168 Persebaran titik berat segmen kaki

Gambar 4.168 Persebaran titik berat segmen kaki

Thigh I L adalah panjang segmen berat paha dari pangkal ke pusat titik berat segmen paha. L II adalah panjang segmen berat dari pusat titik berat segmen paha

ke lutut. W T adalah gaya normal yang bekerja pada segmen paha. Stump di ukur dari lutut sampai pada bagian ujung kaki yang diamputasi. W Stump adalah gaya

normal yang bekerja pada stump. Shank L I adalah panjang dari lutut sampai ke titik pusat massa segmen betis, jadi stump termasuk ke dalam bagian shank L I . Panjang dari titik pusat massa ke ujung mata kaki dinamakan shank L II . W

S merupakan gaya normal yang bekerja pada segmen betis.

I II Pada bagian telapak kaki dibagi menjadi foot L I dan foot L , foot L adalah panjang dari tumit ke titik pusat massa segmen telapak kaki. Foot L II adalah

panjang dari titik pusat massa segmen telapak kaki ke ujung jari telapak kaki. W F adalah gaya normal yang bekerja pada telapak kaki. W adalah gaya berat yang terdiri dari berat head, body, neck dan arms.

Contoh: perhitungan L II pada segmen paha. L II pada segmen paha adalah panjang dari titik pusat massa segmen paha ke lutut,

diperoleh dimensi dari pusat massa pada tabel 4.5. Panjang titik massa segmen paha ke lutut = L II

Tabel 4.7 Panjang titik berat segmen kaki

Panjang Titik Berat (cm) Segmen

Persentase

Panjang Segmen (cm)

Segmen

Kaki Kiri Kaki Kanan (cm)

Kaki Kiri Kaki Kanan

(Normal) ( Prosthetic ) (Normal) ( Prosthetic )

Thigh L I (cm) 43,30 %

18,8355 18,8355 Thigh L II

Shank L I (cm) 43,30 %

43 18,8355 18,619 Shank L II

Foot L I (cm) 42,90 % 24 23 10,296 9,867 Foot L II (cm)

57,10 % 24 23 13,704 13,133 Stump (cm)

8,250 Berdasarkan tabel 4.7 di atas dapat diketahui lokasi titik pusat massa yang

ada pada masing-masing segmen. Misalnya untuk segmen paha titik pusat massanya terletak di 18,8355 cm dari pangkal paha atau 24,6645 cm dari lutut.

Sudut kaki yang terbentuk antara kaki kiri (kaki normal) dengan kaki kanan (kaki prosthetic). Sudut pada bagian kaki kiri yang terdiri dari

sendi hip kaki kiri ( θ 1 ), sudut pada sendi knee kaki kiri ( θ 2 ), dan pada sendi ankle kaki kiri ( θ 3 ). Juga, sudut pada bagian kaki kanan yang terdiri dari sendi hip kaki kanan ( θ 1 ), sudut pada sendi knee kaki kanan ( θ 2 ), dan pada

sendi ankle kaki kanan ( θ 3 ).

Hasil dari pengukuran menggunakan electrogoniometer wire transmiter diperoleh sudut-sudut pada aktivitas gerakan berjalan dalam setiap fase geraknya untuk prosthetic eksoskeletal, prosthetic endoskeletal merk Regal dan prosthetic endoskeletal tipe pengembangan 2009.

Penentuan sudut kaki ditetapkan dari setiap bagian sendi yang meliputi hip, knee dan ankle pada kaki kiri (kaki normal) dan kaki kanan (kaki prosthetic). Kasus pada salah satu kaki yang teramputasi dibagian Penentuan sudut kaki ditetapkan dari setiap bagian sendi yang meliputi hip, knee dan ankle pada kaki kiri (kaki normal) dan kaki kanan (kaki prosthetic). Kasus pada salah satu kaki yang teramputasi dibagian

Pengukuran sudut kaki pada pengguna prosthetic bawah lutut dengan model eksoskeletal menunjukkan fase gerakan berjalan sudut kaki kiri (kaki normal) dan kaki kanan (kaki prosthetic) menggambarkan gerakan pada ayunan kaki yang kurang seimbang dalam menopang tubuh pengguna. Kondisi ini dapat dilihat di fase gerakan berjalan pada fase 3 (fase midstance), fase 4 (fase heel off), dan fase 5 (fase toe off).

Tabel 4.8 Sudut kaki prosthetic model eksoskeletal

Waktu

Kaki Normal

Kaki Prosthetic

Fase (per Kiri

Kiri Kiri sec)

Kiri

Kiri Knee

Kiri Hip

Hip

Ankle

Knee Ankle

Model prostethic endoskeletal tipe Regal menunjukkan fase gerakan berjalan antara sudut kaki kiri (kaki normal) dan kaki kanan (kaki prosthetic ) menggambarkan gerakan pada ayunan kaki yang cukup seimbang dalam menopang tubuh pengguna.

Tabel 4.9 Sudut kaki prosthetic model endoskeletal merk Regal

Fase Waktu

Kaki Normal

Kaki Prosthetic

( θ 1 ) 19 ( θ 2 ) 2 ( θ 3 ) -3 Model prostethic endoskeletal tipe pengembangan 2009 menunjukkan

6 3.00 1 13 -1

fase gerakan berjalan antara sudut kaki kiri (kaki normal) dan kaki kanan (kaki prosthetic) menggambarkan gerakan pada ayunan kaki yang lebih seimbang dalam menopang tubuh pengguna.

Tabel 4.10 Sudut kaki prosthetic model endoskeletal tipe pengembangan 2009

Waktu

Kaki Normal

Kaki Prosthetic

Fase (per Kiri

Kiri Kiri sec)

Kiri

Kiri Knee

Kiri Hip

Hip

Ankle

Knee Ankle

Hasil ukuran sudut kaki yang diperoleh pada bagian yang meliputi sendi sudah terukur hip, knee dan ankle yang dilanjutkan dengan mengukur besarnya gaya (F) dan momen ( Mσ).

1. Posisi telapak kaki pada fase 1 (fase heel contact),

Dalam menentukan besarnya gaya normal (F N ) dan momen inersia ( Mσ) pada fase heel contact dibagi menjadi 2 pembahasan yaitu prosthetic model eksoskeletal dan prosthetic endoskeletal. Pada permasalahan prosthetic

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal), W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ]

W body ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin 0 ] + W S 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 18.8355 )] Sin 0 ] + Ws ( 43 - 8 . 25 ) Sin ( - 1 )

+ W T 2 ( 24.6645 + 43 ) Sin ( - 1 ) + W S 2 x 24.3810 Sin ( - 1 ) + W F 2 x 9.867 F NA 1 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 )

- 546.5483 + (-86.0783) + (-37.0258) + (-2.9451) + ( -67.3347) + (-7.1390) + (48.3483)

F NA 1 =

F NA 1 = 462.8428 N · Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),

W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2

W body ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin 0 ]

+ Ws ( 43 - 8 . 25 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 43 ) Sin ( - 1 )

+ W S 2 x 24.3810 Sin ( - 1 ) + W

- 546.5483 + (-86.0783) + (-2.9451) + ( -67.3347) + (-7.1390) + (48.3483)

F NA 1 =

F NA 1 = 436.3656 N · Gaya pada hip,

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + W T 1 ( 24.6645 + 43.5 ) Sin 0 + W S 1 x 24.6645 Sin 0 + W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + 18.8355 xSin ( - 1 )] + Ws [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 8.25 ) Sin ( - 1 )] + W S 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 18.619 ) Sin ( - 1 )]

+ W F 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + 8.25 ]

F NA 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 )

0 + 0 + 0 + -4.3858 + ( -18.7437) + ( -18.189) + ( 40.9511) F NA 2 =

F NA 2 = 0.2434 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic),

W 1 ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 2 ( L ' ' 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 3 xL ' ' 3 Sin q 1 + W 4 [( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L ' 4 xSin q 2 ]

F NK 2 =

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2

W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + W T 1 ( 24.6645 + 43.5 ) Sin 0 + W S 1 x 24.6645 Sin 0

+ W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + 18.8355 x Sin ( - 1 )]

F NA 2 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 )

0 + 0 + 0 + ( -18.7437)

F NA 2 = - 0.7592

F NA 2 = 24.6894 N

Momen inersia (M σ) pada fase heel contact, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 ]

M t 1 ( A NKLENORMAL ) = W S 1 ´ 24 . 6645 sin 0 + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24 . 6645 ) sin 0

+ W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0

+ W S ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 )]

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + 18 . 8355 sin( - 1 ) ]

+ W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) + 18 . 6190 sin( - 1 ) ] - 0 . 2434 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ] + W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) + 9 . 867 ]

M t 1 ( A NKLENORMAL ) = 0 Ncm

= 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal),

II

2 ( K NEENORMAL ) = W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + Ws ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ] + W 4 ´ [ L 2 sin q I 1 + L 4 sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L I 5 sin q 2 ]

NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] + W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 ]

+ F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L ' 3 sin q 1

M t 2 ( K NEENORMAL ) = W T 1 ´ 24 . 6645 sin 0 + W body ´ 43 . 5 sin 0 + Ws ´ [ 43 . 5 sin 0 + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 + 18 . 8355 sin( - 1 ) ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) + 18 . 6190 sin( - - 0 . 2434 ´ [ 43 . 5 sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ] + W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) + 9

+ F NA 1 ´ 43 . 5 sin 0 - W S 1 ´ 18 . 8355 sin 0

M t 2 ( K NEENORMAL ) = 0.3918 N cm

= 0.0039 Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = W F 2 ´ 9 . 867 + 462.8428 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ]

- W S 1 ´ [ ( 18 . 8355 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18 . 8355 sin 0 + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ]

- W body ´ [ ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 43 ) sin( - 1 ) ] - W S ´ [ ( 43 - 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] - W S 2 ´ 24.3810 sin( - 1 )

M t 4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = 96.6966 Ncm = 0.9670 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W 6 ´ [ L 5 sin 2 + L 6 ] W 5 ´ L 5 sin 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ]

+ F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - F NA 2 ´ L 5 sin q 2

3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 - W 4 ´ L ' ' 4 sin q 2

M t 5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W F 2 ´ [ 43 sin( - 1 ) + 9.867 ] + W S 2 ´ 18.6190 sin( - 1 ) + W S ´ [ 8 . 25 sin( - 1 ) ] + 462.8428 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - 0.2434 ´ 43 sin( - 1 )

- W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W T 2 ´ 24.6645 sin( - 1 )

M t 5 ( K NEE PROSTHETIC S) = 48.6278 Ncm = 0.4863 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

3 ( HIP ) = W S ´ ( L 4 + L ' s ) sin q 2 + W 4 ´ ( L ' 4 ) sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2

NA 2 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + W 6 ´ [ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + L 6 ]

NA 1 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 3 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 2 ´ L 2 sin q 1

M t 3 ( HIP ) = W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) + W T 2 ´ ( 18.8355 ) sin( - 1 )

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 + 18.6190 ] sin( - 1 ) - 0.2434 ´ [ 43 . 5 + 43 ] sin( - 1 ) + W F 2 ´ [ [ 43 . 5 + 43 ] sin( - 1 ) + 9.867 ] + 462.8428 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin 0

- W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin 0 - W T 1 ´ 18.8355 sin 0

M t 3 ( HIP ) = 0 Nm

b. Prosthetic model endoskeletal.

