Pernah membayangkan bagaimana Anda naik ke setelan robot raksasa dan bertarung, yah, atau mengangkat benda berat, membalikkan mobil? Film-film tersebut menunjukkan bahwa ini adalah kesenangan yang terjangkau. Faktanya, membuat perangkat seperti itu dari cetak biru bisa menjadi tantangan besar.
Selama beberapa dekade, kita telah terbiasa berpikir bahwa medan pertempuran masa depan akan terlihat seperti ini: robot raksasa, tempat orang duduk (atau lebih baik tidak duduk). Monster raksasa ini - lebih dikenal sebagai 'Mechs - telah menjadi semacam sinopsis untuk perang di masa depan. Robot pilot pertama kali muncul di anime Jepang, tetapi segera bermigrasi ke dunia Barat melalui semua jenis seri. Film-film Hollywood seperti Aliens, Avatar, dan Pacific Rim sangat berhasil menunjukkan bagaimana seharusnya terlihat.
Film adalah film, tetapi seberapa nyata proyek semacam itu dalam kenyataan? Kapan kita akan melihat orang mengemudikan robot raksasa?
Jordan Weissman dari Harebrained Schemes membuat game BattleTech bertema Mech pada 1980-an. Dia mengambil pendekatan yang relatif membumi ketika dia memahami Mechnya dibandingkan dengan contoh sebelumnya. Jordan membayangkan mekanisme yang dibangun dari rangka baja yang dikelilingi oleh otot buatan bermuatan listrik yang menggerakkan sendi, dengan penstabil giroskopik dan pembangkit listrik onboard.
Pesan dasar Jordan cukup jelas. Otot buatan, sampai batas tertentu, seperti polimer elektroaktif. “Sinar listrik yang mengembang atau berkontraksi ketika listrik dilewatkan adalah otot-otot di bellow kami,” kata Weissman. Tiga puluh tahun kemudian, bahan yang sama sekarang digunakan dalam pengembangan prostesis.
Salah satu alasan mengapa bentuk manusia menarik para desainer adalah desain ergonomis khususnya. “Anatomi manusia sangat efektif untuk berjalan di atas batu dan jalan,” jelas Rob Buckingham, direktur Race di Culham Science Center. "Lihat saja seorang prajurit yang bisa membawa beberapa kali berat tubuhnya sendiri melintasi medan apa pun." Namun, berjalan dengan dua kaki membutuhkan ketangkasan khusus, dan menjaga keseimbangan bisa jadi sangat sulit.
Juga, bagaimana Anda mengelola raksasa tiga meter? Profesor Setu Vijayakumar dari Edinburgh Robotics Center mengusulkan kombinasi teleoperation dan sistem otomatis yang bereaksi terhadap maksud pilot. “Niat tingkat tinggi akan datang dari operator, tetapi banyak kontrol tingkat rendah akan dibangun ke dalam platform, seperti menjaga keseimbangan saat berjalan,” kata Setu.
Video promosi:
Faktanya, membuat mekanisme bipedal yang dikendalikan manusia akan lebih mudah daripada membuat mekanisme yang berdiri sendiri. “Ini adalah jenis teknologi yang sepenuhnya layak. Lebih mungkin daripada sistem otonom, karena sistem yang sepenuhnya otonom memiliki banyak masalah dalam hal pengambilan keputusan sensoris dan kontekstual."
Namun, semua jenis sistem telekontrol akan memerlukan platform komunikasi yang tahan gangguan dan toleransi kesalahan serta mampu menangani 500.000 operasi per detik.
Ada juga pertanyaan tentang energi apa yang digunakan bulu tersebut. Weissman mengira BattleTech Mechs akan berjalan pada reaktor fusi, tetapi mengingat reaktor fusi berukuran pabrik saat ini, ini tidak mungkin. Para Mechs di Lingkar Pasifik menggunakan reaktor fisi nuklir konvensional, yang memberikan output daya tinggi, tetapi sangat tidak aman. "Teknologi baterai dan kepadatan energi secara teoritis mungkin tertinggal di belakang," kata Setu. "Penelitian sedang dilakukan, tetapi masih dalam tahap awal dalam hal apa yang bisa dilakukan."
Memberikan informasi kontekstual dan kesadaran situasional kepada pilot merupakan tantangan lain. “Kami telah membuat kemajuan dengan kontrol waktu nyata seperti keseimbangan,” kata Setu. "Masalahnya adalah kita tahu bagaimana melakukannya, tetapi saat bekerja dengan sensor dunia nyata, sedikit penyimpangan pada sensor akan mematikan sistem."
