commit to user
III-10 3.
Pengukuran anthropometri amputee. Pengambilan data anthropometri amputee dan pengukuran dimensi prosthetic
digunakan untuk menghitung letak titik pusat massa, momen inersia dan massa tiap segmen tubuh amputee, sebagai berikut:
a. Penentuan massa tiap segmen,
Persentase massa segmen tubuh upper body, thigh, shank, foot dan stump ditentukan berdasarkan pemodelan distribusi berat tubuh Webb
Associaties 1978 dalam Chaffin dkk 1999 pada tabel 2.1. Upper body merupakan bagian atas tubuh yang terdiri dari head, neck, torso, dan arms.
Bagian ini diasumsikan sebagai satu kesatuan massa, yang ditopang kedua kaki amputee saat berjalan. Perhitungan persentase stump dilakukan
dengan pengurangan persentase massa tubuh amputasi berdasarkan permodelan Webb Associaties 1978 dengan rumusan, sebagai berikut:
Persentase x
shank Panjang
thigh Panjang
stump Panjang
leg dari
stump Persentase
leg dari total body...........................................
3.1 b.
Penentuan letak titik pusat massa, Penentuan letak titik pusat massa dilakukan berdasarkan permodelan titik-
titik pusat massa Dempster gambar 2.13. Titik pusat massa ditentukan pada upper body dan pada segmen kaki foot, shank dan thigh baik pada
kaki normal maupun kaki prosthetic. c.
Penentuan momen inersia tiap segmen, Sama halnya dengan letak pusat massa, penentuan momen inersia
dilakukan pada upper body dan pada segmen kaki foot, shank dan thigh baik kaki normal maupun kaki prosthetic. Momen inersia tiap segmen
dihitung berdasarkan tabulasi data pengukuran anthropometri tubuh amputee, dengan menggunakan persamaan 2.1.
3.3 PENELITIAN AKTIFITAS BERJALAN AMPUTEE PADA BIDANG
MIRING
Aktifitas penelitian yang diamati adalah gerakan berjalan amputee atas lutut menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee mekanisme
2 bar pada bidang miring. Adapun aktifitas berjalan amputee dilakukan pada
commit to user
III-11 bidang miring baik saat naik maupun turun bidang permukaan. Penelitian aktifitas
berjalan amputee pada bidang miring dilakukan pada:
Haritanggal : Selasa, 21 Juli 2010
Tempat : Laboratorium Perancangan Sistem Kerja dan Ergonomi
Petunjuk pelaksanaan percobaan diperlukan sebagai alat untuk menentukan prosedur operasional dalam pengambilan data. Hal ini bertujuan agar
percobaan berjalan sesuai tujuan yang diharapkan. Prosedur penelitian aktifitas berjalan amputee pada bidang miring, sebagai berikut:
1. Mempersiapkan seluruh peralatan yang digunakan dalam penelitian.
2. Setting tempat penelitian, untuk mengakomodasi kemudahan pengambilan data
lihat gambar 3.13. Prosedur umum setting tempat penelitian, sebagai berikut: a.
Posisi komputer dan bidang miring sebagai media berjalan amputee ditempatkan pada satu area yang berdekatan, karena elektrogoniometer
digunakan dalam penelitian memakai transmisi RF untuk mentransfer data ke dalam komputer.
b. Video shooting ditempatkan sejajar dengan bidang miring, untuk
mempermudah pengambilan gambar menyesuaikan arah berjalan amputee. c.
Posisi video shooting harus dipastikan setinggi dimensi bidang miring, untuk dapat menjangkau area pengambilan gambar.
3. Amputee memakai prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee
mekanisme 2 bar yang diujicobakan dalam penelitian. 4.
Pemasangan electrogoniometer RF pada bagian ankle, knee, dan hip joint. 5.
Pemasangan stiker fluorescent pada tubuh amputee yaitu pada bagian joint ankle, knee dan hip joint dan pada center of mass tubuh amputee.
6. Amputee melakukan aktifitas berjalan menaiki kemudian menuruni bidang
miring. 7.
Selama aktivitas berjalan video shooting bergerak mengikuti laju berjalan amputee untuk mendokumentasikan gerak berjalan selama penelitian. Hasil
dokumentasi video ini digunakan untuk mempermudah penentuan capture serta pengukuran nilai kecepatan dan percepatan saat berjalan.