(1). Tipe prosthetic endoskeletal buatan Taiwan merek Regal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal),

W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ]

W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin 0 ] + W S 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 18.8355 )] Sin 0 ] + Ws ( 48 - 8 . 25 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( - 1 ) + W S 2 x 27.216 Sin ( - 1 ) + W x 9.867

F NA 1 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NA 1 = 480.8297 N · Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),

W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2

W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin 0 ]

+ Ws ( 48 - 8 . 25 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 27.216 + 43 ) Sin ( - 1 )

x 24.3810 Sin ( - 1 ) + W

F 2 x 9.867

NK 1

( 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NA 1 = 456.3034 N

· Gaya pada hip,

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic),

W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + W T 1 ( 24.6645 + 43.5 ) Sin 0 + W S 1 x 24.6645 Sin 0 + W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + 18.8355 xSin ( - 1 )] + Ws [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0

+ ( 43 . 5 + 8.25 ) Sin ( - 1 )] + W S 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 20.784 ) Sin ( - 1 )]

+ W F 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 8.25 ]

F NA 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NA 2 = 13.5830 N · Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic),

W 1 ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 2 ( L ' ' 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 3 xL ' ' 3 Sin q 1

+ W 4 [( L =

2 + L 3 ) Sin q 1 + L ' 4 xSin q 2 ]

F NK 2

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2

W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + W T 1 ( 24.6645 + 43.5 ) Sin 0 + W S 1 x 24.6645 Sin 0

+ W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + 18.8355 x Sin ( - 1 )]

F NK 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 0 + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 )

F NK 2 = 24.6894 N Momen inersia (M σ) pada fase heel contact, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

M II t

= W 3 ´ L 3 sin q 1 + W 2 ´ L + L II ( 3 2 ) sin q 1 + W 1 ´ ( L 2 + L 3 ) sin q 1

1 ( A NKLENORMAL

S ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ]

+ W 4 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L I 4 sin q 2 ]

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin 1 + ( L 4 + L 5 ) sin 2 + L 6 ]

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + 18 . 8355 sin( - 1 ) ]

+ W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) + 20.784 sin( - 1 ) ] - 13.583 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] + W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) + 9 . 867 ]

M t 1 ( A NKLENORMAL ) = 0 Ncm

= 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal),

II

2 ( K NEENORMAL ) = W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + Ws ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ]

+ W 4 ´ L 2 q 1 L [ I sin +

4 sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ L 2 sin q +

1 ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] + W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 ]

+ F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L ' 3 sin q 1

M t 2 ( K NEENORMAL ) =

W T 1 ´ 24 . 6645 sin 0 + W body ´ 43 . 5 sin 0 + Ws ´ [ 43 . 5 sin 0 + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 + 18 . 8355 sin( - 1 ) ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) + 20.784 sin( - 1 ) ]

- 13.583 ´ [ 43 . 5 sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] + W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) + 9 . 867 ]

+ 480.8297 ´ 43 . 5 sin 0 - W S 1 ´ 18 . 8355 sin 0

M t 2 ( K NEENORMAL ) = -11.3787 Ncm

= - 0.1138 Nm · Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = W 6 ´ L 6 + F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

3 ´ [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W S ´ [ ( L 5 - L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin

M t 4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = W F 2 ´ 9 . 867 + 0 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W S 1 ´ [ ( 18 . 8355 + 43 . 5 ) sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18 . 8355 sin 0 + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ]

- W body ´ [ ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W S ´ [ ( 48 - 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] - W S 2 ´ 27.216 sin( - 1 )

M t 4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = 48.3483 Ncm

5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W 6 ´ [ L 5 sin q 2 + L 6 ] + W 5 ´ L 5 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ]

+ F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - F NA 2 ´ L 5 sin q 2

- W ´ L + L I 3 [ ( 2 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

- W 2 ´ I [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 - W 4 ´ L ' ' 4 sin q 2

M t 5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W F 2 ´ [ 48 sin( - 1 ) + 9.867 ] + W S 2 ´ 20.784 sin( - 1 ) + W S ´ [ 8 . 25 sin( - 1 ) ] + 480.8297 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - 13.5830 ´ 48 sin( - 1 )

- W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W T 2 ´ 24.6645 sin( - 1 )

M t 5 ( K NEE PROSTHETIC S) = 22.9853 Ncm = 0.2299 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

3 ( HIP ) = W S ´ ( L 4 + L ' s ) sin q 2 + W 4 ´ ( L ' 4 ) sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2

- F NA 2 ´

4 + L 5 ] sin q 2 + W 6 ´ [ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + L 6 ]

+ F NA 1 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W ´

3 [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 2 ´ L 2 sin q 1

M t 3 ( HIP ) = W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) + W T 2 ´ ( 18.8355 ) sin( - 1 )

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 + 20.784 ] sin( - 1 ) - 13.5830 ´ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 1 ) + W F 2 ´ [ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 1 ) + 9.867 ] + 480.8297 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin 0

- W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin 0 - W T 1 ´ 18.8355 sin 0

M t 3 ( HIP ) = 0 Ncm = 0 Nm

(2). Tipe prosthetic endoskeletal model pengembangan 2009.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal),

W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W 3 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + ( L 2 + L ' 3 )] Sin q 1 ] + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2 + W 4 ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 5 x L '' 5 Sin q + W x L '

F 2 6 NA 6 1 =

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NA 1 = 2 54 , 0142 N · Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),

W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2

W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin ( - 1 )]

+ Ws ( 48 - 8 . 25 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 27.216 + 43 ) Sin ( - 1 )

S 2 x 24.3810 Sin ( - 1 ) + W F 2 x 9.867

NK 1

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NK 1 = 3 09 , 6333 N

· Gaya pada hip,

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic), W 1 ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 2 ( L '' 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 3 xL '' 3 Sin q 1

+ W 4 [( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L ' 4 xSin q 2 ] + W s [( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + ( L 4 + L ' s ) Sin q 2 ]

W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43.5 ) Sin ( - 1 ) + W S 1 x 24.6645 Sin ( - 1 ) + W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin ( - 1 )]

+ Ws [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8.25 ) Sin ( - 1 )]

+ W S 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 20.784 ) Sin ( - 1 )] + W F 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 8.25 ]

F NA 2 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NA 2 = 2 55 , 1914 N · Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic),

W 1 ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 2 ( L '' 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 3 xL ' ' 3 Sin q 1

+ W 4 [( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L ' 4 xSin q 2 ]

F NK 2 =

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2

F NA 2 = 322.0216 N Momen inersia (M σ) pada fase heel contact, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

II M II t

= W 3 ´ L 3 sin q 1 + W 2 ´ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + W 1 ´ ( L 2 + L 3 ) sin q 1

1 ( A NKLENORMAL

S ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ]

L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 ]

M t 1 ( A NKLENORMAL ) = W S 1 ´ 24 . 6645 sin( - 1 ) + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24 . 6645 ) sin( - 1 )

+ W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 )

+ W S ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 )] + W T 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 18 . 8355 sin( - 1 ) ] + W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 0 + 20.784 sin( - 1 ) ] - 248.1118 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin v ] + W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) + 9 . 867 ]

M t 1 ( A NKLENORMAL ) = 0 Ncm

= 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal),

II

2 ( K NEENORMAL ) = W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + Ws ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ]

4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] + W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 ]

+ F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L ' 3 sin q 1

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) + 9 . 867 ]

+ 261.0576 ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W S 1 ´ 18 . 8355 sin( - 1 )

M t 2 ( K NEENORMAL ) = -7.7033 cm

= - 0.0770 Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

= W 6 ´ L 6 cos q 3 + F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

4 ( ANKLE PROSTHETIC S )

- W 3 ´ [ ( L I 3 + L 2 ) sin q + ( L 4 + L 5 ) sin q

1 2 ] - W 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L '' 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W S ´ [ ( L 5 - L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L '' 5 sin q 2

M t 4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = W F 2 ´ 9 . 867 + 261.0576 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ]

- W S 1 ´ [ ( 18 . 8355 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W T 1 ´ [ 18 . 8355 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W body ´ [ ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 48 ) sin( - 1 ) ]

- W S ´ [ ( 48 - 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] - W S 2 ´ 27.216 sin( - 1 )

M t 4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = 48.3483 Ncm = 0.4835 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W 6 ´ [ L 5 sin q 2 + L 6 ] + W 5 ´ L 5 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ]

+ F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - F NA 2 ´ L 5 sin q 2

3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 - W 4 ´ L ' ' 4 sin q 2

M t 5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W F 2 ´ [ 48 sin( - 1 ) + 9.867 ] + W S 2 ´ 20.784 sin( - 1 ) + W S ´ [ 8 . 25 sin( - 1 ) ] + 261.0576 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - 248.1118 ´ 48 sin( - 1 )

- W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W T 2 ´ 24.6645 sin( - 1 )

M t 5 ( K NEE PROSTHETIC S) = 35.3471 Ncm

3 ( HIP ) = W S ´ ( L 4 + L ' s ) sin q 2 + W 4 ´ ( L ' 4 ) sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2

NA 2 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + W 6 ´ [ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + L 6 ]

NA 1 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 3 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 2 ´ L 2 sin q 1

M t 3 ( HIP ) = W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) + W T 2 ´ ( 18.8355 ) sin( - 1 )

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 + 20.784 ] sin( - 1 ) - 248.1118 ´ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 1 ) + W F 2 ´ [ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 1 ) + 9.867 ] + 261.0576 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin( - 1 ) - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin( - 1 ) - W T 1 ´ 18.8355 sin( - 1 )

M t 3 ( HIP ) = 23.5647 Ncm 0.2356 = Nm

Hasil perhitungan gaya pada gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.12.

Tabel 4.11 Besarnya gaya yang mempengaruhi gerakan heel contact Gaya Fase Heel Contact (dalam N)

Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Knee Hip

Eksoskeletal 462.8428 436.3656 362.0404 0.2434 24.6894 362.0404 Merk Regal

480.8298 456.3034 362.0404 13.5830 24.6894 362.0404 Pengembangan 254.0142 309.6333 362.0404 255.1914 322.0216 362.0404

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan heel contact di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.169.

