EXOSUIT - Ujicoba exosuit di Harvard University, Massachusetts, Amerika Serikat. (Sumber: livescience.com)

Exosuit, Inilah Baju Robot Bikinan Peneliti Harvard

CARA KERJA - Rangkaian baju robotik Exosuit (kiri) dan ujicoba pada pejalan kaki (kanan). (Sumber: Livescience).
CARA KERJA – Rangkaian baju robotik Exosuit (kiri) dan ujicoba pada pejalan kaki (kanan). (Sumber: Livescience).

AWAL tahun ini kita dihebohkan oleh munculnya I Wayan Sutawan, si tukang las berlengan robot dari Karangasem, Bali. Sutawan menghebohkan publik akhir Januari 2016 lalu dengan “temuan” futuristik sehingga dia pun dijuluki  cyborg atau Iron Man dari Bali.

Belakangan terungkap bahwa lengan cyborg Sutawan sekadar gaya-gayaan. Tetapi, sebenarnya pakaian robotic seperti itu sudah ditemukan, kendati cara kerjanya sedikit lebih “kuno” dari klaim ‘temuan’ Sutawan, yakni dapat menghubungkan lengan robotnya dengan otak.

Adalah para peneliti dari Harvard University, Massachusetts, Amerika Serikat, yang berhasil menciptakan pakaian robotic yang disebut Exosuit, di mana robot yang dipakai layaknya baju super ini terbukti bekerja berfungsi secara baik.

I Wayan Sutawan, Iron Man dari Bali (Sumber: Tribunnews).
I Wayan Sutawan, “Iron Man” dari Bali (Sumber: Tribunnews).

“Jika Anda seorang tentara, petugas pemadam kebakaran, bahkan seorang pejalan kaki, mengenakan pakaian ini akan memampukan Anda membawa beban berat,”  ulas Laura Geggel, penulis artikel tentang Exosuit ini di Livescience.com, Kamis (12/5/2016).

Exosuit adalah robot yang dapat dikenakan layaknya busana. Para peneliti mengklaim alat ini mampu mengurangi beban yang harus ditopang sekitar tujuh persen masing-masing oleh pinggul, lutut, dan pergelangan kaki. Sehingga ketika mengenakan busana robotik ini, seseorang dapat berjalan sambil membawa beban berat tetapi gerakannya terlihat normal seolah-olah tak membawa apa-apa.

“Tujuannya bukan untuk menjadikan seseorang superkuat, melainkan membantu selama perjalanan dalam jangka panjang agar mengurangi kelelahan dan risiko cedera,” kata Prof Conor Walsh, peneliti senior di Sekolah Teknik dan Ilmu Terapan John A. Paulson, Harvard University.

Berbeda dengan exoskeleton yang kaku atau bahkan mencolok seperti Iron-Man,  Walsh dan rekan-rekannya merancang exosuit  dari bahan tekstil yang lembut dan tidak menghalangi gerakan orang yang mengenakannya, sehingga memungkinkan mereka berjalan seolah tak membawa beban sama sekali. Pengguna hanya perlu mengenakan sabuk di pinggang dan sabuk yang diikatkan pada kedua paha dan betis. Sabuk-sabuk itu dihubungkan dengan kabel ke dua unit motor di ransel. Energi dari motor dialirkan melalui kabel ke baju, kemudian ditransfer kembali ke orang tersebut.

Dari mana sumber energi listrik untuk menggerakkan motor itu? Ternyata 80 persen energi listrik berasal dari gerakan pinggul dan pergelangan kaki orang yang mengenakan exosuit sambil berjalan. Energi tersebut kemudian dipakai kembali untuk menopang pinggul dan sendi pergelangan kaki.

Untuk menguji klaim tersebut, tim peneliti mencoba exosuit  pada orang dalam tiga situasi berbeda; (1) mengenakan exosuit dalam kondisi dimatikan, mengenakan dalam kondisi dinyalakan, dan mengenakan exosuit dalam kondisi dimatikan tanpa beban 6,5 kilogram dari ransel.

EXOSUIT - Ujicoba exosuit di Harvard University, Massachusetts, Amerika Serikat. (Sumber: livescience.com)
EXOSUIT – Ujicoba exosuit di Harvard University, Massachusetts, Amerika Serikat. (Sumber: livescience.com)

Dalam percobaan itu, tujuh orang berjalan di atas treadmill dengan kecepatan konstan 5,4 km/jam, sambil membawa beban setara 30 persen dari bobot tubuh mereka. Para peneliti menggunakan teknologi motion-capture (rekaman gerakan) dan pengukuran fisiologis untuk mempelajari bagaimana kondisi mereka ketika berjalan

Penelitian sebelumnya menemukan bahwa otot-otot kaki bagian bawah bekerja lebih keras ketika orang membawa beban berat, sebagian besar untuk mempertahankan beban dan menjaga keseimbangan. Peningkatan aktivitas otot dikaitkan dengan nilai metabolisme yang dapat menyebabkan kelelahan, menurunnya manuver, dan berkurangnya kinerja secara keseluruhan. [Lihat Video percobaan Exosuit)

Terlebih lagi, orang  cenderung mengalami cedera saat membawa beban berat. “Rasanya seperti otot-otot di kaki melakukan sedikit pekerjaan, dan itu sangat terlihat jika sistem dimatikan dengan sangat cepat,” kata Walsh.

“Exosuit bisa membantu personil militer, pasien di pusat rehabilitasi dan, tentu saja, pejalan kaki. Tapi jangan berharap untuk melihat exosuit dijual dalam waktu dekat. Ini masih sebuah proyek penelitian, dan para insinyur masih menyempurnakan desainnya,” imbuh Walsh.

“Hal besar yang harus dipahami adalah bagaimana otot dan tendon dalam tubuh bereaksi dan beradaptasi dengan bantuan eksternal dari robot yang dikenakan. Jadi, pelajaran dasar adalah bagaimana memahami sistem neuromotor pemakainya merespon akan menjadi penting untuk memaksimalkan manfaat yang dapat dicapai.”

Hasil studi tentang exosuit dipublikasikan secara online melalui  jneuroengrehab.biomedcentral.com, Kamis 12 Mei 2016. Penelitian tersebut menyimpulkan bahwa busana robot lunak ini dapat dipakai dan sangat membantu meringankan beban saat berjalan. Bisa juga diaplikasikan pada berbagai perangkat bantuan di masa depan.

Bukan Ide baru

Sebenarnya exosuit bukan ide baru sama sekali. Impian ini sudah muncul di film-film Hollywood, bahkan seperti disebutkan di awal artikel ini, I Wayan Sutawan pun telah membuat kreasinya sendiri. Bedanya, exosuit diklaim lebih ringan dan nyaman dikenakan.

Asal tahu, baju robot seperti ini pernah dikembangkan oleh ilmuwan Rusia bernama Nicholas Yagn pada tahun 1890 sebagai perangkat bantu berjalan atau melompat. Baju besi buatan Nicholas yang disebut exoskeleton (mirip exoskeleton serangga) itu adalah sebuah mesin yang terdiri dari kerangka luar yang dikenakan oleh seseorang dan didukung oleh sistem hidrolik. Exoskeleton digerakan oleh gas terkompresi yang menyimpan energi.

Selanjutnya, pada 1917, seorang penemu bernama Leslie C. Kelley pernah mengembangkan apa yang disebut pedomotor. Merupakan alat yang digerakkan oleh tenaga uap dengan sendi buatan paralel yang memisahkan tenaga pengguna dengan tenaga yang dihasilkan dari pedomotor.

Sementara itu, exoskeleton yang benar-benar digerakkan tanpa bantuan tenaga manusia adalah yang sudah dikembangkan oleh General Electric bersama militer Amerika Serikat pada 1960-an. Fungsi utama dari exoskeleton bertenaga adalah membantu pemakainya meningkatkan kekuatan dan daya tahan tubuh mereka. Umumnya dirancang untuk penggunaan militer, untuk membantu tentara membawa beban berat, baik di saat maupun keluar dari pertempuran.

Untuk keperluan sipil, exoskeletons dapat digunakan untuk membantu petugas pemadam kebakaran dan petugas penyelamat lainnya yang biasa bekerja dalam kondisi ekstrem. Juga dipakai dalam bidang lainnya seperti medis, yakni guna meningkatkan ketepatan (presisi) dokter saat melakukan operasi atau sebagai alat bantu untuk memindahkan pasien berat. (*)

NONTON VIDEONYA DI SINI

<script height=”595px” width=”900px” src=”http://player.ooyala.com/iframe.js#ec=RiZWVhcTr39271G1n1KO0hB0AftDxwRM&pbid=93dbd96f79fa407e8dc06e8c150bff1b”></script>