Ilmuwan menghidupkan kembali laba-laba mati sebagai cakar robot

Mengapa repot-repot merancang robot Anda sendiri ketika Anda bisa menggunakan kembali apa yang diciptakan alam?

Ini adalah proses pemikiran di balik proyek penelitian oleh para insinyur Universitas Rice yang berhasil mengubah laba-laba mati menjadi cakar penggenggam robot. Para ilmuwan telah menjuluki daerah penelitian baru mereka ‘necrobotics’ dan mengatakan itu bisa menciptakan alternatif yang murah, efektif dan biodegradable untuk sistem robot saat ini.

Jadi mengapa laba-laba? Nah, sementara manusia menggerakkan anggota tubuhnya menggunakan pasangan otot antagonis seperti bisep dan trisep, kaki laba-laba hanya berisi satu otot fleksor yang menarik kaki ke dalam. Hal ini ditentang oleh sistem hidrolik: ruang di tengah tubuh laba-laba (dikenal sebagai prosoma) mendorong keluar cairan untuk membuka kaki, dengan katup terpisah yang memungkinkan hewan untuk mengontrol setiap anggota badan secara mandiri. Itu sebabnya laba-laba selalu meringkuk saat mati, omong-omong; Tidak ada tekanan dalam sistem yang melawan otot fleksor kaki.

Berbekal pengetahuan ini, tim Rice University menemukan bahwa mereka dapat mengoperasikan sistem hidrolik ini secara artifisial hanya dengan menusukkan jarum ke prosoma laba-laba mati dan memaksa udara masuk dan keluar untuk memutar kaki laba-laba seperti mesin cakar arcade untuk membuka dan menutup. .

Anda dapat menonton video aksi mereka dalam aksi di bawah ini:

“Ini seperti, sekali mati, laba-laba adalah arsitektur yang sempurna untuk cakar kecil yang berasal dari alam,” kata Daniel Preston dari Sekolah Teknik George R. Brown dari Rice dalam sebuah jumpa pers. Laba-laba dapat mengangkat lebih dari 130 persen berat tubuhnya dan melewati 1.000 siklus buka-tutup sebelum persendiannya rusak.

Tim Universitas Rice, yang dipimpin oleh mahasiswa pascasarjana Faye Yap, melakukan hal itu menerbitkan makalah yang menjelaskan pekerjaan mereka di buku harian Ilmu Lanjutan. Di dalamnya, mereka mencatat bahwa umat manusia memiliki sejarah panjang menggunakan kembali sisa-sisa organisme mati untuk tujuan baru — dari kulit binatang yang dipakai sebagai pakaian hingga tulang yang diasah menjadi mata panah dan peralatan. Dalam konteks ini, mengubah laba-laba mati menjadi pencengkeram robot bukanlah hal yang aneh seperti yang terlihat pertama kali.

Para ilmuwan juga mencatat bahwa ahli robotik sering mengambil inspirasi dari dan menyalin alam untuk desain mereka Permukaan perekat kaki tokek atau gelombang ekor ikan, Misalnya. Tapi, mereka berpendapat, mengapa menyalin ketika Anda bisa mencuri? Terutama ketika Ibu Alam telah melakukan kerja keras untuk mengembangkan mekanisme yang efektif selama jutaan tahun evolusi.

Seperti yang mereka tulis di makalah: “Konsep nekrobotik yang diusulkan dalam karya ini mengambil keuntungan dari desain unik yang diciptakan oleh alam yang rumit atau bahkan tidak mungkin untuk ditiru secara artifisial.”

Kelompok tersebut memesan subjek tes mereka dari perusahaan pengiriman organik, laporan gizmodo, yang menyebabkan beberapa masalah bagi rekan arachnofobia. Seperti yang dikatakan Rice’s Preston kepada publikasi, “Salah satu karyawan yang bekerja di kantor depan kami sangat tidak suka laba-laba. Jadi kami harus menelepon kantor depan ketika kiriman lain tiba untuk kami gunakan pada proyek dan hanya memberi mereka peringatan terlebih dahulu.”

Untuk saat ini, karya tersebut pada dasarnya merupakan bukti konsep, tetapi Preston mengatakan bahwa karya tersebut dapat memiliki banyak aplikasi di masa depan. “Ada banyak tugas pick-and-place yang bisa kita pelajari, tugas berulang seperti menyortir atau memindahkan benda dalam skala kecil ini, dan bahkan mungkin hal-hal seperti merakit mikroelektronika,” katanya dalam sebuah pernyataan pers.

Kegunaan lain bisa mengumpulkan spesimen hewan di alam, kata Yap, karena cakar laba-laba “disamarkan secara inheren.”