METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian menggambarkan langkah-langkah penelitian yang dilakukan dalam pemecahan masalah. Adapun langkah-langkah penyelesaian masalah adalah seperti dalam gambar 3.1.

Gambar 3.1 Metodologi penelitian

Signifikan?

Tidak

Ya Range Test

Interpretasi Hasil Eksperimen

B Pemilihan Desain Tangan Prosthetic Berdasarkan Nilai Gaya Tarik Statis dan Gaya Tarik Dinamis

Analisis dan Interpretasi Hasil Penelitian

Kesimpulan dan Saran

Gambar 3.1 Metodologi penelitian (lanjutan)

3.6 IDENTIFIKASI MASALAH

Tahap identifikasi masalah diawali dengan penentuan latar belakang masalah dan perumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, serta studi pustaka mengenai tangan prosthetic, adapun uraian lebih jelasnya, sebagai berikut:

1. Latar belakang, Penentuan latar belakang penelitian dilakukan untuk mengetahui gambaran permasalahan yang selanjutnya akan diangkat menjadi pokok penelitian. Pada penelitian mengenai prosthetic tangan, dilakukan kajian terhadap desain prosthetic tangan lokal yang telah dikembangkan sebelumnya. Salah satu kriteria desain tangan prosthetic yang baik adalah kemudahan dalam pengoperasiannya. Kemudahan pengoperasian tersebut dapat dilihat dari besarnya gaya tarik yang dibutuhkan tangan prosthetic ketika melakukan gerakan pemegangan. Gaya tarik merupakan gaya yang dibutuhkan untuk menarik kabel dari sistem kabel yang ada dalam tangan prosthetic agar tangan tersebut dapat bekerja. Gaya tarik tersebut terdiri dari dua macam, yaitu gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis. Gaya tarik dinamis merupakan gaya yang dibutuhkan tangan prosthetic dalam kaitannya untuk menggerakkan jari-jari tangan prosthetic sesuai dengan model gerakan tangan manusia. Sedangkan

gaya tarik statis merupakan gaya yang dibutuhkan tangan prosthetic dalam kaitannya untuk menekan objek benda yang dipegang. Tangan prosthetic yang baik harus memberikan gaya tarik dinamis serta gaya tarik statis yang minimum ketika dioperasikan. Dalam hal ini desain tangan prosthetic memegang peranan penting. Pada saat pengoperasian untuk melakukan enam gerakan dasar tangan manusia, kebutuhan gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis untuk setiap desain bisa berbeda Desain tangan prosthetic lokal yang dikembangkan oleh Agung S, Herdiman L, dan Theresia A, perlu dilakukan eksperimen untuk mengevaluasi pengaruh desain metacarpal dan phalanx phalangeal terhadap besarnya gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari tangan prosthetic pada saat melakukan enam gerakan dasar tangan manusia. Selanjutnya dilakukan komparasi hasil pengukuran gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari dari masing-masing tangan prosthetic. Hasil eksperimen nantinya dapat dijadikan sebagai rekomendasi perbaikan desain tangan prosthetic yang memberikan gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari dengan nilai yang terkecil, sehingga mampu memberikan percepatan yang maksimal pada saat melakukan gerakan pemegangan.

2. Perumusan masalah, Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka permasalahan dalam penelitian ini adalah “bagaimana memilih desain tangan prosthetic berdasarkan pengaruh desain metacarpal dan phalanx phalangeal dalam menghasilkan nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari tangan prosthetic dengan pendekatan desain eksperimen”.

3. Tujuan penelitian, Penelitian ini bertujuan untuk menentukan besarnya gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis dari tangan prosthetic. Tujuan akhir dari penelitian ini adalah menentukan rekomendasi untuk pengembangan desain tangan prosthetic selanjutnya.

4. Manfaat penelitian, Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah memberikan bahan pertimbangan untuk pengembangan penelitian tentang tangan prosthetic 4. Manfaat penelitian, Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah memberikan bahan pertimbangan untuk pengembangan penelitian tentang tangan prosthetic

5. Studi pustaka, Studi pustaka dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan gambaran mengenai teori-teori dan konsep-konsep yang digunakan dalam menyelesaikan permasalahan yang diteliti dan untuk mendapatkan dasar- dasar referensi yang kuat dalam menerapkan suatu metode yang digunakan. Studi literatur dilakukan dengan mengeksplorasi buku-buku, jurnal, penelitian-penelitian dan sumber-sumber lain yang terkait dengan desain eksperimen, dan tangan prosthetic.

