Analisis Ilmiah Bagaimana Tangan Robot Tawan Mencengangkan Sekaligus Meragukan?

Seminggu terakhir, Indonesia dihebohkan oleh inovasi dari warga Karangasem, Bali, I Wayan Sutawan. 

Bagaimana tidak heboh? Pria lulusan SMK yang berprofesi sebagai juru las tersebut menciptakan robot tangan yang diklaim menggunakan  teknologi  electroencephalography (EEG), inovasi yang bahkan tak setiap doktor bidang robotika mampu melakukannya.

I Wayan Sumardana alias Wayan Sitawan dijuluki Iron Man dari Bali karena mengenakan tangan robot yang dibuatnya sendiri. Pria yang akrab disapa Tawan itu mengaku bisa menggerakan lengannya yang lumpuh karena stroke berkat bantuan tangan robot.

Yang lebih mengejutkan, di depan awak media, pria berusia 31 tahun itu menunjukkan beragam macam gerakan dengan tangan robotnya. Dalam sebuah video yang beredar di Youtube, Tawan bahkan memeragakan tangan robotnya mengangkat dan menggenggam perlengkapan las dengan gerakan yang begitu halus.

Video : "(DAHSYAT) Iron Man Bali, Tawan Tukang Las Berhasil Buat Tangan Robot

Berita Tebaru Hari Ini"

Arjon Turnip, perekayasa kursi roda dengan teknologi EEG dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia tercengang sekaligus ragu dengan robot tangan Tawan. "Saya sampai speechless," katanya. "Saya meneliti bertahun-tahun dan belum bisa membuat seperti itu."

Arjon mengatakan bahwa dirinya tak mampu menilai kebenaran inovasi Tawan sebab tak melihat langsung. "Kalau ada di sana, saya bisa bertanya macam-macam. Tapi dengan teknologi yang ada sekarang, itu terlalu maju," jelasnya ketika dihubungi Kompas.com, Sabtu (23/1/2016).

Ini Cara Kerja Tangan Robot Milik Tawan

Pria yang kerap disapa Tawan ini lalu menunjukkan bagaimana tangan robotnya bekerja. Rakitan mekanis atau robot yang dipasang di tangan kirinya terkoneksi dengan rangkaian elektrik yang melingkar di kepalanya.

"Cara menggerakkannya sesuai perintah pikiran sendiri kalau mau angkat, mau belok kanan atau kiri," ujar Tawan saat ditemui di bengkelnya di Banjar Tauman, Desa Nyuhtebel, Kecamatan Manggis, Kabupaten Karangasem, Bali, Rabu (20/1/2016) siang.

Video : "Ini Cara Kerja "Tangan Robot" Milik Tawan"

Menurut pria berusia 31 tahun ini, tangan robotnya tidak bisa dipakai orang lain karena khusus dirancang sesuai dengan kebutuhan dan keinginannya.

Tawan menuturkan, dia merancang alat ini dengan sistem electroencephalography (EEG). Dia mengaku sudah pernah mendengar nama sistem ini, hingga kemudian ketika terkena stroke, dia berburu informasi di internet.

Menurut Kamus Oxford, EEG adalah suatu teknik untuk merekam aktivitas listrik di bagian yang berbeda di otak dan mengubah informasi ini menjadi suatu pola atau gambaran, baik secara digital maupun dicatat di atas kertas yang dinamakan sebagai electroencephalogram. 

Dalam kasus Tawan, untuk membantu tangan kirinya, maka yang dipindai oleh alat di kepalanya adalah aktivitas di otak kanannya.

Tujuh kali percobaan

Dengan informasi yang diperolehnya di internet dan pengetahuan yang didapat selama bersekolah di jurusan Elektro Sekolah Teknik Menengah (STM) Rekayasa, Denpasar, hingga tahun 2002, Tawan memberanikan diri untuk bereksperimen.

"Kalau saya menyebutnya, tangan yang saya gunakan ini menggunakan sistem EEG. Sudah tujuh kali saya ganti program," kata Tawan.

Percobaan pertamanya menggunakan remote control pemancar. Namun, ide ini gugur karena dinilai kurang fleksibel. 

Percobaan kedua dengan menggunakan Bluetooth. Namun, dia kurang puas karena ternyata kinerja tangan robotnya terganggu jika ada orang yang mengaktifkan Bluetooth telepon seluler di dekatnya. 

Percobaan ketiga menggunakan layar sentuh ponsel Android. Sayangnya, ini membuat alatnya tidak berfungsi maksimal dan cepat error atau hang.

"Katanya saja Android pintar, tetapi ya gitu, dipakai sistem ini malah gerak terus kayak mau mukul gitu. Cepat hang," tambahnya.

