Ilmuwan membawa indra peraba ke lengan robotik: tembakan

Presiden Barack Obama bentrok dengan Nathan Copeland selama tur proyek inovasi di Konferensi Perbatasan Gedung Putih di Universitas Pittsburgh pada tahun 2016.

Susan Walsh / AP


Sembunyikan judulnya

Peralihan teks

Susan Walsh / AP

Presiden Barack Obama bentrok dengan Nathan Copeland selama tur proyek inovasi di Konferensi Perbatasan Gedung Putih di Universitas Pittsburgh pada tahun 2016.

Susan Walsh / AP

Lengan robotik taktil memungkinkan orang yang lumpuh dengan cepat melakukan tugas-tugas seperti menuangkan air dari satu cangkir ke cangkir berikutnya.

Lengan robotik memberikan umpan balik haptik langsung ke otak pria saat dia menggunakan pikirannya untuk mengontrol perangkat, sebagai sebuah tim Laporan Kamis di majalah Ilmu.

Versi lengan sebelumnya mengharuskan peserta, Nathan Copeland, untuk mengarahkan lengan menggunakan penglihatan saja.

“Ketika saya hanya mengalami reaksi visual, saya dapat melihat bahwa tangan telah menyentuh tubuh,” kata Copeland. “Tapi terkadang saya akan mengambilnya dan itu akan jatuh.”

Copeland yang khas juga membutuhkan waktu sekitar 20 detik untuk menyelesaikannya. Dia berkata, “Melalui reaksi sensorik, dia mampu menyelesaikannya dalam 10” Jennifer Collinger, Associate Professor di Departemen Pengobatan Fisik dan Rehabilitasi di University of Pittsburgh.

Collinger mengatakan informasi haptik penting untuk menggunakan lengan robotik palsu karena sulit untuk menangkap objek yang tidak dapat Anda rasakan.

“Bahkan sesuatu yang sederhana seperti mengambil cangkir dan mencoba mempertahankan jumlah tekanan yang tepat saat memindahkannya ke lokasi lain sangat bergantung pada umpan balik taktil dari tangan Anda,” katanya.

Jadi Collinger dan tim peneliti menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk meneliti cara menambahkan respons sensorik ke lengan dan tangan robotik.

Tim itu bekerja dengan Copeland, yang lumpuh akibat kecelakaan saat remaja lebih dari 15 tahun yang lalu. Dia belajar mengontrol gerakan lengan robotik menggunakan antarmuka otak-komputer.

Tim mulai dengan menempatkan elektroda di wilayah otak Copeland yang memproses informasi sensorik. Ini memungkinkan mereka menggunakan impuls listrik untuk mensimulasikan berbagai sensasi.

“Ternyata rangsangan di area yang berhubungan dengan ujung jari di otak menghasilkan sensasi yang terasa seolah-olah datang dari tangan peserta,” kata Collinger.

Selanjutnya, tim menemukan cara menghasilkan sinyal tersebut ketika lengan dan tangan robot menyentuh sesuatu. Langkah terakhir adalah mengatur waktu Copeland saat melakukan tugas-tugas seperti mengambil balok atau menuangkan air, dengan dan tanpa umpan balik haptic.

Hasilnya menunjukkan bahwa Copeland dapat melakukan beberapa tugas manual secepat siapa pun yang menggunakan tangannya.

“Sensasi tersebut sebenarnya akan mengubah intensitasnya berdasarkan jumlah kekuatan yang diberikan tangan pada tubuh,” kata Copeland. “Jadi aku juga bisa tahu apakah aku mencengkeramnya dengan kuat atau tidak.”

Sebagai bonus tambahan, Copeland mengatakan bahwa menambahkan sentuhan dilakukan menggunakan lengan robot secara lebih alami.

“Kontrolnya sangat intuitif sehingga saya memikirkan hal-hal seolah-olah saya sedang menggerakkan lengan saya,” katanya.

Dia mengatakan hasilnya memiliki implikasi yang melampaui lengan robot Jeremy de BrownJohn C. Malone, Associate Professor di Departemen Teknik Mesin di Universitas Johns Hopkins.

Dia juga mengatakan bahwa prostetik berteknologi tinggi bekerja paling baik jika meniru indra peraba. Beberapa melakukan ini dengan menggetarkan atau memberikan bentuk lain dari umpan balik haptik – pendekatan yang sama yang digunakan banyak ponsel cerdas untuk membantu pengguna mengetik di layar.

Kaki palsu terbaru, kata Brown, “bekerja seperti anggota tubuh alami kita.” Mereka mampu menekuk siku, memutar di pergelangan tangan, dan menggenggam jari.

“Tetapi ketika Anda memberi seseorang kekuatan untuk mengendalikan hal-hal ini, sehingga mereka memiliki sentuhan, itu sulit,” katanya.

Dan sebagian besar sensor masih memiliki kemampuan yang belum sempurna, katanya, seperti mendeteksi resistensi atau suhu.

Ketika tangannya menyentuh sesuatu, Brown berkata, “Saya merasakan tekanan, saya merasa terpeleset, saya merasa jika tubuh basah atau kering, saya dapat merasakan sentuhannya, saya tahu apakah itu kasar, dan apakah itu lembut.”

Ilmuwan baru mulai mempelajari cara membuat tangan dan jari tiruan yang dapat mendeteksi fitur halus suatu objek. Karena prostetik atau protesa robotik memberikan lebih banyak umpan balik sensorik, mereka akan menjadi lebih bermanfaat, kata Brown.

Namun dia mengatakan indra peraba lebih dari sekedar peningkatan ketangkasan.

“Ini bukan hanya tentang bisa masuk ke saku Anda dan mengambil kunci Anda,” katanya. “Ini juga kemampuan untuk memegang tangan orang yang dicintai dan merasakan keterikatan emosional ini.”

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

Media SUMSELGO