3.7 PENGUMPULAN DATA

Tahap pengumpulan data dimulai dengan melakukan pengukuran gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari tangan prosthetic. Pengambilan data dilakukan di Laboratorium Perencanaan dan Perancangan Produk Teknik Industri UNS. Metode pengumpulan data yang digunakan berupa studi lapangan (observasi), yaitu dengan melakukan pengamatan langsung terhadap objek yang diteliti untuk memperoleh data yang dibutuhkan. Pengukuran gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari memperhatikan faktor-faktor yang telah ditentukan dalam desain eksperimen.

3.2.5 Penentuan Teknik Desain Eksperimen Dalam tahap ini dilakukan penentuan teknik desain eksperimen yang

digunakan. Teknik desain eksperimen yang dipilih yaitu Factorial Experiment Completely Randomized Design . Desain ini digunakan karena eksperimen ini terdiri dari tiga faktor, yaitu faktor desain tangan prothestic (A), faktor arah sumbu

gerakan tangan prosthetic (B), dan faktor model gerakan dasar tangan manusia (C). Urutan eksperimen ditentukan secara random (complete randomization) seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.1. misal eksperimen ke-1 dilakukan pada kondisi desain tangan prosthtetic ke-2, arah sumbu gerakan sagital plane, dan model gerakan hook, sedangkan eksperimen terakhir (ke-36) dilakukan pada kondisi desain tangan prosthetic ke-1, arah sumbu gerakan sagital plane, dan gerakan tangan prosthetic (B), dan faktor model gerakan dasar tangan manusia (C). Urutan eksperimen ditentukan secara random (complete randomization) seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.1. misal eksperimen ke-1 dilakukan pada kondisi desain tangan prosthtetic ke-2, arah sumbu gerakan sagital plane, dan model gerakan hook, sedangkan eksperimen terakhir (ke-36) dilakukan pada kondisi desain tangan prosthetic ke-1, arah sumbu gerakan sagital plane, dan

Tabel 3.1 Urutan eksperimen factorial experiment completely randomized design

Desain tangan prosthetic (A)

Arah sumbu Longitudinal Sagital Longitudinal Sagital Longitudinal Sagital

gerakan (B) axis

axis plane

(B 1 ) (B 2 ) Cylindrical (C 1 )

Spherical (C 2 )

Hook (C 3 )

Lateral (C 5 )

Palmar (C 6 )

1. Tahap Perencanaan (Planning Phase)

a. Membuat problem statement :

Problem statement dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh desain tangan prothestic, arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan model gerakan dasar tangan manusia dalam menghasilkan nilai gaya tarik dinamis jari tangan prosthetic.

b. Menentukan variabel respon atau kriteria atau ukuran performansi.

§ Variabel respon : Gaya tarik dinamis (F), yaitu besarnya gaya yang dibutuhkan jari-jari tangan prothestic ketika melakukan enam model gerakan tangan manusia.

§ Unit eksperimen : tiga jenis desain tangan prosthetic.

c. Menentukan faktor-faktor yang ingin diuji pengaruhnya dalam eksperimen.

§ Faktor yang ingin diuji: desain tangan prothestic (A), arah sumbu gerakan

tangan prosthetic (B), dan model gerakan dasar tangan manusia (C). § Sifatnya : semua faktor bersifat kualitatif.

d. Menentukan banyaknya level (nilai) dari setiap faktor yang diuji.

§ Banyaknya level yang diuji dari setiap faktor : Faktor desain tangan prothestic (A) terdiri dari tiga level, yaitu desain tangan prothestic sistem external stressing cable (A 1 ), model tangan § Banyaknya level yang diuji dari setiap faktor : Faktor desain tangan prothestic (A) terdiri dari tiga level, yaitu desain tangan prothestic sistem external stressing cable (A 1 ), model tangan

Faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic (B) terdiri dari dua level, yaitu arah longitudinal axis (B 1 ) dan arah sagital plane (B 2 ). Faktor model gerakan dasar tangan manusia (C) terdiri dari enam level, yaitu gerakan cylindrical (C 1 ), gerakan spherical (C 2 ), gerakan hook (C 3 ), gerakan tip (C 4 ), gerakan lateral (C 5 ), dan gerakan palmar (C 6 ). § Level-level dari semua faktor dipilih secara fixed.

e. Menentukan jenis desain eksperimen yang dipakai.

§ Desain eksperimen yang dipakai adalah Factorial Experiment Completely Randomized Design

§ Tabulasi Factorial Experiment Completely Randomized Design adalah seperti tabel 3.2.

