Roach Detect, Inovasi Kecoak Robotik Mahasiswa Undip untuk Operasi SAR

Sekelompok mahasiswa Teknik Elektro dan Teknik Mesin Universitas Diponegoro (Undip) mengembangkan inovasi teknologi pencarian dan penyelamatan yang memanfaatkan kecoak sebagai agen pelacak. Inovasi bernama Roach Detect tersebut dirancang untuk membantu tim SAR menemukan korban bencana yang terjebak di celah sempit reruntuhan.

Roach Detect mengusung konsep biohybrid robotics, yakni penggabungan kemampuan alami makhluk hidup dengan sistem elektronik dan kendali. Dalam pengembangannya, mahasiswa Undip memanfaatkan kecoak berdesis Madagaskar yang dinilai memiliki mobilitas baik, tubuh fleksibel, serta lebih mudah dikendalikan dibandingkan kecoak lokal.

Gagasan ini muncul dari keprihatinan terhadap korban bencana yang berada di bagian bangunan runtuh dan sulit dijangkau. Pada kondisi tertentu, celah reruntuhan terlalu sempit untuk dimasuki manusia, anjing SAR, maupun robot konvensional. Karena itu, kecoak dipilih sebagai platform biologis yang dapat merayap menuju area yang sulit diakses.

Kecoak untuk Menelusuri Celah Reruntuhan

Ukuran tubuh yang kecil membuat kecoak mampu bergerak di antara celah bangunan yang hancur. Hewan ini juga dapat bermanuver secara fleksibel pada permukaan yang tidak beraturan. Kemampuan tersebut menjadi keunggulan penting dalam operasi pencarian korban di area yang rentan longsor atau memiliki struktur bangunan yang tidak stabil.

Menurut tim pengembang, penggunaan kecoak dapat meningkatkan efektivitas mobilisasi karena pergerakannya memanfaatkan insting alami makhluk hidup. Berbeda dengan robot konvensional yang berpotensi tersangkut, memiliki sistem mekanis rumit, dan membutuhkan daya baterai cukup besar, Roach Detect tidak memerlukan energi tambahan untuk menggerakkan tubuh kecoak.

Dengan konsep tersebut, baterai pada perangkat dapat difokuskan untuk menjalankan sensor, sistem kontrol, serta komunikasi nirkabel. Hasil simulasi dan data uji coba menunjukkan bahwa Roach Detect mampu menelusuri celah reruntuhan yang sangat sempit. Situasi seperti ini kerap menyulitkan anjing penyelamat untuk masuk, sementara penggunaan alat berat berisiko memperburuk kondisi bangunan.

Electronic Backpack dengan Sensor Termal

Dalam sistem Roach Detect, kecoak dibekali electronic backpack yang berfungsi sebagai pusat kendali dan pemrosesan data. Perangkat tersebut menggunakan mikrokontroler ESP32-C6 SuperMini yang telah dilengkapi komunikasi WiFi bawaan.

Mikrokontroler itu bertugas memproses berbagai data secara bersamaan, mulai dari orientasi gerak, informasi sensor termal, hingga komunikasi nirkabel. Sistem juga dilengkapi kamera termal AMG8833 dengan resolusi 8×8. Data dari sensor tersebut kemudian diproses menggunakan AI pada modul ESP32-C6 untuk ditingkatkan resolusinya atau upscaling menjadi 32×32.

Penggunaan kamera termal memungkinkan perangkat mendeteksi suhu tubuh korban di tengah kondisi reruntuhan yang dipenuhi debu. Teknologi ini berbeda dari kamera video biasa karena mampu membaca pola panas yang dapat menjadi indikasi keberadaan manusia.

Data hasil pembacaan sensor dikirimkan secara real-time kepada tim SAR yang berada di luar area reruntuhan melalui jaringan WiFi 2,4 GHz. Operator kemudian dapat memantau visualisasi matriks peta panas atau heat map melalui layar monitor. Dari tampilan tersebut, tim dapat mengamati indikasi keberadaan korban berdasarkan pola suhu tubuh manusia.

