Peneliti Swiss Ciptakan RAVEN, Drone Gesit Mirip Burung
RUMAHJURNALIS.COM – Peneliti dari École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Swiss, berhasil menciptakan drone inovatif bernama Robotic Avian-inspired Vehicle for Multiple Environments atau RAVEN. Drone ini dirancang dengan meniru kemampuan burung untuk terbang, berjalan, dan melompat melewati rintangan dengan efisiensi energi yang lebih baik dibandingkan drone konvensional.
Mengadopsi Kecanggihan Burung
Ide pengembangan RAVEN berakar pada inspirasi dari burung. Meski pesawat modern lahir dari konsep penerbangan burung, teknologi manusia masih jauh dari meniru kemampuan biologis burung yang luar biasa. Burung dapat dengan mudah bertransisi dari berjalan ke terbang tanpa memerlukan landasan pacu atau peluncur, sesuatu yang belum bisa dicapai oleh pesawat atau drone konvensional.
RAVEN mengadopsi desain sayap tetap yang dilengkapi dengan kaki multifungsi. Kaki-kaki ini memungkinkan drone untuk melakukan berbagai manuver, seperti lepas landas lebih cepat, berjalan di permukaan darat, hingga melompati rintangan kecil.
Lebih Hemat Energi
Dalam studi ini, para peneliti fokus pada optimasi gait diversity (variasi pola gerakan) dan pengurangan massa drone. Hasilnya, kaki robot pada RAVEN mampu meningkatkan kecepatan awal penerbangan secara signifikan melalui gerakan melompat saat lepas landas. Ini jauh lebih hemat energi dibandingkan desain drone tanpa kaki.
Para peneliti menggunakan model matematika, simulasi komputer, dan iterasi eksperimental untuk menciptakan kaki robot yang sempurna. Dengan bobot total 0,62 kg, kaki robot ini dirancang untuk menjaga komponen berat tetap dekat dengan tubuh utama drone. Sistem pegas dan motor dirancang untuk meniru kekuatan tendon dan otot burung.
"Menerjemahkan kaki dan cakar burung ke dalam sistem robotik ringan menghadirkan tantangan dalam desain, integrasi, dan kontrol, yang telah diselesaikan secara elegan oleh burung selama proses evolusi," kata Prof. Dario Floreano, pimpinan Laboratory of Intelligent Systems di EPFL.
"Hal ini tidak hanya membawa kami untuk menciptakan drone bersayap paling canggih hingga saat ini, tetapi juga memberikan wawasan tentang efisiensi energi dalam lompatan untuk lepas landas pada burung dan drone." Penelitian ini telah diterbitkan di jurnal Nature.
Akses Lebih Baik untuk Pengiriman atau Bantuan Bencana
Robot sebelumnya yang dirancang untuk berjalan terlalu berat untuk melompat, sementara robot yang dirancang untuk melompat tidak memiliki kaki yang cocok untuk berjalan. Desain unik RAVEN memungkinkan drone ini berjalan, melewati celah di medan, dan bahkan melompat ke permukaan yang lebih tinggi hingga 26 sentimeter.
Para ilmuwan juga menguji berbagai mode inisiasi penerbangan, termasuk lepas landas dari posisi berdiri dan jatuh, dan menemukan bahwa melompat untuk lepas landas adalah cara paling efisien dalam memanfaatkan energi kinetik (kecepatan) dan energi potensial (kenaikan ketinggian).
Peneliti LIS bekerja sama dengan Auke Ijspeert dari Laboratorium BioRobotika EPFL dan Monica Daley dari Laboratorium Neuromekanik di Universitas California, Irvine, untuk mengadaptasi biomekanika burung ke dalam gerakan robotik
Menurut Prof. Floreano, selain mengungkap efek dan manfaat kaki kuat pada burung yang sering berpindah antara udara dan darat, hasil penelitian ini menawarkan desain ringan untuk drone bersayap yang dapat bergerak di medan berat dan lepas landas dari lokasi terbatas tanpa intervensi manusia. Kemampuan ini memungkinkan penggunaan drone seperti itu untuk inspeksi, mitigasi bencana, dan pengiriman di area terbatas.
Tim EPFL saat ini sedang bekerja untuk meningkatkan desain dan kontrol kaki drone agar dapat mendarat di berbagai lingkungan dan beroperasi di medan yang kompleks, termasuk kondisi berbahaya atau sulit dijangkau manusia. (Yudhi Hartomo/EPFL/Techspot)