Memori komputer bertenaga udara untuk mengontrol robot lunak
Insinyur di UC Riverside telah mengembangkan memori komputer bertenaga udara yang dapat digunakan untuk mengendalikan robot lunak.
Karya tersebut, yang diterbitkan dalam jurnal akses terbuka, PLOS Satu, terlihat untuk mengatasi salah satu hambatan terbesar untuk memajukan robotika lunak yang merupakan ketidaksesuaian antara pneumatik dan elektronik.
Robot lunak pneumatik menggunakan udara bertekanan untuk menggerakkan anggota badan dan gripper yang lembut dan kenyal, dan tidak hanya menawarkan kinerja yang unggul dibandingkan robot kaku tradisional dalam hal melakukan tugas-tugas yang sulit tetapi bagi manusia jauh lebih aman untuk berada di sekitarnya – terutama ketika bekerja bersama cobot .
Saat ini robot lunak pneumatik masih menggunakan katup elektronik dan komputer untuk mempertahankan posisi bagian robot yang bergerak yang dapat menambah biaya, ukuran, dan permintaan daya yang cukup besar pada robot lunak, sehingga membatasi kelayakannya.
Sebagai tanggapan, sebuah tim yang dipimpin oleh mahasiswa doktoral bioteknologi Shane Hoang, penasihatnya, profesor bioteknologi William Grover, profesor ilmu komputer Philip Brisk, dan profesor teknik mesin Konstantinos Karydis, telah mengembangkan "memori" logika pneumatik untuk robot lunak, menghilangkan elektronik memori yang saat ini digunakan untuk tujuan itu.
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.
Para peneliti membuat memori akses acak pneumatik, atau RAM, chip menggunakan katup mikofluida alih-alih transistor elektronik. Awalnya dirancang untuk mengontrol aliran cairan pada chip mikrofluida, katup ini 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 memasukkannya 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 robotik lembut diperpanjang saat terhubung ke tekanan atmosfer dan dikontrak saat terhubung ke vakum.
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.