Umpan balik getaran - mirip dengan yang ditemukan di joystick game - berguna untuk menentukan apakah Anda menyentuh sesuatu atau tidak. Tetapi memberi pilot sensasi ekstra yang menambah konteks pada apa yang dialami robot membawa risiko membuat pilot kewalahan dengan informasi yang tidak perlu.
Secara alami, semakin Anda membangun sesuatu, semakin berat hasilnya. Tekanan yang diberikan pada suatu permukaan adalah gaya yang dibagi dengan luas. Jika Anda memiliki sistem bipedal, seperti bulu, sebagian besar massa terkonsentrasi di dua kaki. Ini menciptakan "efek jepit rambut" di mana semua beban terkonsentrasi di area kecil. "Jika Anda mengambil seorang wanita dan memusatkan semuanya dalam seperempat inci dengan tumit stiletto, dia dapat menembus cukup banyak bahan," kata Weissman.
Jerman menghadapi masalah serupa saat mengembangkan tank tikus super berat selama Perang Dunia II. Dengan berat 188 ton, ia lulus uji pada beton bertulang dengan baik, namun pada uji lapangan pertama ia tersangkut di tanah.
Masalah lain adalah membuat bulunya berjalan. Stabilizer gyro sudah memungkinkan mesin seperti kapal pesiar untuk menyeimbangkan diri. Meski demikian, tindakan berjalan merupakan proses yang sangat tidak stabil. Orang berjalan dengan melangkah ke depan dan meletakkan beban pada kaki mereka. Dan semakin tinggi objeknya, semakin sulit untuk diseimbangkan.
Kuratas dikembangkan oleh Suidobashi Heavy Industry dan Mark-2 yang dikembangkan oleh MegaBots, keduanya diklaim sebagai 'Mechs. Meski sama-sama meniru bentuk manusia, robot mengandalkan gerakan beroda, bukan gerakan bipedal. Satu masalah adalah meniru bentuk manusia - yang memiliki sistem berat dan energi yang terdistribusi dengan baik - merupakan tantangan bagi para insinyur.
Motor di setiap sambungan dapat menyelesaikan masalah, tetapi solusi semacam itu membutuhkan motor yang berat untuk menopang seluruh bodi. Motornya relatif berat, sehingga banyak beban akan terkonsentrasi di persendian dan akan lebih sulit bagi bulu untuk menjaga keseimbangan.
Penelitian tentang otot pneumatik sedang berkembang, tetapi dua akan dibutuhkan untuk setiap sendi. “Dari otot pneumatik, Anda bisa membuat sesuatu dengan lima sendi,” kata Setu. "Tapi saat Anda mencoba menggabungkannya menjadi sistem dua kaki, semuanya menjadi kacau dalam hal elektronik, perutean, dan kabel."
Kami telah memulai produksi bellow dengan exoskeleton prototipe Assist Suit AWN-03 dari ActiveLink. Setelan dukungan ini sedang dikembangkan sebagai solusi untuk kekurangan tenaga kerja yang dapat timbul dengan populasi yang menua. Forklift dan lift tidak cocok untuk semua situasi. “Ada beberapa bidang terisolasi yang tidak dapat dimekanisasi, dan pekerja industri masih harus membawa benda berat sendiri,” kata Hiromichi Fujimoto, presiden ActiveLink.
Langkah selanjutnya dalam Assist Suit adalah mengurangi berat dan biaya produksi, dan kemudian mengembangkan model untuk pekerjaan yang lebih berat. Assist Suit yang baru akan dapat mengangkat benda-benda yang sebelumnya tidak dapat diangkat sendiri oleh seseorang.
Suatu hari kita akan memiliki kerangka luar yang diujicobakan oleh manusia untuk memindahkan beban dan mungkin konstruksi berat. Tapi raksasa 'Mechs yang melangkahi bangunan akan tetap menjadi material blockbuster. “Dalam fiksi, semuanya terlihat cantik, tetapi berbicara tentang transportasi militer praktis, Anda mungkin tidak ingin itu tinggi,” kata Weissman.
“Bisa dibilang, semua teknologi sudah ada,” kata Setu. Kita akan membuat mekanisme humanoid jika kita bisa menggunakannya. Hanya penulis fiksi ilmiah yang peduli apakah mereka akan memiliki dua tangan dan dua kaki."
ILYA KHEL