Cara lain yang pernah dicoba adalah menggunakan motor akselerator. Tawan mengatakan, tangan robotnya bekerja, tetapi pinggangnya jadi sakit. Ide ini hanya bertahan satu minggu. 

Tawan lalu mengungkapkan bahwa dirinya sempat tertarik dengan satu sistem lain yang dinilainya bagus untuk diterapkan. Namanya brain computer interface (BCI). Namun, alat dan komponennya, menurut dia, cukup mahal. 

Sistem lain yang dicobanya adalah menggunakan program numerik. Ternyata program numerik juga mahal karena membutuhkan sejumlah peralatan, seperti printer 3D, yang harganya mahal. Selain itu, lanjut Tawan, bahasa programnya sulit dimengerti dan beberapa komponen pendukung lainnya juga mahal.

Meragukan

Video : "HOAX!! Mesin Lengan Robot Sutawan, Netizen mulai curiga"

Sebagai peneliti, Arjon sangat ingin menghargai inovasi. Namun melihat inovasi yang terlalu canggih dari Tawan, Arjon tak bisa memaksa diri untuk tidak meragukan. Dua hal yang dipertanyakan Arjon antara lain letak elektroda dan cara pengolahan sinyal dari otak.

"Kalau kita lihat elektrodanya ada sedikit di atas telinga. Itu letaknya terlalu ke bawah," kata doktor rekayasa mekanik lulusan Pusan University, Korea itu. "Lalu dia bilang untuk menggerakkan tangan kiri, elektrodanya dipasang di sebelah kanan. Tidak sesederhana itu aplikasinya."

Mungkinkah Lengan Lumpuh akibat Stroke Bisa Digerakkan Robot?

Arjon menuturkan, untuk menggerakkan robot dengan pikiran, dibutuhkan konsentrasi. Bagian otak yang berperan untuk konsentrasi ada di bagian depan. Namun, gerakan robot EEG tak hanya melibatkan satu bagian otak. Untuk motorik ada di bagian kanan dan penglihatan di belakang. 

Tentang pengolahan sinyal, Arjon mempertanyakan alogaritma yang digunakan. "Sinyal dari otak itu ibarat jarum di tumpukan jerami. Sulit ditangkap dan banyak sampahnya. Itu harus diolah dulu. Butuh akurasi tinggi dalam pengolahan agar bisa buat gerakan halus seperti ditunjukkan Tawan," jelasnya.

Sinyal dari otak sangat kecil, kurang dari 60 mikro volt. Secara teoretis, agar bisa digunakan untuk menggerakkan alat, sinyal harus diperbesar. Teknologi untuk perbesaran sinyal memang tersedia. Tapi, konsekuensi dari perbesaran adalah noise yang besar. Itu harus dibereskan.

Setelah diperbesar, sinyal perlu dipotong. Ada penyesuaian frekuensi dan amplitudonya. Selesai dipotong, sinyal perlu diekstrak. Terakhir, sinyal harus diklasifikasikan sesuai dengan gerakan yang ingin dibuat. Alogaritma khusus diperlukan untuk tiap tahapan.

Proses mengolah sinyal otak sendiri tak mudah. "Untuk kursi roda saya saja, itu mati-matian buatnya. Akurasinya belum tinggi. Padahal itu hanya untuk maju, belok kanan, belok kiri. Punya Tawan itu gerakannya bermacam-macam dan halus sekali. Itu yang membuat saya ragu," jelas Arjon.

Mungkinkah Lengan Lumpuh akibat Stroke Bisa Digerakkan Robot?

I Wayan Sumardana alias Wayan Sitawan dijuluki Iron Man dari Bali karena mengenakan tangan robot yang dibuatnya sendiri. Pria yang akrab disapa Tawan itu mengaku bisa menggerakan lengannya yang lumpuh karena stroke berkat bantuan tangan robot.

Pengakuan Tawan itu sontak membuat banyak orang bertanya-tanya bagaimana cara kerja tangan robot yang hanya terbuat dari barang bekas itu. Ada yang menyatakan kagum, ada pula yang menuding Tawan berbohong. Lantas, mungkinkah teknologi yang digunakan Tawan mampu menggerakan lengan yang lumpuh?

Seorang ahli saraf dan juga ahli saraf intervensi, Dr. Fritz Sumantri Usman Sr, SpS, FINS mengungkapkan, secara teori, Tawan mungkin saja mampu membangkitkan gelombang Mu di otaknya. Mu merupakan gelombang yang berkaitan dengan aktivitas motorik atau gerak.

