Sains & Teknologi

Skinflow: Sensor Robot Mirip Kulit dengan Transmisi Cairan

Para peneliti di Laboratorium Robotika Bristol dan Universitas Bristol baru-baru ini mengembangkan sensor robot mirip kulit yang didasarkan pada transmisi fluida. Sensor ini, dipresentasikan pada Konferensi Internasional IEEE kedua tentang Soft Robotics (RoboSoft) , dapat memiliki aplikasi yang menarik di berbagai bidang, mulai dari robotika hingga virtual reality (VR).

“Mengintegrasikan sensor di tangan robot adalah tugas yang sulit karena seringkali, kita perlu memaksakan banyak komponen ke ruang terbatas,” Gabor Soter, salah satu peneliti yang melakukan penelitian, dikutip dari TechXplore. “Ide kami adalah untuk mengirimkan sinyal sensorik ke bagian lain dari tubuh, di mana ada lebih banyak ruang untuk penginderaan dan pemrosesan perangkat keras.”

Skinflow, sensor yang dikembangkan oleh Soter dan rekan-rekannya, sebagian terinspirasi oleh mekanisme biologis yang diamati pada laba-laba. Laba-laba dapat mengirimkan tekanan hidrolik ke berbagai bagian tubuh mereka untuk keperluan aktuasi. Dengan kata lain, mereka dapat menghasilkan tekanan di dalam tubuh mereka dan mengirimkan energi ini ke kaki mereka untuk menggerakkan mereka.

Para peneliti mencoba mereproduksi mekanisme ini dengan menggabungkan ruang silikon lunak berisi cairan dengan sensor optik yang mengukur tekanan, tekukan dan getaran. Skinflow memiliki tiga komponen utama: kulit lembut diisi dengan cairan berwarna, layar dan kamera. Ketika distimulasi secara mekanis, volume ruang silikonnya berubah, dan perubahan ini ditransmisikan ke layarnya melalui cairan berwarna yang tidak dapat dimampatkan.

“Karena interaksi dengan kulit, volume ruang Skinflow berubah dan ini menggantikan cairan berwarna,” jelas Soter. “Perpindahan cairan diukur oleh kamera dan kami menggunakan algoritma pemrosesan gambar untuk mengukur perubahan ini. Dengan cara ini, kami dapat kembali menghitung lokasi dan intensitas interaksi pengguna dengan kulit robot.”

Touchpad dikembangkan menggunakan Skinflow. 
Kredit: Soter et al.

Sensor aliran kulit sangat murah, dapat diukur dan aman untuk digunakan di lingkungan manusia. Dalam studi mereka, para peneliti mempresentasikan tiga kemungkinan implementasi untuk sensor mereka. Pertama, mereka menggunakannya untuk membuat susunan tombol lunak dengan empat tombol peka tekanan.

Mereka juga menggunakannya untuk membangun touchpad 3-D lembut yang terdiri dari dua lapisan sensor yang berorientasi pada 90 derajat satu sama lain, yang keduanya memiliki delapan macrochannels diisi dengan cairan berwarna. Dalam implementasi ini, Skinflow digunakan untuk mengukur posisi dan intensitas sentuhan pengguna.

Akhirnya, para peneliti mengintegrasikan sensor dengan kamera penglihatan pintar dan mikrokontroler. Mereka kemudian menghubungkan tiga sensor tikungan lunak ke unit pemrosesan perangkat dan menggunakannya untuk mengontrol kecerahan tiga lampu LED secara real-time dengan menekuknya.

“Skinflow dapat memiliki banyak aplikasi termasuk realitas virtual , robotika, perawatan kesehatan, rumah pintar, teknologi yang dapat dipakai dan manipulasi tele,” kata Soter. “Ini juga merupakan teknologi yang sangat menjanjikan untuk aplikasi di mana komponen elektronik standar tidak dapat digunakan karena gangguan elektromagnetik , misalnya dalam pemindai magnetic resonance imaging (MRI), atau radioaktivitas, misalnya dalam pembangkit listrik tenaga nuklir.”

Di masa depan, sensor yang dikembangkan oleh Soter dan rekan-rekannya dapat membantu pengembangan beragam teknologi inovatif dan cerdas. Para peneliti saat ini bereksperimen dengan Skinflow dan menggunakannya untuk mengembangkan perangkat interaksi manusia.