Insinyur di UC Riverside telah meluncurkan memori komputer bertenaga udara yang dapat digunakan untuk mengontrol robot lunak. Inovasi ini mengatasi salah satu hambatan terbesar untuk memajukan robotika lunak: ketidakcocokan mendasar antara pneumatik dan elektronik.
Robot lunak pneumatik menggunakan udara bertekanan untuk menggerakkan anggota badan dan gripper yang lembut dan kenyal dan lebih unggul daripada robot kaku tradisional untuk melakukan tugas-tugas yang rumit. Mereka juga lebih aman bagi manusia untuk berada di sekitarnya. Baymax, robot pendamping perawatan kesehatan dalam film animasi Disney 2014, Big Hero 6, adalah robot pneumatik untuk alasan yang baik.
Namun sistem yang ada untuk mengendalikan robot lunak pneumatik masih menggunakan katup elektronik dan komputer untuk menjaga posisi bagian robot yang bergerak. Komponen elektronik ini menambah biaya, ukuran, dan permintaan daya yang cukup besar untuk robot lunak, sehingga membatasi kelayakannya.
“Logika pneumatik” mendahului komputer elektronik dan pernah memberikan kontrol tingkat lanjut dalam berbagai produk, mulai dari termostat dan komponen lain dari sistem kontrol iklim hingga piano pemain di awal 1900-an. Dalam logika pneumatik, udara, bukan listrik, mengalir melalui sirkuit atau saluran dan tekanan udara digunakan untuk menyatakan on/off atau true/false. Di komputer modern, keadaan logis ini diwakili oleh 1 dan 0 dalam kode untuk memicu atau mengakhiri muatan listrik.
Robot lunak pneumatik membutuhkan cara untuk mengingat dan mempertahankan posisi bagian yang bergerak. Para peneliti menyadari bahwa jika mereka dapat membuat "memori" logika pneumatik untuk robot lunak, mereka dapat menghilangkan memori elektronik yang saat ini digunakan untuk tujuan itu.
Para peneliti membuat memori akses acak pneumatik, atau RAM, chip menggunakan katup mikofluida alih-alih transistor elektronik. Katup mikofluida awalnya dirancang untuk mengontrol aliran cairan pada chip mikofluida, tetapi mereka juga dapat mengontrol aliran udara. Katup tetap tertutup terhadap perbedaan tekanan bahkan ketika terputus dari jalur suplai udara, menciptakan perbedaan tekanan terperangkap yang berfungsi sebagai memori dan mempertahankan keadaan aktuator robot. Susunan padat katup ini dapat melakukan operasi lanjutan dan mengurangi perangkat keras elektronik yang mahal, besar, dan memakan daya yang biasanya digunakan untuk mengontrol robot pneumatik.
Setelah memodifikasi katup mikrofluida untuk menangani laju aliran udara yang lebih besar, tim menghasilkan chip RAM pneumatik 8-bit yang mampu mengontrol robot lunak yang lebih besar dan bergerak lebih cepat dan menggabungkannya ke dalam sepasang tangan karet yang dicetak 3D. RAM pneumatik menggunakan udara bertekanan atmosfer untuk mewakili nilai "0" atau FALSE, dan vakum untuk mewakili nilai "1" atau BENAR. Jari-jari robot yang lembut diperpanjang saat terhubung ke tekanan atmosfer dan dikontrak saat terhubung ke ruang hampa.
Dengan memvariasikan kombinasi tekanan atmosfer dan vakum di dalam saluran pada chip RAM, para peneliti dapat membuat robot memainkan not, akord, dan bahkan seluruh lagu—”Mary Had a Little Lamb”—pada piano.
Secara teori, sistem ini dapat digunakan untuk mengoperasikan robot lain tanpa perangkat keras elektronik dan hanya pompa bertenaga baterai untuk menciptakan ruang hampa. Para peneliti mencatat bahwa tanpa tekanan positif di mana pun dalam sistem — hanya tekanan udara atmosfer normal — tidak ada risiko tekanan berlebih yang tidak disengaja dan kegagalan hebat robot atau sistem kontrolnya. Robot menggunakan ini teknologi akan sangat aman untuk penggunaan halus pada atau di sekitar manusia, seperti perangkat yang dapat dikenakan untuk bayi dengan gangguan motorik.