Eksoskeletal 400

Merk Regal N 300

Ankle Knee

Hip

Ankle Knee

Hip

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic

(Kanan)

Heel Contact

Gambar 4.169 Gaya pada gerakan heel contact

Hasil perhitungan momen gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.12.

Tabel 4.12 Besarnya momen yang mempengaruhi gerakan heel contact

Momen Fase Heel Contact (dalam Nm)

Prosthetic Kaki Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Ankle Knee

Eksoskeletal

0 0.9670 0.4863 Merk Regal

0 -0.0018

0 0.4835 0.2299 Pengembanga n

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan heel contact di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.170.

0.8 Eksoskeletal 0.6 Merk Regal

A nkle

Knee -0.0770

A nkle

Knee

Kaki No rmal (Kiri) -0.1138

Hip

Kaki P ro sthetic (Kanan)

Heel Co ntact

Gambar 4.170 Momen pada gerakan heel contact

Gaya normal dari ketiga jenis prosthetic pada fase heel contact digambarkan oleh gambar 4.169, menunjukkan bahwa gaya normal yang paling stabil terjadi pada prosthetic endoskeletal model pengembangan dimana gaya normal terbesar terjadi pada bagian hip dan gaya normal terkecil terjadi pada bagian ankle kaki normal. Sedangkan momen dari ketiga jenis prosthetic pada fase heel contact digambarkan oleh gambar 4.170. Jenis prosthetic yang memiliki momen yang paling stabil adalah prosthetic endoskeletal model pengembangan. Momen terbesar terjadi pada ankle kaki prosthetic. Momen terkecil terletak pada knee kaki normal yang bernilai negatif.

2. Posisi telapak kaki pada fase 2 (fase foot flat),

Dalam menentukan besarnya gaya normal (F N ) dan momen inersia ( Mσ) pada fase foot flat dibagi menjadi 2 pembahasan yaitu prosthetic model eksoskeletal dan prosthetic endoskeletal. Pada permasalahan prosthetic endoskeletal pembahasannya meliputi prosthetic merk Regal dan prosthetic pengembangan 2009.

a. Prosthetic model eksoskeletal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal),

L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 W S 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 18.8355) Sin 1 ]

+ W T 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 43 ) Sin ( - 1 ) + Ws ( 43 - 8.25 ) Sin ( - 1 ) + W S 2 x 24.381 Sin ( - 1 ) + W F 2 x [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 1 - ( 9.867) Cos 1 ]

F NA 1 = 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 1 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 )

F NA 1 = 569.5784 N · Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),

W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

+ W 4 ( L ' ' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2 + W 5 x L '' 5 Sin q 2 F NK 1 =

L 2 Sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

W T 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 43 ) Sin ( - 1 ) + Ws ( 43 - 8.25 ) Sin ( - 1 ) + W S 2 x 24.381 Sin ( - 1 )

F NK 1 =

43 . 5 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 )

F NK 1 = 319.9223 N

· Gaya pada hip,

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic), W 3 xL '' 3 Sin q 3 + W 2 ( L '' 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 ) + W 1 ( L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 )

+ W 4 [ L ' 4 Sin q 2 + L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 ] + W s [( L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L ' s ) Sin q 2 ] + W 5 [( L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L ' 5 ) Sin q 2 ] - W 6 x L ' 6 Cos q 4

F NA 2 =

L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

+ W S 2 [( 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 1 + ( 43 . 5 + 18.619 ) Sin ( - 1 )] - W F 1 x 9.867 Cos 1

F NA 2 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 1 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 )

F NA 2 = 60.0224 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic), W 3 xL '' 3 Sin q 3 + W 2 ( L '' 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 ) + W 1 ( L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 )

W S 1 x 24.6645 Sin 1 + W T 1 ( 24.6645 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 1 ) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 1 )

+ W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 1 ] - W F 1 x 9.867 Cos 1

F NA 2 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 1 + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 )

F NK 2 = 89.6191 N

Momen inersia (M σ) pada fase foot flat, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

II

A NKLE 3 ´ L 3 sin q 3 + W 2 ´ ( L 3 sin q 3 + L II 2 sin q 1 )

normal)

1 ´ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + W 4 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ]

+ W S ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + ( L 4 + L ' s ) sin q 2 ]

5 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 )( + L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ L 6 cos q 4 ]

M t 1 ( A NKLE normal) = W S 2 ´ 24.6645 sin 1 + W T 1 ´ ( 43 . 5 sin 1 + 24.6645 sin( - 1 ) )

+ W body ´ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 )

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 ) + 18.8355 sin( - 1 ) ] + W S ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 )] + W 5 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 ) + ( 43 . 5 + 18.6190 ) sin( - 1 ) ] - 60.0224 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 )( + 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ]

+ W 6 ´ [ 9.8670 cos 1 ]

M t 1 ( A NKLE normal) = 0 Ncm = 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

NA 1 ´ L 3 sin q 3 - W 3 ´ L 3 sin q 3

M t 1 ( KNEE normal) = W T 1 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin(

+ Ws ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 18.619 ) sin( - 1 ) ]

- 60.0224 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ] - W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 1 - 9.867 cos 1 ]

+ 569.5784 ´ 43 . 5 sin 1 - W S 1 ´ 18.8355 sin 1 M t 1 ( KNEE normal) = 232.6476 Ncm

= 2.3265 Nm · Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

4 ( ANKLE prosthetic ) = W 6 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 )( + L 4 + L 5 ) sin q 2 - L 6 cos q 4 ]

A 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

3 ´ [ ( L 3 sin q 3 + L 2 sin q 1 ) + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W 1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L '' 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- II W

S ´ [ ( L 5 + L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L '' 5 sin q 2

M t 4 ( ANKLE prosthetic ) = W F 2 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 )( + 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) - 9.867 cos 1 ]

+ 569.5784 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ]

- W S 1 ´ [ ( 18.8355 sin 1 + 43 . 5 sin( - 1 ) )( + 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ] - W body ´ [ ( 43 . 5 + 43 ) sin( - 1 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 43 ) sin( - 1 ) ] - W S ´ [ ( 43 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] - W S 2 ´ 24.3810 sin( - 1 )

M t 4 ( ANKLE prosthetic ) = -174.1032 Ncm - = 1.7410 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

= W S ´ [ L S sin q 2 ] + W 5 ´ L 5 sin q 2 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2

5 ( K NEE prosthetic )

1 + sin

- W 6 ´ 2 sin q L 3 q 3 +

L 4 sin q 2 - L 6 cos q 4 ]

NA 1 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ]

2 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 - W 4 xL ' ' 4 sin q 2

- W S 1 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W T 2 x 24.6645 sin( - 1 )

M t 5 ( K NEE prosthetic )

= - 160.0183 Ncm

- 1.6002 = Nm · Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

= W S ´ ( L 4 + L S ) sin q 2 + W 4 ´ L 4 sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2

3 ( H IP )

NA 2 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 - W 6 ´ [ [ L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ] - L 6 cos q 4 ]

+ F NA 1 ´ [ L 2 sin q + L 3 q 3 W ´ L

1 sin ] - 3 [ 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ] - W 2 ´ L 2 sin q 1

M t 3 ( H IP )

= W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) + W T 2 ´ 18.8355 sin( - 1 ) + W S 2 ´ [ 43 . 5 + 18.619 ] sin( - 1 ) - 60.0224 ´ [ 43 . 5 + 43 ] sin( - 1 ) - W F 2 ´ [ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 ] - 9.867 cos 1 ] + 569.5784 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 1 ] - W S 1 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin 1 ]

- W T 1 ´ 18.8355 sin( - 1 )

b. Prosthetic model endoskeletal.

Pembahasan pada permasalahan prosthetic endoskeletal dibagi menjadi 2 tipe prosthetic yaitu prosthetic endoskeletal merk Regal buatan Taiwan dan prosthetic endoskeletal pengembangan 2009.

(1). Tipe prosthetic endoskeletal merek Regal buatan Taiwan.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal), W 3 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L 2 Sin q 1 + L ' 3 Sin q 3 ] + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ]

W S 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 18.8355) Sin ( - 1 )]

+ W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 ) + 18.8355 xSin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( 0 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( 0 ) + W S 2 x 27.216 Sin ( 0 ) + W F 2 x [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) - ( 9.867) Cos 2 ]

F NA 1 =

43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 )

W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

+ W 4 ( L ' ' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2 + W 5 x L '' 5 Sin q 2 F NK 1 =

L 2 Sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 ) + 18.8355 xSin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( 0 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( 0 ) + W S 2 x 27.216 Sin ( 0 )

F NK 1 =

43 . 5 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 )

F NK 1 = 24.6894 N

· Gaya pada hip,

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic), W 3 xL '' 3 Sin q 3 + W 2 ( L '' 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 ) + W 1 ( L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 )

W S 1 x 24.6645 Sin ( - 1 ) + W T 1 ( 24.6645 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 )) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ))

+ W T 2 [ 18.8355 Sin ( 0 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 )] + Ws [( 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) Sin ( 0 )]

+ W S 2 [( 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 18.619 ) Sin ( 0 )] - W F 1 x 9.867 Cos 2 F NA 2 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( 0 )

F NA 2 = 544.0605 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic), W 3 xL ' ' 3 Sin q 3 + W 2 ( L ' ' 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 ) + W 1 ( L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 )

W S 1 x 24.6645 Sin ( - 1 ) + W T 1 ( 24.6645 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 )) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 )) + W T 2 [ 18.8355 Sin ( 0 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 1 )] - W F 1 x 9.867 Cos 2

F NA 2 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( 0 )

F NK 2 = 522.4268 N

1 ( A NKLE normal) = W 3 ´ L 3 sin q 3 + W 2 ´ ( L 3 sin q 3 + L 2 sin q 1 )

+ W 1 ´ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q

3 ) + W 4 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ]

+ W S ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + ( L 4 + L ' s ) sin q 2 ]

5 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 )( + L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ L 6 cos q 4 ]

M t 1 ( A NKLE normal) = W S 2 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W T 1 ´ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 24.6645 sin( - 1 ) )

+ W body ´ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) )

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ) + 18.8355 sin 0 ] + W S ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 0 ] + W 5 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ) + ( 43 . 5 + 20.784 ) sin 0 ] - 544.0605 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) )( + 43 . 5 + 48 ) sin 0 ]

+ W 6 ´ [ 9.8670 cos 2 ]

M t 1 ( A NKLE normal) = 54.3991 Ncm 0.5440 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

II

1 ( KNEE normal) = W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

I + I Ws ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 6 ´ [ L 3 sin q 3 - L 6 cos q 4 ]