Tabel 3.2 Factorial experiment completely randomized design

Desain tangan prosthetic (A)

Arah sumbu gerakan (B)

Longitudinal

Longitudinal Sagital axis

axis plane

(B 1 ) (B 2 ) Cylindrical (C 1 )

Spherical (C 2 )

Hook (C 3 )

Tip (C 4 )

Lateral (C 5 )

Palmar (C 6 )

2. Tahap Desain (Design Phase)

a. Menentukan jumlah observasi atau jumlah replikasi Masing-masing kombinasi dilakukan lima kali pengukuran.

b. Urutan eksperimen : secara random.

c. Menentukan model matematik yang menjelaskan variabel respon Y ijkm = m+A i +B j + AB ij +C k + AC ik + BC jk + ABC ijk + e m ( ijk ) c. Menentukan model matematik yang menjelaskan variabel respon Y ijkm = m+A i +B j + AB ij +C k + AC ik + BC jk + ABC ijk + e m ( ijk )

A i : faktor desain tangan prosthetic

B j : faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic

C k : faktor model gerakan dasar tangan manusia AB ij : interaksi faktor A dan faktor B AC ik : interaksi faktor A dan faktor C BC jk : interaksi faktor B dan faktor C ABC ijk : interaksi faktor A, faktor B, dan faktor C

e m ( ijk ) : random error i

: jumlah faktor desain tangan prosthetic (A), i = 1, 2, 3

j : jumlah faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic (B), j = 1, 2 k

: jumlah faktor model gerakan dasar tangan manusia (C), k= 1,2,...,6 m

: jumlah observasi m = 1, 2, 3, 4, 5

d. Menentukan Hipotesis yang diuji Hipotesis umum yang diajukan dalam eksperimen ini adalah faktor yang berpengaruh terhadap gaya tarik dinamis jari tangan prothestic, dimana faktor tersebut mungkin berdiri sendiri ataupun berinteraksi dengan faktor

yang lain. Hipotesis umum ini disebut sebagai hipotesis satu (H 1 ). Adapun hipotesis nol dari eksperimen dalam penelitian ini adalah:

H 01 : =0 Perbedaan desain tangan prosthetic tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.

H 02 : =0 Perbedaan arah sumbu gerakan tangan prosthetic tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap gaya tarik dinamis.

H 03 : =0 Perbedaan model gerakan tangan manusia tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.

H 04 : =0 Perbedaan interaksi desain tangan prosthetic dan arah sumbu H 04 : =0 Perbedaan interaksi desain tangan prosthetic dan arah sumbu

H 05 : =0 Perbedaan interaksi desain tangan prosthetic dan model gerakan tangan manusia tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.

H 06 : =0 Perbedaan interaksi arah sumbu gerakan tangan prosthetic dan model gerakan tangan manusia tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.

H 07 : =0 Perbedaan interaksi desain tangan prosthetic, arah sumbu gerakan tangan prosthetic dan model gerakan tangan manusia tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.

3.2.6 Persiapan Alat dan Unit Eksperimen Alat yang digunakan pada saat pengukuran gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari tangan prosthetic, yaitu:

a. Force gauge, digunakan untuk mengetahui besarnya gaya tarikan yang diperlukan untuk membuka jari-jari pada telapak tangan prosthetic.

b. Timbangan digital, digunakan untuk mengukur berat tiap komponen telapak tangan prosthetic.

c. Jangka sorong, digunakan untuk mengukur dimensi tiap komponen telapak tangan prosthetic.

d. Penggaris, digunakan untuk mengukur dimensi tiap komponen telapak tangan prosthetic

e. Lembar pengamatan, digunakan untuk mencatat semua data hasil pengukuran yang dilakukan dalam eksperimen.

f. Alat bantu pegas, digunakan sebagai alat bantu untuk mengukur besarnya gaya tarik statis jari tangan prosthetic.

Sebelum eksperimen dilakukan, perlu dilakukan beberapa persiapan pada unit eksperimen agar ketiga jenis tangan prosthetic dalam kondisi fair (mendapat perlakuan yang sama). Persiapan tersebut antara lain:

1. Ketiga jenis tangan prosthetic dikondisikan menjadi sistem voluntary closing agar memudahkan dalam pengukuran gaya tarik jari tangan prosthetic, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.2.

