Teknologi Kelelawar Bagi Tunanetra

Inovasi teknologi UltraCane telah membawa perubahan besar bagi mobilitas tunanetra maupun penderita ganggguan penglihatan yang pada tahun 2003 diperkirakan berjumlah 25 juta di negara maju.

UltraCane berawal dari cita-cita beberapa pakar dari
Universitas Leeds, Inggris:
Prof. Deborah Withington (tengah),
ahli zoologi yang menekuni pengkajian
tentang bagian otak yang bernama superior
colliculus, organ yang bekerja di bawah
sadar dan menerima informasi melalui
tiga indera: penglihatan, pendengaran
dan sentuhan; Dr. Dean Waters (kiri),
yang menghabiskan banyak waktunya dengan
kelelawar, mempelajari bagaimana kelelawar
menggunakan ekolokasi tanpa indera penglihatan;
dan Prof. Brian Hoyle (kanan), pakar elektronika.

Untuk menentukan arah ataupun mencari mangsa di malam hari, kelelawar menggunakan suatu teknik yang dinamakan ekolokasi (dari istilah echolocation; echo: gema, suara terpantul, dan location: penentuan letak, tempat benda). Ekolokasi adalah penentuan letak keberadaan suatu benda dengan memanfaatkan gelombang suara yang terpantul dari benda tersebut. Perangkat yang ada pada tubuh kelelawar ini mirip prinsip kerja sonar dan radar dewasa ini. Tapi, sonar alami ini telah terpasang pada tubuh kelelawar sejak puluhan juta tahun yang lalu.

Seorang pemakai
‘Tongkat Kelelawar

Suara yang dipancarkan kelelawar termasuk ke dalam kelas frekuensi ultrasonik dan tidak dapat didengar manusia. Gelombang suara yang terpantul – yang disebut echo atau gema – diterima oleh alat pengindera alami yang disebut tragus dan diteruskan ke otak untuk diterjemahkan menjadi citra lingkungan sekitarnya dalam benak kelelawar. Dengan kata lain kelelawar bergerak di alam nyata dengan panduan citra semu dalam pikirannya, yang sama persis dengan gambaran lingkungan sebenarnya. Dengan kemampuan ini kelelawar dapat terbang leluasa dalam kegelapan untuk mencari makan tanpa khawatir menabrak benda-benda lain.

Tongkat Kelelawar Si Buta

Perangkat ekolokasi pada kelelawar ini memberi ilham bagi sejumlah ilmuwan Inggris untuk merancang alat bantu elektronik bagi para tunanetra. Meski tampak seperti tongkat logam putih biasa yang umum dipakai tunanetra, namun alat baru ini punya kelebihan: memunculkan citra buatan (semu) dalam otak penggunanya tentang gambaran tiga dimensi lingkungan sekitarnya. Alat ini diproduksi oleh Sound Foresight Ltd., perusahaan yang didirikan pada 1998 dan pada mulanya hanyalah sebuah wahana tidak resmi untuk tukar pikiran antarpeneliti di Universitas Leeds, Inggris. Para peneliti di bidang biologi, elektronik dan ultrasonik ini saat itu mempunyai gagasan menggabungkan keahlian mereka di bidang ultrasonik dan pengetahuan tentang pencitraan di dalam otak. Mereka bermaksud membuat suatu alat yang nyata-nyata diperlukan oleh mereka yang penglihatannya terganggu. Meski kini dinamakan UltraCane (tongkat Ultra), namun awalnya alat ini dijuluki Batcane yang berarti tongkat kelelawar, sesuai dengan yang mengilhaminya. UltraCane menerapkan dua jenis teknologi:

Logo Sound Foresight Ltd.,
perusahaan yang
meluncurkan UltraCane

Pertama, alat yang menerapkan teknologi terkini ini mencontoh perangkat ekolokasi kelelawar yang mampu menemukan arah di kegelapan. UltraCane dapat memancarkan pulsa-pulsa gelombang suara ultrasonik yang tak terdengar telinga manusia. Ketika mengenai benda-benda di sekeliling, termasuk yang terletak setinggi kepala penggunanya seperti kaca-spion truk, gelombang tersebut kemudian dipantulkan. Pantulan gelombang suara yang juga tak terdengar telinga manusia ini lalu ditangkap oleh alat penerima pada UltraCane. Pantulan suara yang diterima UltraCane ini diubah menjadi getaran yang dirasakan oleh tangan pemakai, dan kemudian diteruskan ke otak. Informasi yang dihasilkan oleh pantulan suara ultrasonik ini meliputi daerah depan, sisi kiri-kanan dan juga bagian atas kepala pemakai. Kemampuan ini sangat membantu pemakai mengetahui benda-benda penghalang di atas tanah maupun yang terjulur dari atas, baik yang ada di depan, di sekeliling, di atas kepala maupun yang dekat kepala.

Kedua, alat yang dihidupkan oleh baterai jenis AA ini menerapkan sistem informasi umpan balik yang mudah dipahami sistem pencitraan pada bagian tertentu dari otak manusia. Hal ini memudahkan pemakai memahami kondisi di sekitarnya dengan segera, tanpa perlu menyentuhkan tongkat UltraCane pada benda penghalang. Tongkat elektronik ini dapat memberitahu pemakai tentang adanya benda penghalang pada jarak hingga tiga meter di depannya.

Pengguna UltraCane merasakan rintangan-
rintangan di sekitar setelah gelombang yang
dipancarkan UltraCane dipantulkan oleh
aneka rintangan di sekeliling pemakai.
Gelombang pantulan ini ditangkap kembali
oleh UltraCane dan kemudian dirasakan oleh
tangan pemakai yang menggenggamnya.
Otak pemakai kemudian menerjemahkan apa yang
dirasakan pada tangannya sebagai rintangan
di sekelilingnya.