8. Pengukuran dilanjutkan sampai mendapatkan data yang cukup untuk dilakukan
pengolahan data lanjutan.
commit to user
III-12
Gambar 3.12 Setting tempat penelitian
Hasil penelitian pengamatan berjalan pada bidang miring digunakan untuk mendapatkan data penelitian yang menjadi input kajian gait dynamic untuk
mengetahui kemampuan prosthetic pada bidang miring. Adapun pengambilan data penelitian, sebagai berikut:
1. Dokumentasi video gerakan berjalan amputee di bidang miring.
Video shooting mendokumentasikan gerak berjalan amputee selama penelitian. Video gerakan berjalan ini selanjutnya diolah untuk mendapatkan data capture
di setiap fase gerakan, pengukuran kecepatan dan percepatan segmen tubuh, sebagai berikut:
a. Pengambilan capture di setiap fase gerakan dalam satu siklus berjalan pada
bidang miring. Pengambilan capture dilakukan untuk menetapkan fase gerakan berjalan
amputee pada bidang miring. Capture merupakan gambar dari hasil video dokumentasi aktifitas berjalan amputee pada bidang miring, baik saat naik
maupun turun permukaan bidang miring. Capture dilakukan pada tiap fase gerakan dalam satu siklus berjalan.
b. Pengukuran perpindahan linear di setiap fase gerakan dalam satu siklus
berjalan pada bidang miring. Pengukuran perpindahan linear dilakukan dengan software AutoCad 2004
untuk mengetahui besarnya jarak perpindahan antar fase berjalan. Adapun
commit to user
III-13 referensi titik perpindahan linear terletak pada bagian ankle joint di kedua
fase gerakan yang diukur jarak perpindahan linearnya. c.
Pengukuran kecepatan dan percepatan di setiap poin pengukuran. Pengukuran dilakukan dengan software CV Mob, dengan menginputkan
hasil dokumentasi video shooting aktifitas berjalan pada bidang miring. Pengambilan data dilakukan pada poin pengukuran kecepatan dan
percepatan pada segmen tubuh amputee meliputi center of mass foot, ankle joint, center of mass shank, knee joint, center of mass thigh, hip joint, dan
center of mass upper body, seperti ditampilkan pada gambar 3.13.
Gambar 3.13 Point pengukuran pada CV mob
d. Penentuan nilai kecepatan dan percepatan linear segmen tubuh.
Output yang dihasilkan dalam software CV Mob adalah nilai kecepatan dan percepatan linear pada bagian segmen tubuh yang menjadi poin pengukuran.
Hasil pengukuran selanjutnya digunakan untuk menentukan besarnya kecepatan linear pada setiap segmen dengan menghitung besarnya
kecepatan center of mass COM relatif terhadap joint. Rumusan yang digunakan dalam penentuan kecepatan linear relatif, sebagai berikut:
Displacement
joint com
joint com
x x
y y
arctan θ
........................................................ 3.2
commit to user
III-14
Kecepatan linear relatif
2 com
2 com
θ sin
V θ
cos V
V
............................................. 3.3 dengan,
θ = sudut perpindahan gerak
Δy
com
= perpindahan gerak linear sumbu y pada COM m Δy
joint
= perpindahan gerak linear sumbu y pada joint m Δx
com
= perpindahan gerak linear sumbu x pada COM m Δx
joint
= perpindahan gerak linear sumbu x pada joint m
V
= kecepatan linear relatif segmen tubuh ms e.
Penentuan nilai kecepatan sudut dan percepatan sudut segmen tubuh.. Output nilai kecepatan linear segmen tubuh selanjutnya ditransformasikan
ke dalam bentuk rotasional untuk mendapatkan nilai kecepatan sudut dan percepatan sudut pada setiap segmen. Rumusan yang digunakan dalam
penentuan kecepatan linear relatif, sebagai berikut:
end distal
linear sudut
R V
V
...................................................................................... 3.2 dengan, V
sudut
= kecepatan sudut rads V
linear
= kecepatan linear relatif segmen tubuh ms R
distal end
= radius distal end segmen tubuh m 2.
Pengukuran sudut pada segmen tubuh di setiap fase gerakan dalam satu siklus berjalan pada bidang miring.
Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui sudut yang terbentuk pada ankle, knee, dan hip joint baik pada kaki normal maupun kaki prosthetic saat amputee
berjalan pada bidang miring baik saat naik maupun turun permukaan bidang miring. Sudut yang terbentuk dari masing-masing segmen dicari dengan
menggunakan electrogoniometer RF.
3.4 PENGEMBANGAN MODEL
