Antena metasurface membuat kulit lebih cerdas untuk kontak dengan robotika medan sensor yang lebih presisi. Penginderaan keadaan lebih memudahkan interaksi dengan manusia.
Schmalbandige Messung des Verlustwinkels eines Polymers
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTI.co.id – Fraunhoger FHR (sumber): Interaksi secaraa fisik manusia dengan robotika medan sensor semakin dibutuhkan dalam industri manufaktur, sektor layanan profesional, dan perawatan kesehatan.
“Thank you for visiting mmindustri.co.id. Subscribe for the latest news and insight. Enter your email (Your email address will not be published)
Oleh sebab itu, memerlukan peningkatan kenyamanan dan kemudahan serta komunikasi antara manusia dan mesin. Robotika harus mampu memprediksi tindakan manusia dan mengenali maksud atau tujuan.
Untuk mencapai hasil yang diinginkan maka para peneliti membutuhkan metamaterial yang fleksibel, dan lebih khusus lagi yakni antena metasurface atau metasurface antennas yang bentuknya datar dengan elektronik dan sangat terintegrasi yang memungkinkan penginderaan lingkungan dapat dilakukan lebih dekat.
Tim peneliti Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques FHR yang bekerja sama dengan enam mitra untuk menyelesaikan proyek FITNESS UE. Para ahli mengembangkan permukaan semacam ini, yang melapisi bagian luar robot dengan kulit yang adaptif dan cerdas.
Idenya adalah bahwa robotika dilengkapi dengan antena metasurface yang dapat memindai lingkungan medan lebih dekat dan hasilnya lebih akurat, lebih tinggi, dan mampu berkomunikasi lebih efektif dengan stasiun pangkalan robot dari medan atau area yang jauh.
Antena datar yang terintegrasi ke dalam substrat yang bentuknya seperti film mudah menyesuaikan dengan kontur robot. Antena ini fleksibel dan dapat melengkung serta meregang, membungkus robot seperti kulit.
Apa manfaat pada penggunaan robotika? Meningkatkan kemampuan robot untuk memindai lingkungan jarak dekat dengan lebih akurat. Juga memungkinkan komunikasi yang lebih efektif dengan stasiun basis dari medan atau area yang lebih jauh.
Robot berperan penting dalam manufaktur industri khususnya. Sejalan dengan tren ini, interaksi fisik antara manusia dan robot telah menjadi teknologi utama yang membantu membuat proses produksi lebih efisien.
Saat mengembangkan interaksi manusia-mesin, keselamatan pekerja adalah yang terpenting.
Di sinilah proyek FITNESS atau Flexible IntelligenT NEarfield Sensing Skins milik Uni Eropa berperan.
Proyek ini bertujuan untuk mengoptimalkan komunikasi dan interaksi antara manusia dan mesin melalui solusi antena cerdas dalam bentuk permukaan metamaterial elektromagnetik inovatif dengan elektronik terintegrasi.
Antena metasurface yang fleksibel yang mudah diregangkan dan cocok untuk memancarkan gelombang permukaan, diharapkan dapat memindai lingkungan medan dekat mereka jauh lebih efektif daripada antena konvensional, sehingga meningkatkan keselamatan manusia dan kinerja robot itu sendiri.
Enam mitra lain dari industri dan sektor penelitian sedang mengerjakan proyek dengan Fraunhofer FHR adalah: Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis (CNRS), eV-Technologies, Universitas Teknologi Hamburg (TUHH), Université catholique de Louvain (UCLouvain), Fakultas Teknik Elektro dan Komputasi Universitas Zagreb, dan L-up.
Proyek ini dikoordinasikan oleh UCLouvain, di Belgia, dan didanai oleh Uni Eropa di bawah GA No. 101098996.
Kulit antena cerdas dengan fungsi sensorik dan komunikatif
Antena metasurface adalah antena datar yang terintegrasi ke dalam substrat seperti film yang beradaptasi dengan kontur robot.
Berkat strukturnya yang datar, antena ini dapat ditekuk dan diregangkan, membungkus robot seperti kulit. Alternatifnya, dan bergantung pada aplikasinya, antena ini juga dapat diposisikan hanya pada lengan robot, misalnya.
Oleh sebab itu antena ini disebut “kulit pintar”. “Alat ini berguna sebagai solusi antena masa depan proyek kami. Keistimewaannya adalah antena ini dapat memindai lingkungan medan dekat dan mendeteksi gerakan sekaligus mahir dalam komunikasi berbasis radio dengan stasiun pangkalan di lantai produksi,” kata Andrej Konforta, manajer grup Sistem HF Cetak 3D di Fraunhofer FHR.
