Panel Origami Robotik Melipat Sendiri

Tinuku
(KeSimpulan) Memprogram lembar puckers secara spontan menjadi pesawat atau perahu. Seni melipat pesawat terbang dan perahu adalah kegiatan membosankan di sekolah jika tidak diikuti dengan teknik mutakhir. Tetapi apa yang membedakan produk origami elementer yang dibuat oleh Robert Wood dan timnya bahwa mereka dapat melipat sendiri.

Wood dan rekan-rekannya di Harvard University dan Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Massachusetts, melengkapinya dengan lembaran tipis fleksibel pada sendi yang diprogram untuk merespon warming listrik.

Sendi didudukan di lipatan segitiga fleksibel yang menghubungkan panel kaku sedangkan instruksi melipat dikirimkan secara elektronik. Struktur panel rekayasa seperti robotik yang secara efektif dapat membentuk atau bergeser sendiri. Seperti material yang ditemukan dalam berbagai aplikasi mulai dari antena radio hingga sel surya yang dapat membuka dan menutup secara otomatis, hingga perangkat yang dapat bergerak atau memanipulasi objek lain.

"Ini tentunya karya asli yang berhasil melakukan apa yang harus dilakukan," kata Simon Guest, insinyur struktur lipat dari University of Cambridge, Inggris.

Struktur fleksibel yang melipat dan membuka dari lembaran kusut adalah cara-cara yang sudah dikenal di alam. Beberapa daun membuka dengan cara ini setelah dikemas dalam kuncup dan begitu juga sayap serangga. Origami alam tersebut mengilhami insinyur dan desainer mencari cara untuk melipat lembaran dan film sehingga bisa dikemas dan dibentangkan secara efisien. Contohnya panel fotovoltaik atau panel surya pada pesawat ruang angkasa yang dilipat kemudian atau dibentangkan dalam ruang.

Upaya berfokus pada pola lipat unik, Wood dan rekan-rekannya kini mengkombinasikan struktur deployable oleh programer, rancang bangun mandiri oleh kimiawan, dan konstruksi adaptabel pada tugas dan lingkungan yang berbeda oleh ahli robotik. Kombinasi ini melibatkan dua elemen kunci.

Pertama, Wood menggunakan algoritma komputer untuk mengetahui prinsip bagaimana satu set lembaran dapat ditentukan berdasarkan lipatan untuk dilipat menjadi bentuk tiga dimensi.

Kedua, meletakkan teori ke dalam praktek menggunakan engsel 'aktuator' yang membuka dan menutup sesuai perintah. Engsel ini terbuat dari senyawa 'pintar' logam nikel dan titanium disebut Nitinol yang dapat 'mengingat' kembali ke bentuk awal setelah dihangatkan dan kemudian melipat.

Untuk prototipe, para peneliti menggunakan engsel yang akan beralih hanya pada satu cara (terbuka penuh saja atau tertutup penuh saja) saat lembaran dihangatkan dengan kawat listrik fleksibel. Tetapi Wood dan rekan mengatakan bahwa mereka juga telah membuat engsel dengan dua arah, baik membuka dan menutup secara otomatis.

Engsel adalah stapler dengan tebal kurang dari 0,5 milimeter, terbuat dari panel fiberglass segitiga kaku yang dilekatkan di sepanjang tepi dengan karet silikon yang fleksibel. Di tengah setiap panel ditempatkan magnet yang mencengkeram aman tapi tidak permanen secara bersama ketika dilipat dari muka ke muka.

Untuk mengaktifkan lembaran melipat ke salah satu konfigurasi tanpa memerlukan kontrol komputer dalam proses pemanasan sendi, tim merencanakan untuk mengembangkan model removable, stiker berisi sirkuit spesifik untuk suatu bentuk lipatan tertentu. Stiker ini akan melipat lembaran seperti yang diinginkan melalui sebuah switch. Para peneliti mengatakan bahwa lembar reconfigurable tersebut bisa dibuat dalam ukuran lebih besar atau lebih kecil, sehingga bisa digunakan dengan mengubah kapasitasnya atau sistem yang menyesuaikan ruangan.

Tine De Ruysser, desainer berbasis di Inggris yang menggunakan pola lipat dalam industri tekstil, mengatakan, "Saya sangat terkesan dengan pekerjaan mereka. Material ini memiliki aplikasi besar dalam dunia tekstil, seni dan desain. Saya ingin mendapatkan mereka ke tangan saya!"

Guest mengatakan bahwa pekerjaan selanjutnya perlu dilakukan untuk mengatasi masalah seperti seberapa cepat melipat setelah sistem diaktifkan dan apakah semua struktur yang secara teoritis dapat diakses panel dari konfigurasi tertentu pada setiap sheet. Guest mempertanyakan seberapa kuat struktur yang dapat dilipat. "Saya senang, namun tidak pada kuncinya. Tampaknya tidak mungkin skema saat ini bisa menghasilkan struktur di mana kekuatan sebagai tuntutan."
  1. Hawkes, E. et al. Proc. Natl Acad. Sci. doi:10.1073/pnas.0914069107 (2010).
  2. Lehn, J.-M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives (Wiley-VCH, Weinheim, 1995).
  3. Yim, M. et al. IEEE Robot. Autom. Mag. 14(1), 43-52 (2007).
  4. Ball, P. Nature. doi:10.1038/news.2010.317 (2010)
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment