Ilmuwan Tiongkok Kembangkan Robot Lunak Cetak 3D untuk Inspeksi Pipa

TIANJIN -- Sebuah perangkat berwarna putih "memanjat" di sepanjang tabung silinder. Dengan bagian bodi yang meregang dan mengerut seperti ulat, perangkat itu bergerak maju dengan mulus bahkan melewati sudut 90 derajat.

Perangkat tersebut merupakan robot pemanjat pipa cetak tiga dimensi (3D) utuh, yang dilengkapi mekanisme pembengkokan halus baru yang diurutkan. Robot ini dikembangkan oleh tim riset Profesor Zuo Siyang dan Dr. Liu Jianbin di Universitas Tianjin di Tianjin, China utara.

Meski robot pemanjat pipa telah digunakan dalam pemantauan real-time, pemeriksaan kebocoran, dan tugas lainnya, namun belum ada satu pun perangkat yang mampu memanjat baik dinding bagian dalam maupun luar pipa.

Selain itu, robot tersebut umumnya dirancang untuk aplikasi spesifik dengan struktur yang kompleks sehingga membatasi kemampuan adaptasinya pada berbagai kondisi tertentu. Robot jenis ini juga relatif berat karena dibuat dari material keras.

Namun, desain baru yang dikembangkan oleh tim dari Universitas Tianjin mampu mengatasi berbagai tantangan itu. Robot mereka dilengkapi dengan pencengkram (gripper) atas, bagian tengah, dan gripper bawah, serta tiga pipa intake di bagian belakang untuk mengontrol ketiga bagian tersebut.

"Untuk mendorong gerakan 'memanjat', kami hanya perlu mengontrol tekanan udara masuk (pressurize) dan udara keluar (depressurize) pada gripper secara bergantian, dan gerakan ini dapat langsung kami kendalikan," papar Liu. Bagian tengah robot akan memanjang seperti ulat saat tekanan udara masuk dan kembali ke bentuk semula begitu tekanan udara keluar.

Mekanisme pembengkokan halus cetak 3D ini menggunakan regangan kecil dari material nonregang untuk memungkinkan deformasi pembengkokan besar dan dapat berputar pada arah longitudinal maupun lateral. Robot ini juga sangat mudah beradaptasi dengan berbagai ukuran diameter, jari-jari kelengkungan dan sudut kemiringan pipa, serta dapat bekerja baik di bagian dalam maupun luar pipa.

Para peneliti menggunakan perangkat lunak CAD dalam merancang perangkat robot berbasis modul tersebut untuk memfasilitasi peningkatan (upgrade) di masa mendatang. "Kami dapat menambahkan modul atau menyesuaikan diameter gripper pada perangkat itu sesuai keinginan," kata Liu.

Robot ini juga dilengkapi kapasitas daya dukung statik (static bearing) yang besar hingga 1.000 gram, yang hampir 80 kali lipat dari bobotnya sendiri.

Di masa mendatang, para peneliti akan mencoba mengintegrasikan sensor ke dalam robot itu, yang memungkinkannya melakukan tugas-tugas pemeliharaan jaringan pipa secara mandiri, ungkap tim tersebut. Ant/P-4