Peneliti memasang kaki burung pada sebuah drone agar bisa lepas landas dengan melompat

Para ilmuwan dari École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) di Swiss dan UC Irvine telah mengembangkan sebuah drone yang mampu mendarat dan lepas landas di area yang seharusnya membuat pesawat sayap tetap terjebak. Drone mereka yang bernama Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments (RAVEN) mengganti roda pendaratan tradisional dengan sepasang kaki artikulasi yang terinspirasi dari burung yang memungkinkan drone untuk berjalan, melompati rintangan, dan bahkan meloncat ke udara untuk terbang tanpa perlu landasan.

Drones quadcopter mungkin menawarkan lebih fleksibilitas dalam hal tempat lepas landas dan mendarat, tetapi kebanyakan mengandalkan empat motor yang kurang efisien energi daripada drone sayap tetap yang menggunakan satu motor yang dipasangkan dengan gliding untuk terbang. Untuk memperluas kemampuan drone sayap tetap, para peneliti mengambil inspirasi dari burung seperti gagak dan raven yang dapat dengan mudah manuver di tanah menggunakan sepasang kaki yang ramping, seperti yang dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Nature minggu ini.

Kaki dan kaki RAVEN menggunakan desain yang disederhanakan namun masih menawarkan cukup artikulasi untuk drone dapat manuver di tanah. Gambar: Alain Herzog

Membuat kekuatan dan kemampuan kaki burung secara mekanis tanpa menambahkan berat signifikan pada drone dan mengurangi jangkauan operasionalnya membutuhkan campuran dari “model matematika, simulasi komputer, dan iterasi eksperimental.”

Desain akhir untuk kaki menggunakan kombinasi pegas dan motor untuk meniru “tendon dan otot avian yang kuat” sementara kakinya yang disederhanakan menggunakan “dua struktur artikulasi” ditambah jari kaki dengan sendi elastis pasif. Jari kaki tidak hanya mencegah RAVEN terus-menerus terjatuh, mereka juga penting untuk berjalan dan memposisikan drone pada sudut serangan yang tepat untuk lepas landas yang efektif.

Drone sayap tetap yang memanfaatkan kaki untuk lepas landas dan mendarat bukanlah ide yang benar-benar baru. Pada tahun 2019, sebuah startup Afrika Selatan bernama Passerine memperlihatkan drone bernama Sparrow yang menggunakan sepasang kaki yang dilengkapi pegas untuk melompat ke udara dan terbang dari posisi diam. Yang membedakan RAVEN adalah kompleksitas kaki yang memungkinkan drone untuk berjalan di medan kasar, melompati celah, dan melompati rintangan setinggi 10 inci – selain juga dapat melompat ke udara.

Operasi RAVEN tidak terbatas pada bandara atau area dengan permukaan yang halus, yang diperlukan oleh roda pendaratan beroda tradisional. Ini juga tidak memerlukan intervensi manusia untuk terbang lagi. Ini mampu mendarat dan menjelajahi area yang mungkin berbahaya atau terbatas bagi manusia, dan kemudian memposisikan diri ke area yang aman untuk lepas landas. Dan semua ini dilakukan dengan menggunakan daya yang lebih sedikit daripada drone quadcopter, memberikannya jangkauan operasional yang lebih besar.