Saya dan mahasiswa saya sedang membuat robot yang sangat kecil.
Anda bisa menganggapnya sebagai versi robotik
dari sesuatu sangat familiar dengan Anda: seekor semut.
Kita semua tahu kalau semut dan serangga lain yang seukuran
dapat melakukan hal-hal yang mengagumkan.
Kita pernah melihat sekawanan semut atau serangga lain
menyeret keripik kentang Anda ketika piknik misalnya.
Lalu apa tantangan dalam merekayasa semut semacam ini?
Pertama-tama, bagaimana menciptakan kemampuan yang sama dengan seekor semut
di dalam robot dengan ukuran yang sama?
Pertama, kita mesti tahu cara mereka bergerak
dengan ukuran sekecil itu.
Kita butuh mesin seperti kaki dan motor yang efisien
untuk bisa menunjang daya geraknya.
Dan kita butuh sensor, sumber tenaga, dan kendali
agar dapat menggabungkan semuanya menjadi sebuah robot semut semi-cerdas.
Lalu terakhir, untuk membuatnya bekerja dengan baik,
mereka harus bekerja sama dalam jumlah banyak untuk melakukan hal lebih besar.
Baiklah, saya akan mulai dengan mobilitasnya.
Serangga bergerak dengan sangat baik.
Video ini didapat dari UC Berkeley.
Ini menunjukkan kecoa bergerak di permukaan yang kasar
tanpa tersandung.
Ia dapat melakukannya karena pada kakinya ada kombinasi material yang keras,
yang dulu kita gunakan untuk membuat robot,
dan material yang lunak.
Melompat adalah cara menarik untuk pindah tempat jika Anda berukuran kecil.
Serangga ini menyimpan energi lewat pegas dan melepaskannya dengan cepat
agar mendapat kekuatan besar untuk lompat dari air misalnya.
Salah satu kontribusi besar dari laboratorium saya
adalah mengombinasikan material keras dan lunak
dalam mesin yang sangat kecil.
Mesin pelompat ini panjangnya sekitar empat milimeter,
jadi sangatlah kecil.
Material kerasnya dari silikon, dan yang lunak dari karet silikon.
Ide dasarnya adalah kita akan memadatkannya,
menyimpan energi di pegas, dan melepasnya untuk melompat.
Mesin ini tidak menggunakan motor, tanpa sumber energi.
Ini dijalankan dengan metode yang di lab kami sebut
- "mahasiswa dengan pinset." - (Tawa)
Yang Anda lihat di video selanjutnya
adalah robot yang sangat pandai sekali melompat.
Ini Aaron, mahasiswa yang tadi disebut, dengan pinsetnya,
dan yang Anda lihat yaitu mesin berukuran empat milimeter
melompat hampir setinggi 40 cm.
Itu hampir 100 kali panjang tubuhnya.
Dan ia tahan, melambung di atas meja,
sangat kuat, dan tentu bertahan baik sampai ia hilang
karena saking kecilnya.
Pada akhirnya, kami ingin menambahkan motor,
dan mahasiswa di lab kami mengerjakan motor berukuran milimeter
untuk dapat digabungkan dengan robot kecil yang otomatis.
Untuk bisa meneliti mobilitas dan daya gerak benda sekecil ini,
kami menggunakan bantuan magnet.
Ini menunjukkan bagian yang nantinya menjadi kaki robot mikro,
Anda bisa lihat sambungan karet silikonnya
dan di situ ada magnet tanam yang digerakkan
oleh medan magnet eksternal.
Ini menghasilkan robot yang saya tunjukkan tadi.
Hal menarik yang bisa robot ini tunjukkan pada kita adalah
bagaimana serangga bergerak di skala ini.
Kami punya model bagus tentang gerak binatang
dari ukuran kecoa hingga gajah.
Kita semua melambung seperti ini ketika lari.
Namun ketika ukurannya kecil, gaya antara kaki dan tanah
akan lebih berpengaruh pada daya gerak daripada massa,
yang menyebabkan gerakan melambung itu.
Robot ini belum sepenuhnya berhasil
namun kami punya versi agak lebih besar yang bisa berlari-lari.
Ini kubus berukuran kira-kira satu cm per sisinya, jadi sangat kecil,
dan ia bisa lari sejauh 10 kali panjang tubuhnya per detik,
jadi 10 cm per detik.
Cukup cepat untuk sebuah robot yang kecil,
karena ia terbatas oleh susunan percobaan kami.
Namun ini menggambarkan pada Anda cara kerjanya.
Kami juga dapat membuat versi cetak 3Dnya yang bisa memanjat hambatan,
sangat mirip seperti kecoa yang Anda lihat tadi.
Pada akhirnya kami ingin menambahkan semuanya ke robot ini.
Kami ingin indera peraba, sumber tenaga, kontrol, dan penggerak sekaligus,
dan tidak semua mesti terinspirasi oleh biologi.
Robot ini ukurannya sebesar Tic Tac.
Dan di sini, alih-alih magnet atau otot untuk penggerak,
kami gunakan roket.
Jadi ini adalah material energetik ukuran mikro,
dan kita bisa menciptakan versi piksel mininya,
dan menaruhnya di perut robot ini,
dan si robot akan melompat ketika ia mendeteksi peningkatan cahaya.
Video berikut ini salah satu favorit saya
Robot yang beratnya 300 miligram ini
melompat sekitar delapan cm di udara.
Ukurannya hanya 4 x 4 x 7 mm.
Anda bisa lihat ada kilatan cahaya sebelumnya
yang mengaktifkan energetik,
dan robotnya melompat di udara.
Jadi ada kilatan besar,
dan Anda bisa lihat robotnya melompat di udara.
Tanpa penambat, tanpa kabel yang terhubung.
Segalanya ada di robot yang melompat
karena mahasiswa tadi menyalakan lampu di sebelahnya.
Saya pikir Anda bisa bayangkan segala hal keren yang bisa kita lakukan
dengan robot yang bisa lari, merambat, melompat, dan berguling dengan ukuran ini.
Bayangkan reruntuhan akibat bencana alam seperti gempa bumi.
Bayangkan robot kecil ini berlarian di reruntuhan itu
mencari korban selamat.
Bayangkan banyak robot kecil berlari di sekitar jembatan
untuk memeriksa apakah jembatan itu aman
sehingga tidak ada jembatan ambruk,
seperti yang terjadi di luar Minneapolis tahun 2007.
Bayangkan apa yang bisa Anda lakukan
kalau ada robot yang bisa berenang di pembuluh darah.
Ya kan? "Fantastic Voyage," Isaac Asimov.
Atau mereka dapat mengoperasi tanpa harus membedah Anda.
Atau kita dapat mengubah total cara kita membangun sesuatu
jika kita punya robot kecil yang kerjanya sama seperti rayap,
dan membangun gundukan luar biasa besar setinggi delapan meter,
sebuah apartemen berventilasi lengkap untuk rayap lainnya
seperti yang ada di Afrika dan Australia.
Saya pikir saya sudah berikan beberapa kemungkinan
yang bisa kita lakukan dengan robot kecil ini.
Kita telah membuat banyak kemajuan, namun perjalanan masih panjang,
semoga Anda juga bisa berkontribusi untuk tujuan yang sama.
Terima kasih banyak.
(Tepuk tangan)