Kaki Sumber Terbuka: Upaya Membuat Anggota Badan Bionik DIY

Jika Anda ingin menempuh jarak yang jauh dan memiliki sprinter terbaik dunia, apakah Anda akan meminta mereka berlari melawan satu sama lain atau bekerja sama secara estafet? Intinya, itulah masalahnya Elliott Rouse, seorang insinyur biomedis dan direktur Lab Neurobionics di Universitas Michigan, Ann Arbor, telah bergulat selama beberapa tahun.

Rouse, seorang insinyur, adalah salah satu dari banyak orang yang bekerja mengembangkan sistem kontrol untuk kaki bionik, anggota tubuh palsu yang menggunakan berbagai sinyal dari pemakainya untuk bertindak dan bergerak seperti anggota tubuh biologis.

“Mungkin tantangan terbesar dalam menciptakan kaki robot adalah pengontrol yang terlibat, yang memberi tahu mereka apa yang harus dilakukan,” kata Rouse kepada Digital Trends. “Setiap kali pemakainya mengambil langkah, sebuah langkah perlu dimulai. Dan ketika mereka berpindah, kaki perlu mengetahui aktivitas mereka telah berubah dan bergerak untuk mengakomodasi aktivitas yang berbeda tersebut. Jika melakukan kesalahan, orang tersebut bisa terluka parah — mungkin terjatuh dari tangga, misalnya. Ada banyak orang berbakat di seluruh dunia yang mempelajari tantangan pengendalian ini. Mereka menginvestasikan waktu bertahun-tahun dan ratusan ribu dolar untuk membangun kaki robot. Begitulah yang terjadi sejak bidang ini dimulai.”

Mempromosikan kolaborasi

Hanya saja, menurut Rouse, itu adalah sistem yang rusak. Dapat dimengerti jika perusahaan-perusahaan teknologi tinggi yang bersaing bersikap diam-diam ketika mereka mengembangkan Next Big Hal yang mereka harapkan akan menjual satu juta unit dan menambah beberapa ratus miliar dolar atau lebih ke pasar mereka topi. Namun hal ini menjadi kurang bisa dipahami ketika lembaga-lembaga penelitian menyia-nyiakan pikiran-pikiran cemerlang mereka dengan meminta mereka memecahkan masalah-masalah yang sama yang juga dipecahkan oleh universitas-universitas lain. Heck, bahkan pernah menjadi musuh bebuyutan Apple dan Google bekerja sama ketika taruhannya cukup tinggi.

“Sistem akademis tidak begitu baik dalam mendorong penelitian kolaboratif,” Rouse mengakui. “Sebagai seorang profesor, saya mempunyai pekerjaan yang harus saya lakukan yang diukur berdasarkan hal-hal tertentu seperti pendanaan federal, hibah yang diterbitkan, dan mahasiswa yang saya bimbing. Jika Anda melihat cara sistem akademis menetapkan tolok ukur bagi fakultas di laboratorium penelitian, kolaborasi [sebenarnya] tidak terlalu ditekankan.”

Ketika berbicara tentang sistem kendali untuk anggota tubuh bionik, masalahnya adalah, bahkan untuk dapat memulai mengembangkan sistem kontrol, laboratorium penelitian individu di seluruh dunia harus terlebih dahulu membangun sistem yang mendasarinya perangkat keras. Kembali ke analogi sebelumnya, hal ini lebih buruk dibandingkan, katakanlah, Apple dan Samsung yang mengembangkan ponsel pintar pesaingnya secara sangat rahasia; ini akan lebih seperti Apple dan Samsung yang harus membangun sistem operasi komputer mereka sendiri dari awal sebelum mulai merancang generasi berikutnya telepon pintar.

Di sinilah proyek Rouse, yaitu Kaki Sumber Terbuka, ikut bermain. Seperti yang dijelaskan oleh para peneliti di baliknya di halaman web khusus: “Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk menyatukan a penelitian lapangan[R] terfragmentasi dalam desain perangkat keras prostetik, kontrol prostetik, dan biomekanik amputasi saat ini dilakukan di silo. Setiap peneliti mengembangkan sistem kaki robotnya sendiri untuk menguji strategi kontrol atau hipotesis biomekaniknya. Hal ini mungkin berhasil dalam jangka pendek karena setiap peneliti menghasilkan publikasi dan memperluas pengetahuannya. Namun, dalam jangka panjang, pendekatan penelitian yang terfragmentasi ini menghambat hasil yang dapat berdampak pada kehidupan individu penyandang disabilitas – yang berpuncak pada kegagalan menyeluruh di lapangan dalam memberikan dampak terhadap hal tersebut memotivasinya.”

Inilah kaki bioniknya

Kaki Sumber Terbuka, seperti namanya, adalah kaki bionik sumber terbuka yang dapat menjadi sistem perangkat keras yang ada di mana-mana untuk memfasilitasi pertumbuhan di bidang pengendalian prostesis. Desainnya sederhana (artinya mudah dirakit), portabel (ringan dan ditenagai oleh baterai terpasang), ekonomis (biayanya antara $10.000 dan $25.000, dibandingkan dengan prosthetics bertenaga $100.000-plus yang tersedia secara komersial), terukur dan dapat disesuaikan. Instruksi terperinci tersedia online untuk diikuti, dan Rouse serta rekan-rekannya bahkan akan membuat dan mengirimkannya kepada para peneliti ketika tidak mungkin membuatnya sendiri.

Dalam prosesnya, proyek ini berupaya mencapai tiga tujuan. Yang pertama adalah mengidentifikasi desain elektromekanis yang dapat digunakan untuk sistem lutut dan pergelangan kaki robotik berbiaya rendah, berkinerja tinggi, dan bersumber terbuka. Kedua, untuk memahami bagaimana strategi kontrol prostesis terpisah dapat digabungkan untuk memberikan manfaat bagi gaya berjalan orang yang diamputasi. Terakhir, proyek Open-Source Leg ingin memvalidasi usulan sistem open-source sebagai alat penelitian mengenai pengendalian prostesis. Jika tujuan penelitian ini dapat tercapai, hal ini bisa menjadi terobosan yang diharapkan oleh para penciptanya.

“Dalam hidup saya, kita akan lihat anggota badan bionik yang dapat menggunakan informasi saraf, baik pada tingkat saraf kortikal atau perifer, untuk memberi tahu kita pergerakan kasar,” kata Rouse. “Itu akan memberi kita kendali tanpa memerlukan sensor bawaan.” Revolusi ini, katanya, sudah terjadi. Meskipun gerakan halus yang cekatan bisa memakan waktu lebih lama dari ini, hal ini belum tentu merupakan mimpi fiksi ilmiah yang masih lama lagi akan terjadi.

Dan jika orang-orang dapat menemukan cara untuk bekerja sama, hal ini akan terjadi lebih cepat.

Rekomendasi Editor

• Bagaimana pencetakan 3D telah mengubah dunia kaki palsu selamanya