Ketika petugas pemadam kebakaran Paris mati-matian berusaha menyelamatkan Notre-Dame dari kehancuran total, mereka bergantung pada drone untuk menunjukkan kepada mereka di mana mereka perlu memfokuskan upaya mereka dan menempatkan selang mereka.
Sementara itu, UPS telah mulai menggunakan drone, yang secara resmi dikenal sebagai kendaraan udara tak berawak (UAV), untuk mengangkut sampel medis ke dan dari gedung-gedung di jaringan rumah sakit di Raleigh, North Carolina.
Departemen Dalam Negeri AS baru-baru ini melaporkan bahwa mereka meluncurkan lebih dari 10.000 penerbangan drone tahun lalu, dua kali lebih banyak pada 2017. Penggunaannya sebagai respons terhadap bencana alam melonjak secara dramatis.
Tidak banyak pertanyaan bahwa drone telah menjadi alat bantu untuk zaman kita, sebuah teknologi yang penggunaannya hanya akan terus berkembang. Namun, untuk semua potensi mereka, UAV masih menghadapi tantangan besar — daya baterai terbatas. Sebagian besar model dapat tetap di udara tidak lebih dari 20 menit sebelum kehabisan jus. Beberapa penerbangan dapat bertahan selama 30 menit, tetapi itu umumnya adalah batasnya.
Burung melakukannya
Banyak penelitian telah difokuskan pada baterai itu sendiri. Sebuah startup yang bernama Cuberg, misalnya, mengatakan telah mengembangkan baterai logam lithium yang dapat memperpanjang waktu penerbangan hingga 70 persen.
Tetapi tim ilmuwan internasional telah mengambil pendekatan yang berbeda, alih-alih mencari cara untuk memungkinkan drone menghemat daya baterai dengan bisa "beristirahat" selama penerbangan. Secara khusus, mereka telah merancang UAV dengan roda pendaratan yang memungkinkan mereka untuk bertengger atau menyeimbangkan objek seperti burung.
"Kami memiliki beberapa strategi bertengger yang berbeda, " kata peneliti Yale Kaiyu Hang, penulis utama studi yang baru-baru ini diterbitkan dalam Science Robotics. "Di tempat itu benar-benar bertengger, di mana ia menggenggam sesuatu, seperti kelelawar, kita bisa menghentikan semua rotor dan konsumsi energi akan menjadi nol."
Opsi lain adalah apa yang disebut Hang “beristirahat.” Ini melibatkan penggunaan perangkat pendaratan yang memungkinkan drone untuk menyeimbangkan di tepi permukaan, seperti kotak atau langkan. Dalam posisi itu, ia akan dapat mematikan dua dari empat rotornya, mengurangi konsumsi kira-kira setengahnya. Alternatif lain memungkinkan drone untuk duduk di atas permukaan kecil, seperti tiang, taktik yang memangkas penggunaan energi sekitar 70 persen, menurut Hang.
Konsep bertengger drone bukanlah hal baru, tetapi penelitian ini, kata Hang, memperluas jenis permukaan tempat UAV dapat beristirahat. Desain roda pendaratan menyerupai cakar mencengkeram, dengan tiga jari. Apa yang memberi fleksibilitas pada perangkat ini adalah attachment berbeda yang dapat dipasang ke jari, tergantung pada jenis permukaan apa yang akan digunakan untuk istirahat.
Hang membandingkannya dengan mengubah lensa pada kamera untuk beradaptasi dengan kondisi yang berbeda. “Sangat sulit untuk merancang roda pendarat yang dapat bekerja dengan setiap jenis lingkungan, ” katanya. “Tetapi jika Anda membuatnya modular, jauh lebih mudah untuk merancang grippers yang akan bekerja dengan permukaan yang akan berinteraksi dengan UAV. Ini memberikan solusi berbeda, bukan solusi tunggal terbaik. ”
Neil Jacobstein, seorang ahli kecerdasan buatan dan robotika Lembah Silikon yang terkenal yang tidak terlibat dengan penelitian ini, mengakui manfaat potensial dari itu. Dia mengatakan bahwa sementara dia tidak perlu menggambarkannya sebagai "terobosan, " dia pikir itu "berguna karena kepadatan energi yang rendah dari baterai drone. Kemampuan bertengger dan beristirahat memungkinkan pesawat tanpa awak untuk menghemat daya. ”
Langkah selanjutnya
Tujuannya agar drone ini menggunakan kecerdasan buatan untuk mensurvei lingkungan dan kemudian memilih permukaan pendaratan yang paling cocok, kata Hang. Sejauh ini, semua penelitian telah dilakukan di laboratorium sehingga para ilmuwan dapat menggunakan kamera eksternal alih-alih memasangnya di drone. Mereka juga tidak harus berurusan dengan arus dan kondisi cuaca lainnya yang akan membuat lebih sulit bagi UAV untuk mendarat dan stabil di permukaan dunia nyata.
"Di luar, kita akan memiliki banyak masalah aerodinamis untuk ditangani, " kata Hang. “Itulah salah satu tantangan pengembangan di masa depan.” Langkah pertama, katanya, adalah membuat prototipe yang dapat menunjukkan apa yang mungkin dilakukan dengan menggunakan komponen modular dengan drone landing gear. Namun, tim belum mengajukan paten. Ini lebih dari proyek akademis daripada yang komersial, Hang note.
Tetapi Hang antusias tentang bagaimana inovasi desain ini dapat berdampak pada peningkatan apa yang dapat dilakukan oleh drone. Dengan mampu menstabilkannya dengan lebih aman pada permukaan yang berbeda, misalnya, itu akan membuat mereka mampu mengangkat objek, sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh UAV yang melayang dengan baik.
"Dengan tali, drone sebenarnya bisa bertindak sebagai katrol, " katanya.
Hang juga membayangkan suatu hari ketika sebuah drone dapat mendarat di jendela Anda untuk melakukan pengiriman. "Kamu tidak harus membiarkan drone masuk ke rumahmu, " katanya. "Anda akan dapat menjangkau dan mengambil apa yang mereka kirimkan. Itu akan seperti seekor burung yang duduk di ambang jendela Anda. "