Adanya benda penghalang ini beserta jaraknya akan diberitahukan kepada pemakai melalui getaran tombol-tombol di bawah jari-jemari pemakai yang menggenggam alat ini. Semakin dekat jarak pemakai dengan benda tersebut, frekuensi getaran yang dirasakan semakin meningkat. Getaran yang dirasakan pada jari kemudian dikirim ke otak sehingga dapat diterjemahkan menjadi citra buatan tiga dimensi dalam benak pemakai. Dengan sedikit latihan, pemakai akan mendapatkan kemudahan dalam mengetahui keadaan sekitarnya dan meningkatkan keleluasaan pemakai dalam bergerak. Seperti kata Alexandra Bradstreet, seorang pemakai UltraCane, yang dilansir pada situs resmi Sound Foresight Ltd. (www.soundforesight.co.uk) :

“Saat menggunakan alat ini, orang-orang mengira saya sedang berpura-pura buta, karena saya dapat mengatakan pada mereka di mana letak benda-benda, kemudian mendekatinya, dan menemukan arah dengan baik di tempat yang berbeda tanpa banyak pertolongan dari orang lain. Terkadang saya takjub dengan diri saya sendiri.”

Dalam merancang “tongkat kelelawar” ini, Sound Foresight Ltd. bekerja sama dengan Cambridge Consultant Ltd., sebuah perusahaan yang bergerak di bidang perancangan dan pengembangan produk, proses dan sistem baru yang inovatif. Perusahaan inilah yang membantu mengembangkan dan membuat membuat bentuk jadi rancangan awal UltraCane. Kerjasama ini pada akhirnya membuahkan hasil dengan diluncurkannya Batcane yang kemudian disebut UltraCane. Sejumlah contoh alat ini telah dibuat untuk tujuan ujicoba di empat negara: Amerika Serikat, Jerman, Inggris dan Kanada. Saat ini, dengan harga 399 poundsterling Inggris atau sekitar Rp 4 juta, UltraCane telah mengalami berbagai penyempurnaan dari produk-produk serupa sebelumnya. Hal ini ditujukan untuk meningkatkan keleluasaan ruang gerak dari para pemakainya, serta sejumlah kemudahan yang diberikannya. Andrew Diston, Direktur Asosiasi Konsultan Cambridge berkata :

UltraCane, perangkat canggih bagi tunanetra yang
menirusistem ekolokasi kelelawar

“Alat ini adalah produk yang sangat kami banggakan, sebagian karena kebebasan yang akan diberikannya pada pemakai, dan sebagian karena sifat teknologi yang kami gunakan. Sisi yang benar-benar cerdas adalah meskipun alat ini menggunakan teknologi sangat canggih, pengguna tidak memerlukan pengetahuan teknis apa pun...”

Inovasi teknologi UltraCane telah meningkatkan kemampuan ruang gerak tunanetra maupun penderita ganggguan penglihatan yang pada tahun 2003 diperkirakan berjumlah 25 juta di negara maju. Sumbangsih yang besar ini, disamping keunggulan teknologi yang digunakannya, menyebabkan UltraCane banyak mendapat penghargaan. Di antaranya adalah Tomorrow's World Health Innovation Award, oleh NESTA (the National Endowment for Science, Technology & the Arts) pada tahun 2002, Design Application of the Year Award yang didukung oleh Sony untuk kategori industri elektronik Eropa pada tahun 2003, dan Smart Funding Innovation Award. Kelebihan UltraCane lain adalah bahwa para pengguna hanya perlu latihan sebentar agar dapat memanfaatkannya. Sektiar 73% pengguna merasa percaya diri menggunakan UltraCane meski hanya seminggu berlatih. Manfaat besar ini diamini oleh para profesional, seperti Alan Brooks:

“...para pengembang [UltraCane] telah menghabiskan waktu untuk bertanya pada para tunanetra, dan melibatkan mereka dalam ujicoba. Saya yakin ini akan benar-benar bermanfaat bagi para penggunanya dari kalangan tunanetra dan mereka yang terganggu penglihatannya.” (Alan Brooks, New Initiatives Manager The Guide Dogs for the Blind Association)

Sehebat-hebatnya UltraCane, masih belum mampu menandingi sang pemberi ilham, kelelawar. Kelelawar mampu menentukan seluruh informasi yang diperlukannya dengan cukup cermat tentang jenis, ukuran, bentuk, makhluk hidup atau benda mati pada jarak 5 meter. Hebatnya lagi, kelelawar mampu melakukannya sambil bermanuver di udara. Kemampuan ini tentunya tidak dapat dilakukan UltraCane sekalipun.

Tiga penghargaan yang diperoleh UltraCane

Demikianlah, kelelawar sebagai makhluk yang tidak berakal tetapi mampu melakukan hal-hal yang cukup rumit yang tidak dapat diimbangi alat ciptaan manusia meskipun menggunakan teknologi canggih seperti UltraCane di atas. Perbandingan di atas menunjukkan lagi kepada kita salah satu bukti kehebatan ciptaan Allah. Pada segala sesuatu di alam semesta terdapat tanda-tanda kebesaran-Nya, terdapat tanda-tanda keesaan-Nya, bagi mereka yang mau berpikir. (SoundForesight Ltd., dll/ foto: SoundForesight/kontributor, Dian Hidayat, adalah alumni jurusan Teknik Elektro USU, saat ini menjabat sebagai Ketua Bidang Pengkajian Ilmu Pengetahuan PW IRM SU dan tinggal di Medan.

sumber : insight-magazine