Navigasi Menggunakan Stimulasi Elektrik

Pengendalian pergerakan kecoak dilakukan melalui metode Electrical Stimulation-Based Navigation. Salah satu anggota tim, Verrill Varian Jaya Kusuma, menjelaskan bahwa sistem mengirimkan pulsa gelombang kotak dengan tegangan 3 volt dan duty cycle 50 persen pada antena kecoak.

Ketika pulsa diberikan pada antena bagian kanan atau kiri, kecoak akan merespons dengan mengubah arah gerak secara semi-terkontrol. Untuk menjaga kestabilan navigasi, Roach Detect dilengkapi modul sensor gerak MPU-6050 Gyroscope yang memantau orientasi perangkat.

Selain itu, sensor Time of Flight atau ToF digunakan untuk membantu mencegah kecoak menabrak objek di depannya. Kombinasi berbagai sensor tersebut memungkinkan operator memperoleh informasi mengenai arah gerak dan posisi kecoak selama proses pencarian berlangsung.

Berpotensi Dikembangkan Menjadi Swarm Robotics

Roach Detect juga dinilai kompatibel untuk dikembangkan menjadi sistem swarm robotics. Melalui konsep ini, tim SAR dapat mengerahkan banyak unit kecoak secara bersamaan ke sejumlah titik celah reruntuhan.

Seluruh unit dapat terhubung pada satu jaringan router. Pergerakan setiap kecoak dan data temuan dari sensor dapat dipantau secara kolektif melalui satu dashboard. Sistem tersebut berpotensi membantu tim SAR melakukan pencarian di beberapa lokasi sekaligus tanpa harus mengendalikan setiap unit secara terpisah dari perangkat yang berbeda.

Meski demikian, tim masih melakukan sejumlah pengembangan. Fokus berikutnya mencakup pemangkasan ukuran komponen perangkat keras, integrasi AI pada sistem navigasi, serta perluasan jangkauan transmisi di area yang terhalang beton tebal.

Pengembangan tersebut diharapkan dapat membuat kecoak bergerak lebih otonom tanpa harus terus-menerus diarahkan secara manual. Selain meningkatkan kelincahan, pengurangan ukuran perangkat juga diharapkan membuat beban yang dibawa kecoak menjadi lebih ringan.

Alasan Memilih Kecoak Madagaskar

Jenis Madagascar Hissing cockroach dipilih karena memiliki tubuh yang relatif lebih besar, cangkang keras, dan tidak memiliki sayap. Karakteristik tersebut membuatnya lebih mudah dikendalikan selama proses navigasi.

Tim menjelaskan bahwa kecoak lokal cenderung hiperaktif dan dapat terbang ketika merasa terancam atau menerima stimulasi elektrik. Kondisi itu berpotensi mengganggu pembacaan orientasi dari Gyroscope MPU-6050. Sebaliknya, kecoak Madagaskar hanya merayap di permukaan sehingga arah geraknya saat menerima sinyal elektrik dapat dipantau dengan lebih presisi dan stabil.

Faktor higienitas juga menjadi pertimbangan dalam pemilihan jenis kecoak. Kecoak lokal umumnya hidup di gorong-gorong dan dapat membawa bakteri maupun penyakit. Sementara itu, kecoak Madagaskar yang berhabitat di hutan dinilai tidak membawa penyakit menular, sehingga dianggap lebih higienis dan etis untuk digunakan sebagai platform biologis dalam misi penyelamatan.

Kesimpulan

Roach Detect menunjukkan bagaimana kemampuan alami kecoak dapat dipadukan dengan mikrokontroler, sensor termal, sistem navigasi, dan komunikasi nirkabel untuk mendukung operasi SAR. Ukurannya yang kecil, kemampuan merayap di celah sempit, serta konsumsi energi yang lebih efisien menjadi keunggulan utama inovasi ini.

Ke depan, pengembangan AI, sistem navigasi otonom, perangkat yang lebih ringan, dan jaringan transmisi yang lebih luas menjadi aspek penting untuk meningkatkan kinerja Roach Detect. Jika pengembangan tersebut berhasil, teknologi ini berpotensi membantu tim SAR menjangkau area reruntuhan yang sulit dimasuki manusia, anjing penyelamat, maupun robot konvensional.