"Jika gelombang Mu itu dikumpulkan, diperbesar, gelombang itu bisa digunakan sebagai pusat tenaga. Setelah diolah sirkuit elektronik tertentu, alat itu menstimulus otot-otot di lengan supaya bisa bergerak," terang Fritz kepada Kompas.com, Sabtu (23/1/2016).

Akan tetapi, menurut Fritz, seseorang perlu banyak berlatih untuk bisa mengaktifkan gelombang Mu. Gelombang Mu biasanya muncul saat seseorang rileks. Dengan menggunakan elektroda di kepala dan Electricencephalography (EEG), gelombang di otak tersebut bisa terlihat. EEG merupakan alat untuk merekam aktivitas listrik di otak.

Melihat alat yang digunakan Tawan, tangan robotnya itu juga tersambung dengan rangkaian elektrik yang melingkar di kepalanya. Dengan kekuatan pikiran, Tawan mengaku dapat menggerakkan tangannya itu dengan alat buatannya. 

Namun, secara logika, untuk menangkap lebih banyak gelombang Mu, Tawan sebaiknya juga meletakkan elektroda itu di puncak kepalanya. Sebab, menurut Fritz, gelombang Mu paling banyak terdapat di puncak kepala dan di sekitar telinga.

"Mungkin dia (Tawan) sudah terlatih bisa mengaktifkan gelombang Mu. Makanya dia bilang itu alat cuma bisa dipakai dia sendri. Secara logika memang gelombang Mu tidak bisa timbul seketika pada semua orang," lanjut Fritz.

Fritz mengatakan, berdasarkan sejumlah jurnal kedokteran, memang hanya gelombang Mu di otak yang bisa diubah menjadi kinetik atau gerak. Gelombang Alfa, Beta, Teta, dan Delta tidak bisa diubah menjadi gelombang kinetik.

Selain itu, banyak pula yang mempertanyakan gerakan tangan Tawan, mulai dari pangkal bahu hingga jari-jarinya. Mengenai hal itu, menurut Fritz mungkin saja Tawan sebenarnya tidak lumpuh total di seluruh lengannya sehingga bagian jarinya pun tetap bisa digerakkan.

Bekerja atau tidaknya tangan robot yang diciptakan Tawan, tentu perlu penelitian lebih lanjut. Namun, kreativitas Tawan dalam mengatasi keterbatasannya perlu diapresiasi. 

Fritz mengungkapkan, di dunia juga sudah dilakukan penelitian serupa. Di luar negeri, sudah dikembangkan terapi robotik untuk membantu pemulihan pasien stroke.

Dosen Teknik Mesin Universitas Udayana Uji Coba Tangan Robot Tawan.

Beberapa akademisi dari Universitas Udayana (Unud) Bali mengunjungi bengkel las Tawan, pembuat lengan robot.

Beberapa akademisi dari Universitas Udayana (Unud), Bali, datang ke kediaman I Wayan Sumardana (31) alias Sutawan/Tawan, pembuat tangan robot sehingga dijuluki "Iron Man dari Bali".

Salah satunya adalah Dr. I Dewa Gede Ary Subagya, dosen Jurusan Teknik Mesin Unud. Ia pun mencoba tangan robot di bengkel las Tawan di Banjar Tauman, Desa Nyuhtebel, Kecamatan Manggis, Kabupaten Karangasem, Bali.

”Saya tadi sempat mencoba. Memang ada power pada alat itu, cuma saya belum bisa mengerakkan alat itu,” jelas Gede Ary saat ditemui di kediaman Sutawan, Jumat (22/1/2016).

Ia mengatakan, di alat tersebut ada alat perekam atau penyimpan data. Juga ada beberapa jenis sensor elektronika.

Dari hasil uji coba yang dilakukan, Gede Ary belum bisa memastikan apakah tangan robot rancangan I Wayan Sumardana memang bekerja sesuai klaim yang disampaikan Tawan sebelumnya. (Baca: Ini Cara Kerja Tangan Robot Buatan Tawan)

"Berdasarkan pengamatan saya, lengan robot yang dibuat oleh Sutawan tersebut, jika dilihat dari prinsip kerja robot, hal tersebut masuk akal," ujar I Wayan Widiada, ST, MSc, PhD yang juga dosen Jurusan Teknik Mesin Unud seperti dilaporkan Tribun Bali.

Menurut dia, meskipun desain lengan robot tersebut sangat sederhana karena menggunakan barang-barang bekas, secara struktur sudah memenuhi prinsip kerja robot.

Berdasarkan pengamatannya, ban kepala yang dipakai Tawan mungkin menggunakan komponen EEG yang fungsinya untuk mendeteksi sinyal elektris di otak. Lalu sinyal kemudian diubah menjadi bentuk gelombang yang akan dikirim ke micro controller.

