Sensor Bertenaga Cahaya Memberdayakan Pasien dengan Mobilitas Terbatas dengan Rehabilitasi Perangkat Wearable Tingkat Lanjut

Universitas Sains &Teknologi Pohang, Pohang, Korea Selatan

Deteksi gerakan rotasi bahu tiga aksial melalui pemetaan regangan multiaksial. (Gambar:POSTECH)

Baru-baru ini, sebuah perusahaan Korea menyumbangkan robot yang dapat dipakai, yang dirancang untuk membantu pasien dengan mobilitas terbatas selama rehabilitasi, ke rumah sakit. Para pasien memakai robot ini untuk menerima bantuan latihan otot dan sendi saat melakukan tindakan seperti berjalan atau duduk. Perangkat wearable termasuk jam tangan pintar atau kacamata yang dipakai dan ditempelkan pada kulit manusia berpotensi meningkatkan kualitas hidup kita, sehingga menawarkan secercah harapan bagi sebagian orang seperti inovasi robot ini.

Sensor regangan yang digunakan dalam robot rehabilitatif ini menganalisis data dengan menerjemahkan perubahan fisik spesifik di wilayah tertentu menjadi sinyal listrik. Sangat fleksibel, sensor ini lentur dan mahir dalam mengukur perubahan tubuh yang paling halus sekalipun, karena terbuat dari bahan yang ringan agar mudah dipasang pada kulit. Namun, sensor regangan lunak konvensional sering kali menunjukkan daya tahan yang tidak memadai karena kerentanan terhadap faktor eksternal seperti suhu dan kelembapan. Selain itu, proses fabrikasinya yang rumit menimbulkan tantangan bagi komersialisasi secara luas.

Tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Sung-Min Park dari Departemen Teknik TI Konvergensi dan Departemen Teknik Mesin serta kandidat PhD Sunguk Hong dari Departemen Teknik Mesin di Universitas Sains dan Teknologi Pohang (POSTECH) telah berhasil mengatasi keterbatasan sensor regangan lunak ini dengan mengintegrasikan teknologi visi komputer ke dalam sensor optik. Temuan penelitian mereka ditampilkan di Flexible Electronics .

Tim mengembangkan teknologi sensor yang dikenal sebagai strain optik berbasis visi komputer (CVOS) selama penelitiannya. Tidak seperti sensor konvensional yang bergantung pada sinyal listrik, sensor CVOS menggunakan visi komputer dan sensor optik untuk menganalisis pola optik skala mikro, mengekstraksi data mengenai perubahan. Pendekatan ini secara inheren meningkatkan daya tahan dengan menghilangkan elemen yang mengganggu fungsi sensor dan menyederhanakan proses fabrikasi, sehingga memfasilitasi komersialisasi sensor.

Berbeda dengan sensor konvensional yang hanya mendeteksi regangan biaksial, sensor CVOS menunjukkan kemampuan luar biasa untuk mendeteksi gerakan rotasi tiga aksial melalui pemetaan regangan multiaksial secara real-time. Intinya, sensor-sensor ini memungkinkan pengenalan yang tepat atas gerakan tubuh yang rumit dan beragam melalui satu sensor. Tim peneliti memperkuat klaim ini melalui eksperimen yang menerapkan sensor CVOS pada alat bantu dalam perawatan rehabilitatif.

Melalui integrasi algoritma koreksi respons berbasis AI yang mengoreksi beragam faktor kesalahan yang timbul selama deteksi sinyal, hasil eksperimen menunjukkan tingkat kepercayaan yang tinggi. Bahkan setelah menjalani lebih dari 10.000 iterasi, sensor ini secara konsisten mempertahankan performa luar biasa.

Park, yang memimpin penelitian tersebut menjelaskan, "Sensor CVOS unggul dalam membedakan gerakan tubuh dalam berbagai arah dan sudut, sehingga mengoptimalkan intervensi rehabilitatif yang efektif. Dengan menyesuaikan indikator desain dan algoritme agar selaras dengan tujuan tertentu, sensor CVOS memiliki potensi tak terbatas untuk aplikasi yang mencakup industri."

Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Jinyoung Huh di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; +82-54-279-2415.