NA 1 ´ L 3 sin q 3 - W 3 ´ L 3 sin q 3

M t 1 ( KNEE normal) = W T 1 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin

+ Ws ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 0 ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 20.784 ) sin 0 ]

- 544.0605 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin 0 ] - W F 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) - 9.867 cos 2 ]

+ 89.6236 ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W S 1 ´ 18.8355 sin( - 1 ) M t 1 ( KNEE normal) = 19.9713 Ncm

= 0.1997 Nm

3 ´ [ ( L 3 sin q 3 + L 2 sin q 1 ) + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W 1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L '' 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W II

S ´ [ ( L 5 + L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 2

M t 4 ( ANKLE prosthetic ) = W F 2 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) )( + 43 . 5 + 48 ) sin 0 - 9.867 cos 2 ]

+ 89.6236 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin 0 ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin 0 ]

- W S 1 ´ [ ( 18.8355 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) )( + 43 . 5 + 48 ) sin 0 ] - W body ´ [ ( 43 . 5 + 48 ) sin 0 ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 48 ) sin 0 ] - W S ´ [ ( 48 + 8 . 25 ) sin 0 ] - W S 2 ´ 27.216 sin 0

M t 4 ( ANKLE prosthetic ) = -118.5341 Ncm - = 1.1853 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

= W S ´ [ L S sin q 2 ] + W 5 ´ L 5 sin q 2 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2

5 ( K NEE prosthetic )

6 ´ [ L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 + L 4 sin q 2 - L 6 cos q 4 ]

NA 1 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ]

2 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 - W 4 * L' ' 4 *sin q 2

M t 5 ( K NEE prosthetic )

= W S ´ [ 8 . 25 sin 0 ] + W S 2 ´ 20.784 sin 0 - 544.0605 ´ 48 sin 0

- W F 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 0 - 9.867 cos 2 ]

+ 89.6236 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ) + 43 . 5 sin 0 ] - W S 1 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin( - 1 ) ) + 43 . 5 sin 0 ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 0 ] - W body ´ 43 . 5 sin 0 - W 4 * L' ' 4 *sin q 2

M t 5 ( K NEE prosthetic )

= - 25.2510 Ncm

- 0.2525 = Nm · Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 3 ( H IP )

= W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 0 + W T 2 ´ 18.8355 sin 0 + W S 2 ´ [ 43 . 5 + 20.784 ] sin 0 - 544.0605 ´ [ 43 . 5 + 48 ] sin 0 - W F 2 ´ [ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - 9.867 cos 2 ] + 89.6236 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - W S 1 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ 18.8355 sin( - 1 )

M t 3 ( H IP )

= -62.7753 Ncm

= - 0.6278 Nm

(2). Tipe prosthetic endoskeletal model pengembangan 2009.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal), W 3 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L 2 Sin q 1 + L ' 3 Sin q 3 ] + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ]

W S 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 2 ) + ( 18.8355) Sin ( 0 )]

+ W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin ( - 2 )] + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( - 1 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( - 1 ) + W S 2 x 27.216 Sin ( - 1 ) + W F 2 x [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 ) - ( 9.867) Cos ( - 1 )]

F NA 1 =

43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F NA 1 = 3 02 , 9841 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),

W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 4 ( L ' ' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2 + W 5 x L '' 5 Sin q 2

F NK 1 =

L 2 Sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

W T 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 ) + 18.8355 xSin ( - 2 )] + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 1 )

F = S 2 x 27.216 Sin ( - 1 )

+ W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( - 1 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( - 1 ) + W

NK 1

43 . 5 Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 0 )

F NK 1 = 2 46 , 1925 N

· Gaya pada hip,

W S 1 x 24.6645 Sin ( 0 ) + W T 1 ( 24.6645 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 )) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 ))

+ W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 )] + Ws [( 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) Sin ( - 1 )]

+ W S 2 [( 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 ) + ( 43 . 5 + 18.619 ) Sin ( - 1 )] - W F 1 x 9.867 Cos ( - 1 ) F NA 2 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( 0 ) + ( 43 . 5 + 43 ) Sin ( - 1 )

F NA 2 = 2 76 . 9892 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic),

W S 1 x 24.6645 Sin ( 0 ) + W T 1 ( 24.6645 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 )) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 )) + W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin ( - 2 ) + 43 . 5 Sin ( 0 )] - W F 1 x 9.867 Cos ( - 1 )

F NA 2 = ( 43 . 5 ) Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( 0 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 1 )

F NK 2 = 343.6539 N

Momen inersia (M σ) pada fase foot flat, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

+ W 5 ´ [ ( L 2 sin q

1 + L 3 sin q 3 ) + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 )( + L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ L 6 cos q 4 ]

M t 1 ( A NKLE normal) = W S 2 ´ 24.6645 sin 0 + W T 1 ´ ( 43 . 5 sin 0 + 24.6645 sin( - 2 ) )

+ W body ´ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 )

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 ) + 18.8355 sin( - 1 ) ] + W S ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 )] + W 5 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 ) + ( 43 . 5 + 20.784 ) sin( - 1 ) ] - 269.2298 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 )( + 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ]

- W 6 ´ [ 9.8670 cos 2 ] ( - 1 )

M t 1 ( A NKLE normal) = 54.4240 Ncm 0.5442 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

II

1 ( KNEE normal) = W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

I + I Ws ´ [

L 2 sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 6 ´ [ L 3 sin q 3 - L 6 cos q 4 ]

NA 1 ´ L 3 sin q 3 - W 3 ´ L 3 sin q 3

M t 1 ( KNEE normal) = W T 1 ´ 24.6645 sin( - 2 ) + W body ´ 43 . 5 sin( - 2 ) + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + 18.8355 sin

+ Ws ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + ( 43 . 5 + 20.784 ) sin( - 1 ) ]

- 269.2298 ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 0 - 9.867 cos( -

+ 308.8793 ´ 43 . 5 sin 0 - W S 1 ´ 18.8355 sin 0 M t 1 ( KNEE normal) = 102.7649 Ncm

= 1.0276 Nm · Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

- W 1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L '' 4 + L 5 ) sin q 2 ]

+ W II S [ ( L 5 L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L '' 5 sin q 2

M t 4 ( ANKLE prosthetic ) = W F 2 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 )( + 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) - 9.867 cos( - 1 ) ]

+ 308.8793 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 2 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 2 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W S 1 ´ [ ( 18.8355 sin 0 + 43 . 5 sin( - 2 ) )( + 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W body ´ [ ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 48 ) sin( - 1 ) ] - W S ´ [ ( 48 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) ] - W S 2 ´ 27.216 sin( - 1 )

M t 4 ( ANKLE prosthetic ) = -127.2438 Ncm = -1.2724 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

= W S ´ [ L S sin q 2 ] + W 5 ´ L 5 sin q 2 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2

5 ( K NEE prosthetic )

6 ´ [ L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 + L 4 sin q 2 - L 6 cos q 4 ]

NA 1 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 sin q 1 + L 3 sin q 3 ) + L 4 sin q 2 ]

- W ´ I 2 [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2

M t 5 ( K NEE prosthetic )

= W S ´ [ 8 . 25 sin( - 1 ) ] + W S 2 ´ 20.784 sin( - 1 ) - 544.0605 ´ 48 sin( - 1 ) - W F 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 + 43 . 5 sin( - 1 ) - 9.867 cos( - 1 ) ]

+ 308.8793 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ]

- W S 1 ´ [ ( 43 . 5 sin( - 2 ) + 18.8355 sin 0 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ]

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin( - 1 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 1 )

M t 5 ( K NEE prosthetic )

= - 18.8886 Ncm

= -0.1889 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 3 ( H IP )

= W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 1 ) + W T 2 ´ 18.8355 sin( - 1 ) + W S 2 ´ [ 43 . 5 + 20.784 ] sin( - 1 - 269.2298 ´ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 1 ) - W F 2 ´ [ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 ] - 9.867 cos( - + 308.8793 ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + 43 . 5 sin 0 ] - W S 1 ´ [ 43 . 5 sin( - 2 ) + 18.8355 sin 0 ]

- W T 1 ´ 18.8355 sin( - 2 )

Hasil perhitungan gaya pada gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.13.

Tabel 4.13 Besarnya gaya yang mempengaruhi gerakan foot flat

Gaya Fase Foot Flat (dalam N)

Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Eksoskeletal 569.5784 319.9223 362.0404 60.0224 89.6191 362.0404 Merk Regal

89.6236 24.6894 362.0404 544.0605 522.4268 362.0404 Pengembangan 302.9841 246.1925 362.0404 276.9892 343.6539 362.0404

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan foot flat di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.171.

Merk Regal N 300

Ankle Knee

Hip

Ankle Knee

Hip

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan) Foot Flat

Gambar 4.171 Gaya pada gerakan foot flat

Hasil perhitungan momen gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.14

Tabel 4.14 Besarnya Momen yang mempengaruhi gerakan foot flat

Momen Fase Foot Flat (dalam Nm) Prosthetic

Kaki Normal (Kiri) Kaki Prosthetic (Kanan)

Ankle Knee

Eksoskeletal

-1.7410 -1.6002 Merk Regal

-1.1853 -0.2525 Pengembanga

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan foot flat di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.172.

1 0.5440 0.5442 Merk Regal m 0.5

Knee -0.2525 -0.1889

Kaki Normal (Kiri)

-0.6278 Hip

Kaki Prosthetic (Kanan) -1.2724

Foot Flat

Gambar 4.172 Momen pada gerakan foot flat

Gaya normal dari ketiga jenis prosthetic pada fase foot flat digambarkan oleh gambar 4.171, menunjukkan bahwa gaya normal yang paling stabil terjadi pada prosthetic endoskeletal model pengembangan dimana gaya normal terbesar terjadi pada bagian hip dan gaya normal terkecil terjadi pada bagian knee kaki normal. Sedangkan momen dari ketiga jenis prosthetic pada fase foot flat digambarkan oleh gambar 4.172. Prosthetic yang memiliki momen yang paling stabil adalah prosthetic endoskeletal model pengembangan. Momen terbesar terjadi pada ankle kaki prosthetic . Momen terkecil terletak pada knee kaki prosthetic namun karena berlawanan arah dengan jarum jam sehingga nilainya negatif.

3. Posisi telapak kaki pada fase 3 (fase midstance),

Dalam menentukan besarnya gaya normal (F N ) dan momen inersia (M σ) pada fase midstance dibagi menjadi 2 pembahasan yaitu prosthetic eksoskeletal dan prosthetic endoskeletal. Pada permasalahan prosthetic endoskeletal pembahasannya meliputi prosthetic merk Regal dan prosthetic pengembangan 2009.