“Sejauh ini, kami belum menemukan solusi lain seperti ini di pasaran umum. Geometri kecil, tingkat kebebasan tinggi,” lanjut Andrej Konforta.
Tujuan para peneliti adalah agar solusi antena yang baru dan inovatif ini memungkinkan pembentukan berkas, sebuah proses yang digunakan untuk mengendalikan sifat radiasi antena secara elektronik.
Hasil temuan para adalah berkas elektromagnetik yang dapat disesuaikan selalu menghadap ke arah stasiun pangkalan, yang menjamin sinyal yang lebih kuat dan lebih stabil serta meningkatkan jangkauan robot.
Sejauh ini, pembentukan berkas biasanya didukung oleh apa yang dikenal sebagai “array bertahap”. Dalam array bertahap, banyak antena dihubungkan sebagai satu kelompok.
“Fase setiap elemen antena bersifat variabel, yang memungkinkan untuk memengaruhi arah yang dihadapi susunan antena,” tambah Andrej Konforta.
Sebelumnya, teknologi ini telah digunakan oleh kalangan militer. Dalam susunan antena konvensional, elemen antena dan elektroniknya dikemas berdekatan.
Hal itu menyebabkan kebutuhan biaya yang tinggi, banyak panas atau energi yang terbuang, dan kerentanan tinggi terhadap kesalahan.
Antena metasurface, di sisi lain, dapat dirancang dengan elektronik yang jauh lebih ramping — tanpa kehilangan sifat konfigurasi konvensional.
Konsep baru ini dapat membantu memangkas biaya dan mewujudkan struktur yang lebih kecil dan lebih kompak.
“Dengan permukaan metamaterial, kami mengejar konsep desain baru yang memungkinkan geometri yang sangat kecil dengan tingkat kebebasan yang tinggi dalam desain medan yang dipancarkan tetapi juga untuk ekstraksi sinyal isyarat sebaik mungkin,” kata jelas Andrej Konforta.
Penginderaan medan dalam robotika digunakan untuk memungkinkan robot memahami dan berinteraksi dengan lingkungannya. Berikut adalah beberapa cara penginderaan medan digunakan dalam robotika:
Robotika medan sensor menghimpun data
Bagaimana melakukan navigasi dan penghindaran rintangan?
Sensor ultrasonik mengukur jarak ke objek di sekitarnya dengan menggunakan gelombang suara. Ini membantu robot menghindari tabrakan dengan rintangan demikian laman ruangteknisi.com
Para peneliti menggunakan laser untuk membuat peta 3D dari lingkungan, memungkinkan navigasi yang lebih presisi.
Sensor suhu dan ke lembaban bertujuan untuk mengukur kondisi lingkungan untuk aplikasi seperti robot pertanian atau pemantauan lingkungan lanjut ruangteknisi.com.
Ada kalanya peneliti menggunakan sensor gas untuk mendeteksi kebocoran gas atau polusi udara.
Demikian pula interaksi dengan objek dengan menggunakan sensor tekanan untuk mengukur tekanan yang diterima oleh bagian robot, penting untuk aplikasi seperti robot bedah atau robot yang menangani objek yang rapuh.
Sedanghkan sensor sentuh memungkinkan robot merasakan sentuhan dan tekanan, mirip dengan kulit manusia.
Demikian juhga sensor giroskop dan akselerometer untuk mengukur orientasi dan percepatan robot, membantu dalam menjaga keseimbangan dan kontrol gerakan.
Penginderaan medan adalah komponen kunci yang memungkinkan robot untuk berfungsi secara otonom dan efisien dalam berbagai aplikasi yang berguna di industri dan layanan kesehatan.
Penginderaan medan adalah proses mengumpulkan data tentang lingkungan atau medan tertentu menggunakan sensor.
Menggunakan berbagai jenis sensor untuk mendeteksi dan mengukur parameter fisik seperti suhu, kelembaban, tekanan, dan medan magnet.
Sensor yang digunakan dalam kendaraan otonom untuk navigasi, sensor lingkungan untuk pemantauan cuaca, dan sensor medan magnet untuk deteksi logam.
Dalam konteks robotika, penginderaan medan adalah salah satu komponen penting yang memungkinkan robot untuk memahami dan berinteraksi dengan lingkungannya.
Misalnya, robot otonom menggunakan sensor medan untuk navigasi dan penghindaran rintangan: robotika medan sensor.
This type of article is favored by our readers. Would your company willing to sponsor it? Kindly email us: business@mmindustri.co.id or fill this form
