Robot Ini Berselancar Mengumpulkan Energi Angin

0
18
Robot glider ini dapat meluncur di sepanjang permukaan air, mengendarai angin seperti elang laut sambil berselancar di ombak seperti perahu layar, mengumpulkan energi angin. (Foto: sciencedaily.com)
Cambridge – Insinyur  Massachusetts Institute of Technology (MIT) , sebuah institut riset swasta di Cambridge, Amerika,  telah merancang sebuah robot glider yang dapat meluncur di sepanjang permukaan air, mengendarai angin seperti elang laut sambil berselancar di ombak seperti perahu layar.  Ini adalah inovasi di bidang energi angin terbarukan.
Di daerah angin kencang, robot ini dirancang untuk tetap lebih tinggi. Di mana ada angin yang lebih tenang, robot dapat mencelup ke dalam air untuk naik seperti perahu layar yang sangat efisien sebagai gantinya.
Sistem robotik, yang meminjam dari kedua desain bahari dan biologi, dapat mencakup jarak tertentu dengan menggunakan sepertiga angin.  Setara dengan elang laut yang melakukan perjalanan 10 kali lebih cepat daripada perahu layar khas. Glider ini juga relatif ringan, dengan berat sekitar 6 kilogram. Para peneliti berharap bahwa dalam waktu dekat, skimmer air robotik yang ringkas dan cepat ini dapat digunakan dalam tim untuk mensurvei petak besar lautan.
Gabriel Bousquet, mantan postdoctoral di MIT Departemen Aeronautika dan Astronautika, yang memimpin desain robot mengatakan “secara khusus, sangat penting untuk memahami Samudera Selatan dan bagaimana berinteraksi dengan perubahan iklim. Tapi sangat sulit untuk sampai ke sana. Kita sekarang dapat menggunakan energi dari lingkungan dengan cara yang efisien untuk melakukan perjalanan jarak jauh ini, dengan sistem yang tetap skala kecil. “
Seperti dilansir sciencedaily.com, Bousquet akan menyajikan rincian sistem robot di Konferensi Internasional IEEE tentang Robotika dan Otomasi, di Brisbane, Australia.  Penelitian ini adalah kelanjutkan dari studi tentang dinamika penerbangan albatros, jenis burung laut berbadan besar, di mana mereka mengidentifikasi mekanisme yang memungkinkan mereka menempuh jarak yang jauh dengan energi minimal. Kuncinya, adalah kemampuan untuk masuk dan keluar dari lapisan udara berkecepatan tinggi dan rendah.
Secara khusus, para peneliti menemukan bahwa burung mampu melakukan proses mekanis yang disebut “transfer momentum”.   Di mana mengambil momentum dari lapisan udara yang lebih tinggi dan lebih cepat, dengan menyelamkan transfer momentum itu ke lapisan yang lebih rendah dan lebih lambat, mendorong tubuh  tanpa harus mengepakkan sayap.
Menariknya, bahwa fisika penerbangan albatros sangat mirip dengan perjalanan kapal layar karena mentransfer momentum untuk terus bergerak. Tetapi dalam kasus perahu layar, transfer itu terjadi bukan antara lapisan udara, tetapi antara udara dan air.
“Perahu layar mengambil momentum dari angin dengan layar mereka, dan menyuntikkannya ke dalam air dengan mendorong kembali.  Begitulah cara energi diekstrak untuk perahu layar,” katanya.
Pada dasarnya, burung dan perahu dapat melakukan perjalanan lebih cepat jika mereka dapat tetap terbang dengan mudah atau berinteraksi dengan dua lapisan, atau media dengan kecepatan yang sangat berbeda.
Burung laut ini memiliki sayap dengan daya angkat alami, meskipun terbang di antara lapisan udara dengan perbedaan yang relatif kecil dalam kecepatan angin. Sementara itu, perahu layar unggul pada perjalanan antara dua medium dengan kecepatan yang sangat berbeda yakni udara versus air, meskipun lambungnya menciptakan banyak gesekan.
Tim merancang robot ini menyerupai glider otonom dengan lebar sayap tiga meter, mirip dengan albatros biasa.  Mereka menambahkan layar tinggi, segitiga seperti sayap.  Kemudian melakukan pemodelan matematika untuk memprediksi bagaimana desain tersebut akan melakukan perjalanan.
Menurut perhitungan mereka, kendaraan bertenaga angin hanya akan membutuhkan angin yang relatif tenang sekitar 5 knot untuk menyeberangi air dengan kecepatan sekitar 20 knot, atau 23 mil per jam.
Tim membangun prototipe desain mereka menggunakan airframe pesawat terbang dengan bagian bawah glider dengan berbagai instrumen, seperti GPS, sensor pengukuran inersia, instrumentasi pilot otomatis, dan ultrasound untuk melacak ketinggian glider di atas air. (Liy)
Article Bottom AD

LEAVE A REPLY