Alam tampaknya telah menyediakan solusi terbaik untuk bergerak di lingkungan ekstrem Planet Merah. Untuk dapat menjelajah Mars secara efektif, robot penjelajah harus mampu mengatasi hamparan pasir yang luas. Guna menjawab tantangan tersebut, para insinyur asal Jerman berhasil menciptakan jenis ground rover baru yang menggunakan gerakan menyerupai gestur berenang untuk menembus pasir yang biasanya membuat roda robot konvensional macet dan terjebak.
Inspirasi robot ini datang dari makhluk unik bernama African sandfish (Scincus scincus), sejenis kadal yang terkenal mahir menyelam ke dalam Gurun Sahara dan secara harfiah “berenang” di dalam pasir layaknya seekor ikan di dalam air.
Meskipun metode propulsi ini terdengar asing di dunia robotika, inovasi ini diproyeksikan bakal membentuk masa depan penjelajahan Mars. Sebuah video uji coba yang dirilis pekan ini oleh Universitas Würzburg menunjukkan sebuah robot berwarna perak seukuran kulkas mini tengah bergerak lincah di atas lantai uji coba yang dirancang mirip dengan permukaan berpasir di Mars.
Bukannya menggelinding maju seperti roda mobil pada umumnya, masing-masing dari keempat roda robot ini memotong pasir dengan gerakan meliuk yang membentuk pola angka delapan. Robot tersebut bergerak maju beberapa meter, lalu berbelok tajam dan kembali ke titik semula dengan stabil.
“Roda-roda ini meniru interaksi karakteristik hewan tersebut dengan permukaan tanah, menghasilkan gaya longitudinal dan lateral sekaligus,” ujar Amenosis Lopez, peneliti dari Universitas Würzburg dalam pernyataan resminya. “Robot ini meninggalkan jejak berbentuk pola gelombang sinus di atas pasir.”
**Sandfish: Solusi Cerdas Alam Melawan Pasir Licin**
Bagi sebagian besar orang, citra robot luar angkasa identik dengan roda bulat besar atau roda rantai berjalan mirip seperti karakter robot WALL-E. Namun pada kenyataannya, kedua desain tersebut kurang ideal untuk menghadapi lingkungan Mars yang sangat berpasir dan keras.
Pasir adalah material yang unik karena memiliki sifat ganda: menyerupai zat padat sekaligus zat cair dalam waktu bersamaan. Ditambah lagi, rover yang menjelajah Planet Merah harus menghadapi medan curam, lereng yang terjal, serta dataran tidak rata, di mana tingkat kelonggaran pasir yang berubah-ubah dapat menyebabkan robot kehilangan keseimbangan.
Area dengan pasir yang terlalu lembut menjadi momok menakutkan bagi roda bulat karena risiko robot tertimbun dan mati total selalu mengintai kapan saja.
Namun, kadal sandfish telah memecahkan masalah ini melalui evolusi jutaan tahun lalu. Meskipun namanya mengandung unsur kata ikan, satwa asli Gurun Sahara ini sebenarnya adalah kadal dari keluarga skink. Saat berada di atas permukaan tanah, sandfish menggunakan kaki-kaki kecilnya untuk berlari seperti kadal biasa.
Namun, semuanya berubah menjadi menarik ketika hewan ini mulai menyelam ke dalam pasir. Melalui pemindaian teknologi sinar-X, ilmuwan mendapati bahwa sandfish mendorong tubuhnya maju di bawah pasir dengan gerakan meliuk bergelombang yang kuat untuk menghasilkan daya dorong sekaligus mengatasi gaya hambat pasir. Hasilnya, kadal ini terlihat seperti sedang berenang di dalam pasir, sangat mirip dengan cara ikan menggerakkan tubuhnya di dalam air.
Sebelumnya pada tahun 2011, para insinyur di Georgia Tech telah memanfaatkan pengamatan ini untuk menciptakan robot sandfish pertama mereka. Pengujian kala itu menunjukkan bahwa bentuk kepala kadal yang menyerupai baji juga turut membantu menghasilkan gaya angkat sehingga memudahkan tubuhnya berenang membelah pasir.
**Sistem Roda Unik: Jatuh Bangun Mengurangi Bobot**
Dalam pameran hasil riset terbaru ini, para peneliti menyatakan bahwa robot yang terinspirasi dari kadal sandfish ini memiliki performa yang jauh lebih unggul saat menavigasi jalur uji coba berpasir dibandingkan dengan robot versi roda bulat konvensional. Di saat roda bulat biasa mulai bergoyang, selip, dan kehilangan arah, roda meliuk yang dinamis ini terbukti tetap menjaga posisi robot relatif stabil.
Meski begitu, bukan berarti transisi teknologi ini berjalan mulus tanpa hambatan. Model-model awal dari desain roda ini dilaporkan sempat mengalami kegagalan karena bobot robot yang terlalu berat, yang justru membuat robot langsung amblas dan tenggelam ke dalam pasir.
Tim insinyur akhirnya kembali ke meja sketsa untuk merancang versi kedua, di mana mereka berhasil memperlebar ukuran setiap roda serta memangkas massa total robot secara signifikan.
Walau memiliki potensi besar, sistem roda unik ini tampaknya belum akan diadopsi sebagai sistem sasis utama bagi robot-robot milik NASA dalam waktu dekat. Para ilmuwan masih membutuhkan waktu dan riset tambahan untuk meningkatkan kemampuan kendali otomatis robot, serta memperhitungkan risiko selip yang bisa terjadi di lingkungan dunia nyata yang jauh lebih kompleks.
Selain itu, para ahli juga harus menghitung variabel beban tambahan, mengingat rover asli Mars wajib membawa berbagai instrumen ilmiah serta kargo berat lainnya.
Di luar kendala teknis tersebut, desain roda inovatif ini menjadi bukti nyata dari kehebatan evolusi dan kecerdasan alami yang dimiliki oleh kadal sandfish. Banyak ilmuwan yang mengakui bahwa manusia baru saja mulai benar-benar mengagumi karakteristik unik hewan ini serta potensi teknologi masa depan apa saja yang bisa lahir darinya.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: