Minggu, 2 Februari 2025 10:35:57 WIB

Alat prostetik ringan

Kesehatan

AP Wira

BEIJING, Radio Bharata Online - Sebuah tim peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi Cina (USTC) telah meluncurkan tangan prostetik biomimetik inovatif dengan ketangkasan tinggi, yang mampu menyisir rambut, mengoperasikan telepon pintar, dan bahkan melakukan gerakan bahasa isyarat yang rumit.

Alat prostetik ringan, yang meniru fungsi tangan manusia, menyoroti kemajuan signifikan dalam prostetik dan robot humanoid, serta menawarkan harapan bagi jutaan orang yang diamputasi di seluruh dunia.

Studi ini dipublikasikan di Nature Communications, kata USTC di situs web resminya.

Sebuah lompatan maju dalam prostetik

Tangan manusia, dengan 23 derajat kebebasan (DOF) — jumlah gerakan independen yang dapat dilakukannya — merupakan keajaiban rekayasa alam, yang menyumbang 54 persen dari keseluruhan gerakan fungsional tubuh meskipun beratnya hanya sekitar seperseratus dari berat tubuh.
 

Tangan prostetik tradisional, yang sering kali digerakkan oleh motor, kesulitan menyeimbangkan berat dan fungsi. Sebagian besar beratnya lebih dari 0,4 kilogram, menyebabkan ketidaknyamanan sekaligus menawarkan DOF kurang dari 10. Keterbatasan ini membatasi kemampuan mereka untuk melakukan tugas-tugas yang rumit, yang menyebabkan hampir setengah dari pengguna meninggalkan tangan prostetik mereka.

Tim USTC mengatasi tantangan ini dengan menggunakan paduan memori bentuk (SMA) — bahan yang "mengingat" bentuk aslinya dan kembali ke bentuk tersebut saat dipanaskan — sebagai otot buatan.

Dikombinasikan dengan sistem transmisi seperti tendon, pendekatan inovatif ini memperkuat gaya dorong sekaligus mengurangi hambatan.

Tim tersebut juga menanamkan 23 unit sensor di jari dan pergelangan tangan untuk kontrol gerakan yang presisi dan mengintegrasikan 38 aktuator SMA dengan modul pendingin. Hasilnya adalah tangan palsu yang beratnya hanya 0,37 kilogram, lebih ringan dari tangan manusia pada umumnya, namun mampu memiliki 19 DOF aktif.

ketangkasan dan fleksibilitas tinggi

Menurut tim peneliti, tangan palsu tersebut menunjukkan ketangkasan yang luar biasa, yang memungkinkannya melakukan tugas-tugas seperti menyisir rambut, menulis, berjabat tangan, membagikan kartu nama, dan bahkan bermain catur.
 

Desainnya yang canggih memungkinkannya meniru 33 mode genggaman manusia standar dan enam mode baru yang lebih rumit, seperti menggunakan gunting, mengoperasikan telepon pintar, dan melakukan gerakan bahasa isyarat yang rumit.

Dalam uji klinis, seorang wanita amputasi berusia 60 tahun menguasai perangkat tersebut dalam waktu setengah hari, berhasil menyelesaikan tugas dari uji fungsi tangan yang tervalidasi secara klinis — Southampton Hand Assessment Procedure (SHAP) — dan Wolf Motor Function Test (WMFT), yang mengukur kemampuan motorik ekstremitas atas.

Integrasinya dengan teknologi pengenalan suara menjadikan tangan palsu USTC berbeda. Alat ini mendukung 60 bahasa dan 20 dialek dengan akurasi 95 persen dan waktu respons milidetik.

Antarmuka yang mudah digunakan ini membuatnya dapat diakses oleh berbagai pengguna, khususnya mereka yang diamputasi, menurut tim peneliti.

Dibandingkan dengan proyek serupa di seluruh dunia, desain tim USTC menonjol karena DOF-nya yang tinggi, konstruksi yang ringan, dan umpan balik sensorik yang canggih.

Menurut tim peneliti tersebut, inovasi tim USTC memiliki potensi besar untuk prostetik dan robot humanoid.

Kemampuan adaptasinya yang tinggi membuka berbagai aplikasi praktis di berbagai bidang, termasuk operasi khusus di lingkungan berbahaya seperti pemeliharaan pembangkit listrik tenaga nuklir atau perbaikan peralatan laut dalam, rehabilitasi medis, manufaktur fleksibel dalam lini produksi presisi tinggi, dan layanan rumah. [Shine]

Komentar