( W body + W T 2 + W S 2 + Ws ) x 43 . 5 Sin ( - 3 ) + W T 1 24.6645 Sin ( - 3 ) + W S 1 18.8355 Sin 7

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 7 - 9.867 Cos ( - 2 ))

F NA 2 =

43 . 5 x Sin ( - 3 )

F NA 2 = 464.2497 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

( W body + W T 2 ) x 43 . 5 Sin ( - 3 ) + W T 1 24.6645 Sin ( - 3 ) + W S 1 18.8355 Sin 7

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 7 - 9.867 Cos ( - 2 ))

F NK 2 =

43 . 5 x Sin ( - 3 )

F NK 2 = 477.9655 N

· Gaya pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

( W body ) x 43 . 5 Sin ( - 3 ) + W T 1 24.6645 Sin ( - 3 ) + W S 1 18.8355 Sin 7

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 7 - 9.867 Cos ( - 2 ))

F NHIP 2 =

43 . 5 x Sin ( - 3 )

F NHIP 2 = 385.5967 N

Momen inersia (M σ) yang bekerja pada fase midstance dengan titik

pusat yang sama pada satu bidang yaitu ankle, knee, dan hip. · Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( - 3 ) - 43.5sin7 + 9.867 cos( - 2 ) ]

M t 1 ( ankle kaki kanan prosthetic s) = -150.1567 Ncm - 1.5016 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic) M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic ) = W 2 ´ L ' 2 sin J 1 + W 3 ´ ( L 2 sin J 1 - L ' 3 sin J 2 )

+ W 6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( - 3 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( - 3 ) - 18.8355sin 7)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( - 3 ) - 43.5sin7 + 9.867 cos( - 2 ) ]

M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic s) = -150.1567 Ncm - 1.5016 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic) M t 1 ( H IP kaki kanan prosthetic ) = W 2 ´ L ' 2 sin J 1 + W 3 ´ ( L 2 sin J 1 - L ' 3 sin J 2 )

6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( H IP kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( - 3 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( - 3 ) - 18.8355sin 7)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( - 3 ) - 43.5sin7 + 9.867 cos( - 2 ) ]

M t 1 ( H IP kaki kanan prosthetic s) = -150.1567 Ncm - 1.5016 = Nm

b. Prosthetic model endoskeletal.

Pembahasan pada permasalahan prosthetic endoskeletal dibagi menjadi 2 tipe prosthetic yaitu prosthetic endoskeletal merk Regal buatan Taiwan dan prosthetic endoskeletal pengembangan 2009.

(1). Tipe prosthetic endoskeletal buatan Taiwan merek Regal.

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

( W 1 + W 4 + W 5 + Ws ) x L 2 Sin q 1 + W 2 L ' ' 2 Sin q 1 + W 3 L ' 3 Sin q 2

+ W 6 ( L 3 Sin q 2 - L ' Cos q )

NA

L 2 x Sin q 1

F NA 2 = 576.5017 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

( W body + W T 2 ) x 43 . 5 Sin ( - 1 ) + W T 1 24.6645 Sin ( - 1 ) + W S 1 18.8355 Sin 0

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 0 - 9.867 Cos ( 2 ))

F NK 2 =

43 . 5 x Sin ( - 1 )

F NK 2 = 565.4880 N

· Gaya pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

( W body ) x 43 . 5 Sin ( - 1 ) + W T 1 24.6645 Sin ( - 1 ) + W S 1 18.8355 Sin 0

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 0 - 9.867 Cos ( 2 ))

F NHIP 2 =

43 . 5 x Sin ( - 1 )

F NHIP 2 = 497.8486 N

Momen inersia (M σ) dan momen bekerja pada fase midstance

dengan titik pusat yang sama pada satu bidang yaitu titik 1, titik 2, dan titik 3.

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( - 1 ) - 43.5sin0 + 9.867 cos( 2 ) ]

M t 1 ( ankle kaki kanan prosthetic s) = -15.0642 Ncm - 0.1506 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic) M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic ) = W 2 ´ L ' 2 sin J 1 + W 3 ´ ( L 2 sin J 1 - L ' 3 sin J 2 )

+ W 6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( - 1 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( - 1 ) - 18.8355sin 0)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( - 1 ) - 43.5sin0 + 9.867 cos( 2 ) ]

M t 2 ( knee kaki kanan prosthetic ) = -15.0642 Ncm - 0.1506 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic) M t 1 ( H IP kaki kanan prosthetic ) = W 2 ´ L ' 2 sin J 1 + W 3 ´ ( L 2 sin J 1 - L ' 3 sin J 2 )

6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( H IP kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( - 1 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( - 1 ) - 18.8355sin 0)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( - 1 ) - 43.5sin0 + 9.867 cos( 2 ) ]

M t 3 ( H IP prosthetic ) = - 15.0642 Ncm = - 0.1506 Nm

(2). Tipe prosthetic endoskeletal model pengembangan 2009.

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) ( W 1 + W 4 + W 5 + Ws ) x L 2 Sin q 1 + W 2 L '' 2 Sin q 1 + W 3 L ' 3 Sin q 2

( W body + W T 2 + W S 2 + Ws ) x 43 . 5 Sin ( 1 ) + W T 1 24.6645 Sin ( 1 ) + W S 1 18.8355 Sin 3

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 3 - 9.867 Cos ( - 4 ))

F NA 2 =

43 . 5 x Sin ( 1 )

F NA 2 = 4 25 . 4713 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

( W body + W T 2 ) x 43 . 5 Sin ( 1 ) + W T 1 24.6645 Sin ( 1 ) + W S 1 18.8355 Sin 3

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 3 - 9.867 Cos ( - 4 ))

F NK 2 =

43 . 5 x Sin ( 1 )

F NK 2 = 382.6108 N

· Gaya pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

W 1 L 2 Sin q 1 + W 2 L ' ' 2 Sin q 1 + W 3 L ' 3 Sin q 2

+ W 6 ( L 3 Sin q 2 - L ' 6 Cos q 3 )

F NHIP 2 =

L 2 x Sin q 1

( W body ) x 43 . 5 Sin ( 1 ) + W T 1 24.6645 Sin ( 1 ) + W S 1 18.8355 Sin 3

+ W F 1 ( 43 . 5 Sin 3 - 9.867 Cos ( - 4 ))

F NHIP 2 =

43 . 5 x Sin ( 1 )

F NHIP 2 = 3 46 . 8183 N

Momen inersia (M σ) yang bekerja pada fase midstance dengan titik pusat yang sama pada satu bidang yaitu ankle, knee, hip. · Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) M t 1 ( ankle kaki kanan prosthetic ) = W 2 ´ L ' 2 sin J 1 + W 3 ´ ( L 2 sin J 1 - L ' 3 sin J 2 )

+ W 6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( ankle kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( 1 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( 1 ) - 18.8355sin 3)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( 1 ) - 43.5sin3 + 9.867 cos( - 4 ) ]

M t 1 ( ankle kaki kanan prosthetic s) = 33.5837 Ncm 0.3358 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic) M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic ) = W 2 ´ L ' 2 sin J 1 + W 3 ´ ( L 2 sin J 1 - L ' 3 sin J 2 )

+ W 6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( K nee kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( 1 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( 1 ) - 18.8355sin 3)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( 1 ) - 43.5sin3 + 9.867 cos( - 4 ) ]

M t 2 ( knee kaki kanan prosthetic ) = 33.5837 Ncm

+ W 6 ´ [ L 2 sin J 1 - L 3 sin J 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( H IP kaki kanan prosthetic s) = W T 1 ´ 18.8355 ´ sin( 1 ) + W S 1 ´ ( 43.5sin ( 1 ) - 18.8355sin 3)

+ W F 2 ´ [ 43.5sin ( 1 ) - 43.5sin3 + 9.867 cos( - 4 ) ]

M t 3 ( H IP prosthetic ) = 33.5837 Ncm = 0.3358 Nm

Hasil perhitungan gaya pada gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.15.

Tabel 4.15 Besarnya gaya yang mempengaruhi gerakan midstance point

Gaya Fase Midstance Point (dalam N) Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Knee Hip

Eksoskeletal

0.0000 464.2497 477.9655 385.60 Merk Regal

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan midstance point di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.173.

Merk Regal 400

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan) Midstance Point

Gambar 4.173 Gaya pada gerakan midstance point

Hasil dari perhitungan momen gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.16.

Tabel 4.16 Besarnya momen yang mempengaruhi gerakan midstance point

Momen Fase Midstance Point (dalam Nm) Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Ankle Knee

Eksoskeletal

-1.5016 -1.5016 Merk Regal

0 0 -1.5016

-0.1506 -0.1506 Pengembanga

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan midstance point di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.174.

0 A nkle

Knee

-0.1506 A nkle

Knee

Eksoskeletal

-0.5 Kaki P rosthetic (Kanan) -0.1506 Merk Regal

Kaki No rmal (Kiri)

Hip

M idstance P o int

Gambar 4.174 Momen pada gerakan midstance point

Gaya normal dari ketiga jenis prosthetic pada fase midstance point digambarkan oleh gambar 4.173, menunjukkan bahwa gaya normal yang paling stabil dan paling kecil terjadi pada prosthetic endoskeletal model pengembangan dimana gaya normal terbesar terjadi pada bagian ankle kaki prosthetic dan gaya normal terkecil terjadi pada bagian hip. Sedangkan momen dari ketiga jenis prosthetic pada fase midstance point digambarkan oleh gambar 4.174. Prosthetic yang memiliki momen yang paling stabil adalah prosthetic endoskeletal model pengembangan. Momen pada fase ini tidak berubah karena pada fase ini kaki prosthetic yang menumpu badan, tegak lurus terhadap tanah, sehingga jarak dari titik acuan terhadap sendi baik ankle, knee, maupun hip adalah sama .

