Para Ilmuwan Kembangkan Robot Pemantau Ekosistem Laut

Para ilmuan telah membangun robot ubur-ubur untuk melacak dan memantau ekosistem laut yang rapuh. Aktivitas robot juga tidak mengganggu biota laut lainnya.

Tubuh lunak yang dimiliki robot ubur-ubur ini, membuatnya dapat bergerak bebas hingga ke daerah yang lebih sempit dari tubuhnya. Pengujian telah dilakukan melalui lubang yang dipotong menjadi pelat plexiglass.

Tim peneliti Amerika Serikat (AS) dari Florida Atlantic University (FAU) melakukan uji coba di Kantor Penelitian Angkatan Laut AS. Robot dirancang untuk mengarahkan dirinya dari sisi ke sisi, hingga berenang melalui celah sempit.

Para peneliti memaparkan temuan mereka di jurnal Bioinspiration dan Biomimetics. Pencipta hewan buatan ini percaya bahwa ubur-ubur buatan dapat bertindak sebagai penjaga laut, dikutip dari Techxplore.

Salah satu penemu robot dari FAU, Dr. Erik Engeberg, mengatakan bahwa mempelajari dan memantau lingkungan yang rapuh, seperti terumbu karang, selalu menantang bagi para peneliti kelautan. Robot lunak memiliki potensi besar untuk membantu para peneliti kelautan.

“Biomimetic soft robots berdasarkan ikan dan hewan laut lainnya telah mendapatkan popularitas di komunitas riset dalam beberapa tahun terakhir. Jellyfish adalah kandidat yang sangat baik karena mereka adalah perenang yang sangat efisien,” kata Engeberg.

Untuk memanfaatkan kinerja ini, para peneliti menggunakan bentuk ubur-ubur bulan (Aurelia aurita) selama siklus hidupnya.

Desain robot ubur-ubur sebelumnya menggunakan berbagai mekanisme propulsi yang berbeda. Gerakan yang dihasilkan pun tidak sebebas saat ini, yang menggunakan jaringan hidrolik untuk propulsi.

“Kinerja propulsi mereka adalah karena bentuk tubuh mereka, yang dapat menghasilkan kombinasi vortex, jet propulsi, dayung, dan penggerak berbasis hisap,” ungkap peneliti FAU.

Untuk memungkinkan ubur-ubur dapat diarahkan, tim menggunakan dua pompa impeller untuk mengembang delapan tentakel. Desain pompa impeller menghasilkan sirkuit terbuka aliran air, di mana air dari lingkungan dipompa ke aktuator lembut untuk menghasilkan stroke berenang.

Ketika pompa tidak bertenaga, elastisitas bahan karet silikon aktuator tentakel membatasi aktuator untuk mendorong air kembali ke lingkungan selama fase relaksasi.

“Aplikasi utama dari robot ini adalah mengeksplorasi dan memantau ekosistem yang halus, jadi kami memilih aktuator jaringan hidrolik yang lembut untuk mencegah kerusakan yang tidak disengaja. Selain itu, ubur-ubur hidup memiliki daya apung netral. Untuk meniru ini, kami menggunakan air untuk mengembang hidrolik, aktuator jaringan saat berenang,” tambah Engeberg.

Elastisitas ini seperti elastisitas pasif yang ditunjukkan oleh ubur-ubur laut setelah kontraksi lonceng. Desain juga menghilangkan kebutuhan akan katup, mengurangi kompleksitas kontrol, kebutuhan ruang, dan biaya perawatan.

Pada penelitian yang dilakukan, tim peneliti mencetak lima Robot 3D yang berbeda, menggunakan karet silikon untuk aktuator. Setiap robot memiliki tingkat kekerasan karet yang bervariasi untuk menguji efektivitas pada setiap efisiensi propulsi.

Mereka juga menguji kemampuan robot agar dapat berenang melalui celah sempit. Hasil uji coba mengatakan bahwa tubuh robot mampu melewati pelat plexiglass yang dipotong melingkar.

“Kami menemukan robot dapat berenang melalui celah yang lebih sempit daripada diameter nominal robot. Di masa depan, kami berencana untuk memasukkan sensor lingkungan seperti sonar ke dalam algoritma kontrol robot, bersama dengan algoritma navigasi. Ini akan memungkinkannya untuk menemukan celah dan menentukan apakah mereka bisa berenang melalui itu,” kata Engeberg.

Dengan hasil penelitian yang dilakukan, para peneliti lebih cepat melakukan kontrol pada kehidupan biota laut. Termasuk beberapa faktor penangkapan ikan yang dilakukan oleh para nelayan.