Bantalan Kaki Lentur Membuat Robot Anjing Berlari Lebih Jauh dan Lebih Lama

Para insinyur di Seoul National University of Science and Technology telah merancang kaki berpori untuk robot berkaki empat yang dapat menyimpan energi benturan dengan tanah dan mengembalikannya pada langkah berikutnya. Pegas dan peredam kejut konvensional tidak efektif karena hanya bekerja pada gerakan cepat, sehingga untuk robot anjing inspeksi yang bergerak lambat diperlukan mekanisme pemulihan energi lain. Kaki yang diusulkan berbentuk hemispherical (setengah bola) dan dicetak 3D dari polimer fleksibel dalam bentuk permukaan minimal periodik tiga kali lipat (TPMS), yaitu kisi-kisi tiga dimensi kontinu dari pori-pori dan penyangga yang berulang, yang menggabungkan bobot ringan, kekakuan yang dapat disetel, dan kemampuan menyerap serta melepaskan energi mekanik yang tersimpan. Para peneliti menguji tiga struktur kisi - sederhana, gyroid, dan diamond - dan menemukan bahwa kisi diamond dengan kepadatan relatif 60% memberikan kinerja terbaik: kisi tersebut cukup berubah bentuk, menyimpan banyak energi, dan kehilangan relatif sedikit energi akibat gesekan internal. Karena kaki elastis saja tidak cukup - dengan gaya berjalan yang tidak tepat, energi yang tersimpan akan hilang atau menyebabkan tubuh robot bergoyang, memaksa motor listrik untuk mengoreksi posturnya - para insinyur melatih pengontrol melalui pembelajaran penguatan mendalam. Model tersebut menggabungkan deformasi dan pemulihan struktur TPMS, dan fungsi penghargaan mendorong gerakan yang menyelaraskan kerja aktuator dengan penyimpanan dan pelepasan energi elastis pada saat kontak dengan tanah. Sistem ini diuji pada robot berkaki empat RBQ-10, membandingkan kaki baru dengan penyangga hemispherical padat konvensional. Robot tersebut menjaga stabilitas di seluruh rentang kecepatan sambil mengurangi konsumsi daya baterai rata-rata sebesar 1,4-6,2% pada kecepatan 0,4 hingga 1 meter per detik. Pengembangan ini ditujukan untuk robot yang digunakan dalam inspeksi, transportasi kargo, dan operasi pencarian dan penyelamatan, di mana operasi otonom yang berkepanjangan sangat penting.