"Ada kok micro controller-nya meski agak tertutup, tapi saya sempat lihat," katanya.

Dari micro controller ini akan dikirim sinyal menuju motor. Kemudian, output yang dihasilkan berupa respon yakni gerakan atau torsi. Ada dua motor penggerak di bagian persendian lengan robot itu.

"Yang perlu diketahui bagaimana sistem programnya, apa yang menjadi setting command-nya," ujarnya. 

Ia akan kembali mengunjungi Tawan untuk mempelajari lebih lanjut cara kerja lengan robot tersebut. 

Menurutnya, prinsip kerja lengan robot milik Tawan adalah kreasi yang masuk akal, tetapi harus ada pengujian lebih mendalam. Pengujian ini bertujuan untuk menganalisis sistem kerja dan hal lainnya.

"Perlu pengujian di kampus untuk melihat seberapa tingkat error yang dihasilkan alat ini," kata dia.

Perlu Verifikasi

Inovasi Tawan menarik banyak pihak. Mulai gubernur Bali, bahkan Menteri Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Mohammad Nasir. Namun demikian, Arjon mengungkapkan, robot tangan buatan Tawan yang luar biasa canggih beserta kondisi tangan Tawan perlu diverifikasi.

Arjon berkomentar, dengan kondisi Tawan yang tak lumpuh total, sebenarnya Tawan juga tak perlu robot dengan teknologi EEG. Teknologi robot elektromyography (EMG) saja sudah cukup. "Sinyal dari otot saja bisa. Lebih ekonomis. Sebab teknologi EEG itu mahal," kata Arjon.


Update :
Tangan Robot Tawan Rusak Terkena Air Hujan ......

Alat bantu yang dipasangkan di tangan kiri Wayan Sumardana alias Wayan Sutawan alias Tawan(31) kini rusak. Alat bantu yang disebut-sebut sebagai tangan robot ini akan diperbaiki.

Menurut Tawan, perbaikannya memakan waktu sekitar dua bulan.

"Waktu perbaikannya lama. Mungkin sekitar dua bulan lagi. Saya masih nyari-nyari alat-alat di rongsokan. Dibuat lagi, ya sekitar dua bulanlah," ujarnya.

Dalam perbaikannya ini, dia menuturkan akan lebih menyempurnakan operasional alat bantu tersebut sehingga bisa memudahkan dia bekerja di bengkel lasnya.

Tawan menyebutkan, penyebab kerusakan tangan robot itu karena alat sensornya tak berfungsi, diduga terkena air hujan saat ditinggal berobat.

Kena Hujan Saat Ditinggal Berobat, Lengan Robot Tawan Rusak

"Iya rusak, ini enggak bisa dipakai. Mungkin kena air atau gimana, saya enggak tahu," kata Tawan saat dihubungi melalui telepon, Senin (25/1/2016).

Namun demikian, pria asal Desa Nyuhtebel, Manggis, Karangasem, Bali, ini mengaku tetap melakukan aktivitasnya. Dia menuturkan bisa bekerja dengan berbagai macam alat bantu, salah satunya dengan tali.

"Ya, tetap bekerja. Saya sudah buat dari tali atau bagaimana nanti," jawabnya singkat.

Munculnya sosok Tawan yang menghebohkan pemberitaan menjadi pro dan kontra. Ada yang mendukung dan ada yang berpendapat miring bahwa karyanya adalah tipuan.

Penyusun : Yohanes Gitoyo, S Pd.

Sumber :

• http://sains.kompas.com/read/2016/01/24/21041651/Bagaimana.Tangan.Robot.Tawan.Mencengangkan.Sekaligus.Meragukan.Peneliti.Mengungkapnya
• http://regional.kompas.com/read/2016/01/21/11170551/Ini.Cara.Kerja.Tangan.Robot.Milik.Tawan.2.?utm_source=RD&utm_medium=inart&utm_campaign=khiprd
• http://health.kompas.com/read/2016/01/23/204500123/Mungkinkah.Lengan.Lumpuh.akibat.Stroke.Bisa.Digerakkan.Robot.?utm_source=RD&utm_medium=inart&utm_campaign=khiprd
• http://regional.kompas.com/read/2016/01/23/19502221/Dosen.Teknik.Mesin.Universitas.Udayana.Uji.Coba.Tangan.Robot.Tawan?utm_source=RD&utm_medium=inart&utm_campaign=khiprd
• http://regional.kompas.com/read/2016/01/25/08510331/Tangan.Robot.Tawan.Rusak.Waktu.Perbaikannya.Dua.Bulan