4. Posisi telapak kaki pada fase 4 (fase heel off),

Dalam menentukan besarnya gaya normal (F N ) dan momen inersia ( Mσ) pada fase heel off dibagi menjadi 2 pembahasan yaitu prosthetic eksoskeletal dan prosthetic endoskeletal. Pada permasalahan prosthetic endoskeletal pembahasannya meliputi prosthetic merk Regal dan prosthetic pengembangan 2009.

a. Prosthetic model eksoskeletal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal)

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

W S 2 x 24.381 Sin 6 + Ws ( 43 - 8.25 ) Sin 6 + W T 2 ( 24.6645 + 43 ) Sin 6 + W body ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6 + W T 1 [ 18.8355 Sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6 ] + W S 1 [( 43 . 5 + 18.8355 ) Sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6 ]

+ W F 1 [( 43 . 5 + 43 ) Sin 6 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 + 9.867 Cos ( - 11 )]

F NA 1 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6

F NA 1 = 255.8159 N · Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal)

W S 2 x 24.381 Sin 6 + Ws ( 43 - 8.25 ) Sin 6 + W T 2 ( 24.6645 + 43 ) Sin 6 + W body ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6 + W T 1 [ 18.8355 Sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6 ]

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6

F NK 1 = 223.1478 N

· Gaya pada hip,

F NH =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) W 5 x [( L 4 + L ' 5 ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + W s [( L 4 + L ' s ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ]

W S 2 x [( 43 . 5 + 18.619 ) Sin 6 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 ] + Ws [( 43 . 5 + 8.25 ) Sin 6 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 ]

+ W T 2 [ 18.8355 Sin 6 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 ] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin 7 + W 24.6645 Sin 7 - W 9.867 Cos ( - 11 )

NA 2

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) Sin 6

F NA 2 = 274.3900 N

F NK 2 =

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2

W T 2 [ 18.8355 Sin 6 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 ] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin 7 + W S 1 24.6645 Sin 7 - W F 1 9.867 Cos ( - 11 )

F NK 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin 7 + ( 43 . 5 ) Sin 6

F NK 2 = 336.2840 N

Momen inersia ( Mσ) pada fase heel off, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

M II t

1 ( Ankle kaki normal) = W 3 ´ L ' ' 3 sin q 1 + W 2 ´ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + W 1 ´ ( L 2 + L 3 ) sin q 1

+ W S ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L ' s ) sin q 2 ]

4 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 6 ´ [ L 6 cos q 3 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W S 1 ´ 24.6645 sin 7 + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24.6645 ) sin 7

+ W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + W S ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 6 ]

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + 18.8355 sin 6 ]

+ W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + 43 . 5 sin 6 + 18.6190 sin 6 ] - 274.39 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) sin 6 ] - W F 2 ´ [ 9.867 cos( - 11 ) ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = 0 Ncm

0 = Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

II M I t

= W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ( Knee kaki normal )

I + I Ws ´ [ L

2 sin q 1 + ( L 4 + L s ) sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 6 ´ [ L 6 cos q 3 ]

+ F NA I 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L 3 sin q 1

+ 255.8159 ´ 43 . 5 sin 7 - W S 1 ´ 18.8355 sin 7

M t 2 ( Knee kaki normal ) = 42.2335 Ncm 0.4223 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 cos q 3 ]

3 ´ [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W 1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W S ´ [ ( L I 5 - L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 2

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = 255.8159 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) sin 6 ]

- W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) sin 6 + 9.867 cos( - 11 ) ] - W S 1 ´ [ ( 18.8355 + 43 . 5 ) sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) sin 6 ] - W T 1 ´ [ 18.8355 sin 7 + ( 43 . 5 + 43 ) sin

- W body ´ [ ( 43 . 5 + 43 ) sin 6 ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 43 ) sin 6 ] - W S ´ [ ( 43 - 8 . 25 ) sin 6 ] - W S 2 ´ 24.381 sin 6

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = 0 Ncm = 0 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

= W 5 ´ L 5 sin q 2 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2 - W 6 ´ [ L 4 sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L ' 6 cos q 3 ]

5 ( K nee kaki prosthetic )

NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ] - W 4 xL '' 4 x sin q 2

M t 5 ( K nee kaki prosthetic ) = W S 2 18.619 sin 6 - 274.39 ´ 43 sin 6 - W F 2 [ 43 . 5 sin 6 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + 9.867 cos( - 11 + 255.8159 [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 7 + 43 . 5 sin 6 ] - W S 1 [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin 7 + 43 . 5 sin 6 ]

- W T 1 [ 18.8355 sin 7 + 43 . 5 sin 6 ] - W body 43 . 5 sin 6 + W S [ 8 . 25 sin 6 ] - W T 2 24.6645 sin 6

M t 5 ( K nee kaki prosthetic ) = 0 Ncm = 0 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 3 ( H IP ) = W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 6 + W T 2 ´ 18.8355 sin 6 + W S 2 ´ [ 43 . 5 + 18.619 ] sin 6 - 274.39 ´ [ 43 . 5 + 43 ] sin 6 - W F 2 ´ [ [ 43 . 5 + 43 ] sin 6 + 9.867 cos( - 11 ) ]

+ 255.8159 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin 7 - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin 7 - W T 1 ´ 18.8355 sin 7

M t 3 ( H IP ) = 12.4352 Ncm 0.1244 = Nm

b. Prosthetic model endoskeletal.

Pembahasan pada permasalahan prosthetic endoskeletal dibagi menjadi 2 tipe prosthetic yaitu prosthetic endoskeletal buatan Taiwan dan prosthetic endoskeletal pengembangan 2009.

(1). Tipe prosthetic endoskeletal buatan Taiwan merek Regal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal) W 5 x L '' 5 Sin q 2 + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2 + W 4 ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

W S 2 x 27.216 Sin ( - 2 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( - 2 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( - 2 ) + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 ) + W T 1 [ 18.8355 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 )]

+ W S 1 [( 43 . 5 + 18.8355 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 )]

+ W F 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + 9.867 Cos ( 2 )]

F NA 1 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 )

F NA 1 = 330.2917 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal)

W S 2 x 27.216 Sin ( - 2 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( - 2 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( - 2 ) + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 ) + W T 1 [ 18.8355 Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 )]

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 )

F NH =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) W 5 x [( L 4 + L ' 5 ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + W s [( L 4 + L ' s ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ]

W S 2 x [( 43 . 5 + 20.7840 ) Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )] + Ws [( 43 . 5 + 8.25 ) Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )]

+ W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W S 1 24.6645 Sin ( - 1 ) - W F 1 9.867 Cos ( 2 )

F NA 2 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( - 2 )

F NA 2 = 2 00 . 5594 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 2 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W S 1 24.6645 Sin ( - 1 ) - W F 1 9.867 Cos ( 2 )

F NK 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 2 )

F NK 2 = 246.8021 N

Momen inersia ( Mσ) pada fase heel off, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 6 ´ [ L 6 cos q 3 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W S 1 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24.6645 ) sin( - 1 )

+ W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + W S ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 2 )]

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 18.8355 sin( - 2 ) ]

+ W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 2 ) + 20.784 sin( - 2 ) ] - 193.1317 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 2 ) ] - W F 2 ´ [ 9.867 cos 2 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = 54.3991 Ncm 0.5440 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

t II M I

= W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ( Knee kaki normal )

I + I Ws ´ [ L

2 sin q 1 + ( L 4 + L s ) sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ L sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q

2 2 ] - W 6 ´ [ L 6 cos q 3 ]

NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L 3 sin q 1

M t 2 ( Knee kaki normal ) = W T 1 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) + W T 1 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin( - 2 ) ] + Ws ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 2 ) ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin( - 2 ) + 20.784 sin

- 193.1317 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 2 ) ] - W F 2 ´ [ 9.867 cos( 2 ) ]

+ 337.0742 ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W S 1 ´ 18.8355 sin( - 1 )

M t 2 ( Knee kaki normal ) = 48.3511 Ncm = 0.4835 Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 cos q 3 ]

- W 3 ´ ( L I [ 3 + L 2 ) sin q

1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W 1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 + L 5 ) sin q 2 ]

S ´ [ ( L 5 - L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 2

- W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 2 ) ] - W body ´ [ ( 43 . 5 + 48 ) sin( - 2 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 48 ) sin( - 2 ) ]

- W S ´ [ ( 48 - 8 . 25 ) sin( - 2 ) ] - W S 2 ´ 27.216 sin( - 2 )

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = 28.4068 Ncm = 0.2841 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

= W 5 ´ L 5 sin q 2 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2 - W 6 ´ [ L 4 sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L ' 6 cos q 3 ]

5 ( K nee kaki prosthetic )

NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ] - W 4 xL '' 4 x sin q 2

M t 5 ( K nee kaki prosthetic ) = W S 2 x 20.784 x sin (-2) - 193.1317 ´ 48 sin (-2)

- W F 2 [ 43 . 5 sin (-2) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin (-1) + 9.867 cos 2 ] + 337.0742 [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin (-1) + 43 . 5 sin (-2) ]

- W S 1 [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin (-1) + 43 . 5 sin (-2) ] - W T 1 [ 18.8355 sin (-1) + 43 . 5 sin (-2) ] - W body 43 . 5 sin (-2) + W S [ 8 . 25 sin (-2) ] - W T 2 24.6645 sin( - 2 )

M t 5 ( K nee kaki prosthetic ) = 37.6480 Ncm = 0.3765 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

3 ( H IP ) = W S ´ ( L 4 + L ' s ) sin q 2 + W 4 ´ L 4 sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2

NA 2 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 - W 6 ´ [ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + L 6 cos q 3 ]

F I + I NA 1 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 3 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 2 ´ L 2 sin q 1

M t 3 ( H IP ) = W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin( - 2 ) + W T 2 ´ 18.8355 sin( - 2 ) + W S 2 ´ [ 43 . 5 + 20.784 ] sin( - 2 ) - 193.1317 ´ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 2 ) - W F 2 ´ [ [ 43 . 5 + 48 ] sin( - 2 ) + 9.867 cos 2 ] + 337.0742 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin( - 1 ) - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin( - 1 ) - W T 1 ´ 18.8355 sin( -

M t 3 ( H IP ) = 50.1266 Ncm 0.5013 = Nm

(2). Tipe prosthetic endoskeletal model pengembangan 2009.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal)

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

W S 2 x 27.216 Sin ( 1 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( 1 ) + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 ) + W T 1 [ 18.8355 Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 )]

+ W S 1 [( 43 . 5 + 18.8355 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 )]

+ W F 1 [( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + 9.867 Cos ( 1 )]

F NA 1 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 )

F NA 1 = 2 95 . 9203 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal) W 5 x L '' 5 Sin q 2 + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2 + W 4 ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2

W S 2 x 27.216 Sin ( 1 ) + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin ( 1 ) + W T 2 ( 24.6645 + 48 ) Sin ( 1 ) + W body ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 ) + W T 1 [ 18.8355 Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 )]

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 )

F NK 1 = 240.9580 N

· Gaya pada hip,

F NH =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) W 5 x [( L 4 + L ' 5 ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + W s [( L 4 + L ' s ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ]

W S 2 x [( 43 . 5 + 20.7840 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 )] + Ws [( 43 . 5 + 8.25 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 )]

+ W T 2 [ 18.8355 Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + W S 1 24.6645 Sin ( 1 ) - W F 1 9.867 Cos ( 1 )

F NA 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 48 ) Sin ( 1 )

W T 2 [ 18.8355 Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + W ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + W 24.6645 Sin ( 1 ) - W 9.867 Cos ( 1 )

NK 2 ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( 1 )

F NK 2 = 321.4193 N

Momen inersia ( Mσ) pada fase heel off, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

