Kendaraan otonom kini semakin umum di berbagai kota di AS, dan dapat dikenali dengan ciri khas berupa piringan yang berputar sebagai pusat sensor mereka. Sensor-sensor canggih, seperti LiDAR, radar, dan kamera, memainkan peran penting dalam memetakan lingkungan sekitar.
Namun, meskipun teknologi ini sangat penting, bentuk sensor yang besar dan berat dapat mengganggu aerodinamika kendaraan, yang pada akhirnya berdampak pada efisiensi dan jarak tempuh kendaraan tersebut.
Meningkatkan Kinerja Aerodinamis dengan Desain Sensor yang Dioptimalkan
Peneliti dari Universitas Wuhan, Tiongkok, telah menggunakan algoritma kecerdasan buatan (AI) untuk mengoptimalkan desain sensor pada kendaraan otonom (AV) guna meningkatkan kinerja aerodinamisnya. Sensor-sensor besar yang dipasang pada kendaraan otonom, seperti LiDAR, radar, dan kamera, memang memberikan manfaat besar dalam hal pemetaan lingkungan, tetapi juga dapat mengganggu efisiensi aerodinamis kendaraan. Hal ini menyebabkan konsumsi energi yang lebih tinggi dan jarak tempuh yang lebih terbatas. Tim peneliti berhasil menunjukkan bahwa desain sensor yang dioptimalkan dapat mengurangi hambatan udara (drag) secara keseluruhan sebesar 3,44% dibandingkan dengan desain sensor konvensional melalui simulasi. Untuk memvalidasi temuan ini, mereka juga melakukan uji terowongan angin di dunia nyata, dan hasilnya dipublikasikan dalam jurnal Physics of Fluids.
Tantangan Hambatan Aerodinamis pada Kendaraan Otonom
Para produsen kendaraan telah lama berfokus pada pengurangan hambatan udara untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi bahan bakar. Mobil modern memiliki desain yang lebih bulat dan komponen aerodinamis tambahan untuk memperlancar aliran udara. Namun, integrasi sensor-sensor besar pada kendaraan otonom, seperti kamera dan sistem LiDAR, membawa tantangan tersendiri. Sensor-sensor yang menonjol ini dapat mengganggu aliran udara, meningkatkan hambatan, dan mengurangi kinerja aerodinamis kendaraan secara keseluruhan. Peneliti juga mencatat bahwa penempatan sensor di kap mesin dan bumper kendaraan menyebabkan terjadinya pusaran udara, yang lebih lanjut memperburuk kinerja aerodinamis kendaraan tersebut.
Mengoptimalkan Bentuk Sensor untuk Mengurangi Hambatan Udara
Dengan memodifikasi bentuk sensor yang terpasang di sekitar jendela, kap mesin, dan bumper belakang kendaraan, para peneliti berhasil mengurangi hambatan udara secara signifikan. Beberapa perubahan yang dilakukan termasuk menurunkan ketinggian sensor di sisi depan kendaraan dan menyesuaikan posisi sensor atap agar dapat meminimalkan hambatan aliran udara. Hasil studi menunjukkan bahwa perubahan kecil dalam desain sensor, terutama pada bagian atap kendaraan, dapat secara signifikan mengurangi hambatan udara pada kendaraan otonom. Upaya untuk meningkatkan aerodinamika melalui desain sensor yang lebih baik ini dapat mengurangi konsumsi energi pada kendaraan otonom dan membuka jalan untuk perjalanan jarak jauh yang lebih efisien.
Implikasi Potensial untuk Truk Otonom
Temuan ini juga menawarkan implikasi besar untuk sektor pengiriman barang, khususnya pada kendaraan truk otonom. Dengan sensor yang dirancang secara aerodinamis, efisiensi bahan bakar dan pemanfaatan energi dapat ditingkatkan. Beberapa perusahaan besar seperti Waymo dan Zoox tengah menjajaki cara-cara untuk mengurangi efek hambatan udara dengan merancang ulang penempatan sensor pada kendaraan mereka. Meningkatnya kinerja aerodinamis pada kendaraan otonom dapat mempercepat waktu pengiriman, mengurangi biaya operasional, dan memperpanjang umur baterai untuk kendaraan listrik. Penelitian ini memberikan wawasan yang berharga bagi pengembangan kendaraan otonom di masa depan, di mana efisiensi aerodinamis yang lebih baik dapat memungkinkan jarak tempuh yang lebih jauh dan operasi yang lebih berkelanjutan.
Dalam dunia kendaraan otonom, tantangan terkait dengan hambatan udara dan efisiensi energi tidak bisa dipandang remeh. Namun, dengan adanya inovasi cerdas dalam desain sensor, perubahan signifikan dapat dicapai dalam hal efisiensi energi dan daya jelajah kendaraan. Desain sensor yang lebih ramping dan aerodinamis bukan hanya meningkatkan kinerja kendaraan otonom secara keseluruhan, tetapi juga membuka potensi baru untuk pengembangan kendaraan listrik yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Dengan semakin banyaknya penelitian yang mengarah pada solusi semacam ini, masa depan kendaraan otonom yang lebih efis
