BIO-INSPIRED ROBOTICS: SOFT ACTUATORS MIMICKING MUSCLE CONTRACTION

Abstract

Otot biologis adalah aktuator yang sangat efisien, fleksibel, dan adaptif, mampu menghasilkan gerakan kompleks dengan kontrol yang presisi. Latar belakang penelitian ini adalah untuk merancang dan mengembangkan aktuator lunak yang terinspirasi biologis, meniru prinsip-prinsip kontraksi otot untuk aplikasi robotika yang lebih aman, gesit, dan interaktif. Metode yang digunakan melibatkan studi biomekanika otot (misalnya, struktur serat, mekanisme kontraksi) dan pengembangan material lunak (misalnya, polimer elastis, hydrogels, dielectric elastomers) yang dapat berubah bentuk secara reversibel di bawah stimulasi (misalnya, listrik, termal, pneumatik). Fabrikasi aktuator dilakukan menggunakan pencetakan 3D atau teknik manufaktur lunak lainnya. Pengujian dilakukan untuk mengukur kekuatan, kecepatan, efisiensi, dan daya tahan aktuator. Hasil menunjukkan pengembangan aktuator lunak yang mampu meniru gerakan otot (misalnya, menggenggam, membengkokkan, memutar) dengan rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi dan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan yang kompleks. Pembahasan menekankan bahwa robotika yang terinspirasi biologis menawarkan solusi inovatif untuk robotika kolaboratif, prostetik, dan perangkat medis yang dapat berinteraksi secara aman dengan manusia. Penelitian ini menjembatani fisika, ilmu material, dan rekayasa, menjanjikan generasi baru robot yang lebih mirip dengan organisme hidup.