Gambar 3.2 Tangan prosthetic dalam kondisi voluntary closing

Sumber: Laboratorium P3, 2009

2. Kabel yang digunakan dalam ketiga jenis tangan prosthetic adalah kabel nilon dengan diameter 0,23 mm.

3. Komponen pegas jari ketiga jenis tangan prosthetic terbuat dari bahan kawat besi baja dengan ukuran diameter 0,7 cm.

3.2.7 Pengukuran Aktual Gaya Tarik Statis Jari Tangan Prosthetic Pengukuran gaya tarik statis jari bertujuan untuk mengetahui kekuatan jari tangan prosthetic dalam memegang objek benda. Alat ukur yang digunakan adalah force gauge dengan alat bantu pegas. Prosedur pengukuran yang dilakukan adalah dengan menghitung besarnya gaya tekan dari alat bantu pegas. Kemudian dilakukan pengukuran gaya tarik yang dibutuhkan jari tangan prosthetic dalam menekan alat bantu pegas. Nilai gaya tekan dan gaya tarik yang dihasilkan, dibandingkan satu sama lain, dimana besarnya gaya tarik dari tangan prosthetic

diharapkan mendekati besarnya gaya tekan dari alat bantu pegas .

3.2.8 Pengukuran Aktual Gaya Tarik Dinamis Jari Tangan Prosthetic Gaya tarik dinamis pada tangan prosthetic diukur pada saat jari tangan prosthetic melakukan enam model gerakan pemegangan. Gaya tarik tersebut diukur sampai sesaat sebelum jari tangan prosthetic menyentuh objek benda yang dipegang (gaya dinamis). Pengujian dilakukan pada dua posisi arah arah tangan prosthetic (longitudinal axis dan sagital plane) dengan replikasi sejumlah lima kali. Alat ukur yang digunakan dalam pengukuran gaya tarik dinamis adalah force gauge . Pengujian dilakukan dengan enam objek benda yang berbeda disesuaikan dengan jenis gerakan pemegangan.

3.8 PENGOLAHAN DATA

Tahap pengolahan data dilakukan setelah menentukan teknik desain eksperimen yang digunakan dalam penelitian. Pengolahan data dimulai dengan pengujian asumsi, pengujian signifikansi, dan pengujian setelah anova.

3.3.1 Uji Asumsi Pengujian asumsi perlu dilakukan agar metode dalam penelitian dapat

diyakini memberikan hasil/analisis yang valid, yaitu:

1. Uji normalitas dengan metode Lilliefors, Uji normalitas dilakukan terhadap keseluruhan data hasil observasi, dengan tujuan untuk mengetahui apakah data hasil observasi tersebut berdistribusi secara normal atau tidak.

2. Uji homogenitas dengan Levene Test, Uji homogenitas dilakukan secara berpasangan antara variabel respon dengan masing-masing faktor. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memastikan bahwa variansi nilai dependent variable tidak terkonsentrasi/terkumpul pada level tertentu dari independent variable. Uji levene dilakukan dengan menggunakan analisis ragam terhadap selisih absolut dari setiap nilai pengamatan dalam sampel dengan rata-rata sampel yang bersangkutan.

3. Uji independansi, Uji independensi dilakukan untuk mengetahui bahwa error yang terjadi tidak berkorelasi (tidak terlihat adanya pola tertentu jika error diplotkan). Setelah 3. Uji independansi, Uji independensi dilakukan untuk mengetahui bahwa error yang terjadi tidak berkorelasi (tidak terlihat adanya pola tertentu jika error diplotkan). Setelah

3.3.2 Uji Signifikansi Data yang telah memenuhi syarat uji asumsi, kemudian dilanjutkan dengan

uji signifikansi. Uji signifikansi perbedaan kombinasi yang terbentuk dalam penelitian ini merupakan tahap analisis dalam desain eksperimen. Pengujian ini menggunakan metode Analysis of Variance dengan tiga faktor.

3.3.3 Uji Setelah Anova Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana perbedaan yang

terjadi dari hasil eksperimen yang telah dilakukan, dimana dalam hal ini adalah untuk mengetahui jenis model tangan prosthetic yang terbaik dari segi gaya tarik dinamis. Pengujian setelah Anova menggunakan uji SNK (Student Newman Keuls ).

3.3.4 Pemilihan Desain Tangan Prosthetic Berdasarkan Nilai Gaya Tarik Dinamis dan Gaya Tarik Statis Jari

Pada tahap ini dilakukan pemilihan desain tangan prosthetic dengan mempertimbangkan nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari. Desain tangan prosthetic yang dipilih adalah desain yang memiliki nilai gaya tarik dinamis terkecil dan gaya tarik statis jari terbesar.

3.9 ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Pada tahap ini dilakukan analisis dan interpretasi hasil penelitian untuk memberikan gambaran secara menyeluruh sebagai bahan pertimbangan dalam rekomendasi desain tangan prosthetic.

3.10 KESIMPULAN DAN SARAN

Tahap ini merupakan bagian akhir dari penelitian yang membahas kesimpulan dari hasil yang diperoleh serta usulan atau rekomendasi untuk implementasi lebih lanjut dan bagi penelitian selanjutnya.