M II t

1 ( Ankle kaki normal) = W 3 ´ L ' ' 3 sin q 1 + W 2 ´ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + W 1 ´ ( L 2 + L 3 ) sin q 1

+ W S ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L ' s ) sin q 2 ]

4 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 6 ´ [ L 6 cos q

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W S 1 ´ 24.6645 sin 1 + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24.6645 ) sin 1

+ W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + W S ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 1 ]

+ W T 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + 18.8355 sin 1 ]

+ W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + 43 . 5 sin 1 + 20.784 sin 1 ] - 228.1928 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + ( 43 . 5 + 48 ) sin 1 ] - W F 2 ´ [ 9.867 cos 1 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = 54.4240 Ncm = 0.5442 Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

M t 2 ( Knee kaki normal ) = W 2 ´ II L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q

1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

I + I Ws ´ [ L

2 sin q 1 + ( L 4 + L s ) sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

- F NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W ´ 1 6 [ L 6 cos q 3 ]

NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L 3 sin q 1

+ 302.0130 ´ 43 . 5 sin 1 - W S 1 ´ 18.8355 sin 1

M t 2 ( Knee kaki normal ) = 60.4721 Ncm = 0.6047 Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 cos q 3 ]

3 ´ [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W 1 ´ [ ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 + L 5 ) sin q 2 ]

5 - L S ) sin q 2 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 2

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = 302.0130 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + ( 43 . 5 + 48 ) sin 1 ] - W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + ( 43 . 5 + 48 ) sin 1 + 9.867 cos 1 ]

- W S 1 ´ [ ( 18.8355 + 43 . 5 ) sin 1 + ( 43 . 5 + 48 ) sin 1 ] - W T 1 ´ [ 18.8355 sin 1 + ( 43 . 5 + 48 ) sin

- W body ´ [ ( 43 . 5 + 48 ) sin 1 ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 + 48 ) sin 1 ] - W S ´ [ ( 48 - 8 . 25 ) sin 1 ] - W S 2 ´ 27.216 sin 1

M t 4 ( A NKLE kaki prosthetic ) = 71.6096 Ncm = 0.7161 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

= W 5 ´ L 5 sin q 2 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2 - W 6 ´ [ L 4 sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L ' 6 cos q 3 ]

5 ( K nee kaki prosthetic )

NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

- ´ I W 2 [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´

4 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ] - W 4 xL '' 4 x sin q 2

M t 5 ( K nee kaki prosthetic ) = W S 2 x 20.784 x sin 1 - 193.1317 ´ 48 sin 1

- W F 2 [ 43 . 5 sin 1 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin 1 + 9.867 cos 1 ] + 302.0130 x [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin (-1) + 43 . 5 sin 1 ]

- W S 1 [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin 1 + 43 . 5 sin 1 ] - W T 1 [ 18.8355 sin 1 + 43 . 5 sin (-2) ]

- W body 43 . 5 sin 1 + W S [ 8 . 25 sin 1 ] - W T 2 24.6645 sin 1

M t 5 ( K nee kaki prosthetic ) = 66.9883 Ncm

= 0.6699 Nm · Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 3 ( H IP ) = W S ´ ( 43 . 5 + 8 . 25 ) sin 1 + W T 2 ´ 18.8355 sin 1 + W S 2 ´ [ 43 . 5 + 20.784 ] sin 1 - 228.1928 ´ [ 43 . 5 + 48 ] sin 1 - W F 2 ´ [ [ 43 . 5 + 48 ] sin 1 + 9.867 cos 1 ]

+ 302.0130 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin 1 - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin 1 - W T 1 ´ 18.8355 sin 1

M t 3 ( H IP ) = 62.6078 Ncm 0.6261 = Nm

Hasil perhitungan gaya pada gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.17.

Tabel 4.17 Besarnya gaya yang mempengaruhi gerakan heel off

Gaya Fase Heel Off (dalam N)

Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Eksoskeletal 255.8159 223.1478 362.0404 274.3900 336.2840 362.0404 Merk Regal

330.2917 317.4400 362.0404 200.5594 246.8021 362.0404 Pengembangan 295.9203 240.9580 362.0404 234.7690 321.4193 362.0404

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan heel off di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.175.

Gaya Pada Fase Heel Off

Merk Regal

Ankle Knee

Hip

Ankle Knee

Hip

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan) Heel Off Kaki Prosthetic (Kanan) Heel Off

Tabel 4.18 Besarnya momen yang mempengaruhi gerakan heel off

Momen Fase Heel off (dalam Nm) Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Ankle Knee

Eksoskeletal

0 0 Merk Regal

0.2841 0.3765 Pengembanga n

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan heel off di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.176.

Momen Pada Fase Heel Off

Merk Regal

Kaki Normal (Kiri)

Hip

Kaki Prosthetic (Kanan)

Heel off

Gambar 4.176 Momen pada gerakan heel off

Gaya normal dari ketiga jenis prosthetic pada fase heel off digambarkan oleh gambar 4.175, menunjukkan bahwa gaya normal yang paling stabil terjadi pada prosthetic endoskeletal model pengembangan

Besar nilai momen merupakan perkalian antara gaya dengan jarak gaya dari titik acuan. Prosthetic yang memiliki nilai momen yang paling stabil adalah prosthetic endoskeletal model pengembangan. Momen terbesar terjadi pada ankle kaki prosthetic. Momen terkecil terletak pada ankle kaki normal.

5. Posisi telapak kaki pada fase 5 (fase toe off),

Dalam menentukan besarnya gaya normal (F N ) dan momen inersia (M σ) pada fase toe off dibagi menjadi 2 pembahasan yaitu prosthetic model eksoskeletal dan prosthetic endoskeletal. Pada permasalahan prosthetic endoskeletal pembahasannya meliputi prosthetic merk Regal dan prosthetic pengembangan 2009.

a. Prosthetic model eksoskeletal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal) W 5 L ' ' 5 Sin q 3 + Ws ( L 5 - L ' s ) Sin q 3 + W 4 ( L ' ' 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 )

W S 2 (24.3810) Sin 11 + Ws ( 43 - 8.25 ) Sin 11 + W T 2 ( 24.6645 Sin 9 + 43 Sin 11 ) + W body ( 43 . 5 Sin 9 + ( 43 ) Sin 11 ) + W T 1 ( 18.8355 Sin ( - 1 ) + 43 . 5 Sin 9 + 43 Sin 11 ) + W S 1 [( 43 . 5 + 18.8355 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 ) Sin 11 ] - W F 2 (9.867) Cos 1

F NA 1 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 ) Sin 11

F NA 1 = 545.7141 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal) W 5 L '' 5 Sin q 3 + Ws ( L 5 - L ' s ) Sin q 3 + W 4 ( L '' 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 )

+ W 1 ( L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 ) + W 2 ( L ' 2 Sin q 1 + L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 ) - W 6 L ' 6 Cos q 4

F NK 1 =

L 2 Sin q 1 + L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3

( 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 ) Sin 11

F NK 1 = 492.6811 N

· Gaya pada hip,

F NH =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) W 5 [ L ' 5 Sin q 3 + L 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + Ws [ L ' s Sin q 3 + L 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ]

W S 2 [( 18.6190) Sin 11 + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )] + Ws [( 8 . 25 ) Sin 11 + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )] + W T 2 [ 18.8355 Sin 9 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )]

+ W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W S 1 (24.6645) Sin ( - 1 ) - W F 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 ) Sin 11 - ( 9.8670) Cos 1 ]

F NA 2 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 9 + ( 43 ) Sin 11

F NA 2 = 25.7411 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

W T 2 [ 18.8355 Sin 9 + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 )

+ W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + W S 1 (24.6645) Sin ( - 1 )

F NK 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 1 ) + ( 43 . 5 ) Sin 9

F NK 2 = 103.4068 N

Momen inersia ( Mσ) pada fase toe off, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

- F NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) - L 6 cos q 4 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W S 2 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24.6645 ) sin( - 1 ) + W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 18.8355 sin 9 ] + W S ´ ( ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 9 + 8 . 25 sin 11 ) + W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 9 + 18.6190 sin 11 ] - ( -25.7411) ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 + 43 ) sin 11 ] + W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) - 9.8670 cos 1 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = 0 Ncm = 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

M t 2 ( Knee kaki normal ) = W ´ L II 2 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L I 4 sin q 2 ]

I + I Ws ´ [ L

2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L S sin q 3 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

- F NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

+ W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L sin q 2 + L

4 5 sin q 3 ) - L 6 cos q 4 ] + F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L 3 sin q 1

M t 2 ( Knee kaki normal ) = W T 1 ´ 24.6645 sin( - 1 ) + W body ´ 43 . 5 sin( - 1 ) + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 18.8355 sin 9 ] + Ws ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 9 + 8 . 25 sin 11 ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 9 + 18.619 sin 11 ]

- ( -25.7411) ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) ] + W F 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) - 9.8670 cos 1 ]

+ 545.7141 ´ 43 . 5 sin( - 1 ) - W S 1 ´ 18.8355 sin( - 1 )

M t 2 ( Knee kaki normal ) = 5.4405 Ncm 0.0544 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

= F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 6 ´ L 6 cos q 4

4 ( A nkle kaki prosthetic )

3 ´ [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 2 ´ [ L ' 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q

- W 1 ´ [ ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

S ´ [ ( L 5 - L S ) sin q 3 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 3

M t 4 ( A nkle kaki prosthetic ) = 545.7141 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) ] - W F 2 ´ 9.867 cos 1

- W S 1 ´ [ ( 18.8355 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) ] - W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) ]

- W body ´ [ ( 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 sin 9 + 43 sin 11 ) ]

- W S ´ [ ( 43 - 8 . 25 ) sin 11 ] - W S 2 ´ 24.3810 sin 11

M t 4 ( A nkle kaki prosthetic ) = -96.6819 Ncm

5 ( K nee kaki k prosthetic ) = W 5 ´ L 5 sin q 3 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2 + W 6 ´ [ L 5 sin q 3 + L 6 cos q 4 ]

NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ´ I [ 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 3 ] - W 4 xL '' 4 * sin q 2

M t 5 ( K nee kaki k prosthetic ) = W S 2 ´ 18.619 sin 11 - ( -25.7411) ´ 43 sin 9 + W F 2 ´ [ 43 sin 11 + 9.867 cos 1 ] + 545.7141 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 9 ] - W S 1 ´ [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin( - 1 ) + 43 . 5

- W S 1 ´ [ 18.8355 sin( - 1 ) + 43 . 5 sin 9 ] - W body ´ 43 . 5 sin 9 + W S ´ [ 8 . 25 sin 11 ] - W T 2 x 24.6645 * sin 9

M t 5 ( K nee kaki k prosthetic ) = 20.7494 Ncm = 0.2075 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

= W S ´ ( L S sin q 3 + L 4 sin q 2 ) + W 4 ´ L 4 sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

3 ( H IP )

NA 2 ´ [ L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ] + W 6 ´ [ [ L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ] - L 6 cos q 4 ]

+ F NA 1 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 3 ´ [ L 2 + L I 3 ] sin q 1 - W 2 ´ L I 2 sin q 1

M t 3 ( H IP )

= W S ´ ( 8 . 25 sin 11 + L 4 sin 9 ) + W T 2 ´ 18.8355 sin 9 + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 9 + 18.619 sin 11 ] - ( -25.7411) ´ [ 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ] + W F 2 ´ [ [ 43 . 5 sin 9 + 43 sin 11 ] - 9.8670 cos 1 ] + 545.7141 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin( - 1 ) - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin( - 1 ) - W T 1 ´ 18.8355 sin

b. Prosthetic model endoskeletal.

Pembahasan pada permasalahan prosthetic endoskeletal dibagi menjadi 2 tipe prosthetic yaitu prosthetic endoskeletal merk Regal buatan Taiwan dan prosthetic endoskeletal pengembangan 2009.

(1). Tipe prosthetic endoskeletal model buatan Taiwan merek Regal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal)

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3

W S 2 (27.2160) Sin 7 + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin 7 + W T 2 ( 24.6645 Sin ( - 8 ) + 48 Sin 7 ) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7 ) + W T 1 ( 18.8355 Sin ( - 7 ) + 43 . 5 Sin ( - 8 ) + 48 Sin 7 ) + W S 1 [( 43 . 5 + 18.8355 ) Sin ( 7 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7 ] - W F 2 (9.867) Cos ( - 3 )

F NA 1 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( 7 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7

F NA 1 = 4 5 .8102 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal) W 5 L '' 5 Sin q 3 + Ws ( L 5 - L ' s ) Sin q 3 + W 4 ( L '' 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 )

W S 2 (27.2160) Sin 7 + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin 7

+ W T 2 ( 24.6645 Sin ( - 8 ) + 48 Sin 7 ) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7 ) + W ( 18.8355 Sin ( - 7 ) + 43 . 5 Sin ( - 8 ) + 48 Sin 7 ) - W (9.867) Cos ( - 3 )

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7

F NK 1 = 5 1 .7918 N

· Gaya pada hip,

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) W 5 [ L ' 5 Sin q 3 + L 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + Ws [ L ' s Sin q 3 + L 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ]

+ W 4 [ L ' 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + W 1 ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 2 ( L '' 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 3 L '' 3 Sin q 1 - W 6 [( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 - L ' 6 Cos q 4 ]

F NA 2 =

( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3

+ W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + W S 1 (24.6645) Sin ( - 7 ) - W F 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7 - ( 9.8670) Cos ( - 3 )]

F NA 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 8 ) + ( 48 ) Sin 7

F NA 2 = 4 82 . 2127 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 8 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 )

+ W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + W S 1 (24.6645) Sin ( - 7 )

F NK 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 7 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 8 )

F NK 2 = 3 08 . 5852 N

Momen inersia ( Mσ) pada fase toe off, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W 3 ´ L ' ' 3 sin q 1 + W 2 ´ ( L 3 + L II 2 ) sin q 1 + W 1 ´ ( L 2 + L 3 ) sin q 1

+ W 4 [( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L ' 4 sin q 2 ] + W S ´ ( ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L I S si

5 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

- F NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) - L 6 cos q 4 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W S 2 ´ 24.6645 sin( - 7 ) + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24.6645 ) sin( - 7 ) + W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + 18.8355 sin( - + W S ´ ( ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + 43 . 5 sin( - 8 ) + 8 . 25 sin 7 )

+ W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + 43 . 5 sin( - 8 ) + 20.784 sin 7 ] - 509.2640 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + ( 43 . 5 sin( - 8 ) + 43 sin 7 ) ] + W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + ( 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ) - 9.8670 cos( - 3 ) ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = 0 Ncm = 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

M t 2 ( Knee kaki normal ) = W ´ L II 2 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W

4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

I + I Ws ´ [ L

2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L S sin q 3 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

- F NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

+ W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 sin q +

2 L 5 sin q 3 ) - L 6 cos q 4 ] + F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L 3 sin q 1

+ 19.8929 ´ 43 . 5 sin( - 7 ) - W S 1 ´ 18.8355 sin( - 7 )

M t 2 ( Knee kaki normal ) = -23.6846 Ncm - 0.2368 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

= F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 6 ´ L 6 cos q 4

4 ( A nkle kaki prosthetic )

3 ´ [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 2 ´ [ L ' 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q

- W 1 ´ [ ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

[ ( L 5 - L S ) sin q 3 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 3

M t 4 ( A nkle kaki prosthetic ) = 19.8929 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + ( 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ) ] - W F 2 ´ 9.867 cos( - 3 )

- W S 1 ´ [ ( 18.8355 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + ( 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ) ] - W T 1 ´ [ 18.8355 sin( - 7 ) + ( 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ) ]

- W body ´ [ ( 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ) ]

- W S ´ [ ( 48 - 8 . 25 ) sin 7 ] - W S 2 ´ 27.216 sin 7

M t 4 ( A nkle kaki prosthetic ) = -48.2820 Ncm = - 0.4828 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

5 ( K nee kaki k prosthetic ) = W 5 ´ L 5 sin q 3 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2 + W 6 ´ [ L 5 sin q 3 + L 6 cos q 4 ] + F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ] - W 3 ´ [ ( L + L I 2 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

- W 2 ´ I [ L 2 sin q + sin q - ´ sin q

1 L 4 2 ] W 1 L 4 2 + W S ´ [ L S sin q 3 ] - W 4 xL '' 4 * sin q 2

M t 5 ( K nee kaki k prosthetic ) = W S 2 ´ 20.784 sin 7 - 509.2640 ´ 48 sin( - 8 ) + W F 2 ´ [ 48 sin 7 + 9.867 cos( - 3 ) ]

+ 19.8929 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 7 ) + 43 . 5 sin( - 8 ) ] - W S 1 ´ [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin( - 7 ) + 43 . 5 sin( - 8 ) ] - W S 1 ´ [ 18.8355 sin( - 7 ) + 43 . 5 sin( - 8 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 8 )

+ W S ´ [ 8 . 25 sin 7 ] - W T 2 x 24.6645 * sin( - 8 )

M t 5 ( K nee kaki k prosthetic ) = 6350.0803 Ncm = 63.5008 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 3 ( H IP )

= W S ´ ( 8 . 25 sin 7 + L 4 sin( - 8 )) + W T 2 ´ 18.8355 sin( - 8 ) + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 8 ) + 20.784 - 509.2640 ´ [ 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ] + W F 2 ´ [ [ 43 . 5 sin( - 8 ) + 48 sin 7 ] - 9.8670 cos( + 19.8929 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin( - 8 ) - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin( - 8 ) - W T 1 ´ 18.8355 sin(

M t 3 ( H IP )

= - 47.3693 Ncm

= - 0.4737 Nm

(2). Tipe prosthetic endoskeletal model pengembangan 2009.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal)

W S 2 (27.2160) Sin 1 + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin 1 + W T 2 ( 24.6645 Sin ( - 4 ) + 48 Sin 1 ) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin 1 ) + W T 1 ( 18.8355 Sin ( - 3 ) + 43 . 5 Sin ( - 4 ) + 48 Sin 1 ) + W S 1 [( 43 . 5 + 18.8355 ) Sin ( - 3 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin 1 ] - W F 2 (9.867) Cos ( - 2 )

F NA 1 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin ( 1 )

F NA 1 = 1 78 . 1304 N · Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal)

L 2 Sin q 1 + L 4 Sin q 2 + L 5 Sin q 3 W S 2 (27.2160) Sin 1 + Ws ( 48 - 8.25 ) Sin 1

+ W T 2 ( 24.6645 Sin ( - 4 ) + 48 Sin 1 ) + W body ( 43 . 5 Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin 1 ) + W T 1 ( 18.8355 Sin ( - 3 ) + 43 . 5 Sin ( - 4 ) + 48 Sin 1 ) - W F 2 (9.867) Cos ( - 2 )

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin 1

F NH 1 =W 1 = 362.0404 N

· Gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) W 5 [ L ' 5 Sin q 3 + L 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ] + Ws [ L ' s Sin q 3 + L 4 Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 ]

W S 2 [( 20.7840) Sin 1 + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 )] + Ws [( 8 . 25 ) Sin 1 + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 )] + W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 4 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 )]

+ W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + W S 1 (24.6645) Sin ( - 3 ) - W [( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin 1 - ( 9.8670) Cos ( - 2 )]

F F NA 2 2 = ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 ) + ( 48 ) Sin 1

F NA 2 = 3 53 . 4117 N

· Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

W T 2 [ 18.8355 Sin ( - 4 ) + ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 )] + W body ( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 )

+ W T 1 ( 24.6645 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + W S 1 (24.6645) Sin ( - 3 )

F NK 2 =

( 43 . 5 + 43 . 5 ) Sin ( - 3 ) + ( 43 . 5 ) Sin ( - 4 )

F NK 2 = 2 92 . 3264 N

Momen inersia ( Mσ) pada fase toe off, yaitu:

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

- F NA 2 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) - L 6 cos q 4 ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = W S 2 ´ 24.6645 sin( - 3 ) + W T 1 ´ ( 43 . 5 + 24.6645 ) sin( - 3 ) + W body ´ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + W T 2 [( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + 18.8355 sin( - 4 + W S ´ ( ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) + 8 . 25 sin 1 ) + W S 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) + 20.784 sin 1 ] - 357.9489 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + ( 43 . 5 sin( - 4 ) + 43 sin 1 ) ] + W F 2 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + ( 43 . 5 sin( - 4 ) + 48 sin 1 ) - 9.8670 cos( - 2 ) ]

M t 1 ( Ankle kaki normal) = 0 Ncm = 0 Nm · Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal)

II I

= W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + W 4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

2 ( Knee kaki normal )

I + I Ws ´ [ L

2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L S sin q 3 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

- F NA 2 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

+ W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L sin q 3 ) - L 5 1 6 cos q 4 ] + F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W I 3 ´ L 3 sin q 1

M t 2 ( Knee kaki normal ) = W T 1 ´ 24.6645 sin( - 3 ) + W body ´ 43 . 5 sin( - 3 ) + W T 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 3 ) + 18.8355 sin( - 4 ) ] + Ws ´ [ 43 . 5 sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) + 8 . 25 sin 1 ] + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) + 20.784 sin

- 357.9489 ´ [ 43 . 5 sin( - 3 ) + ( 43 . 5 sin 9 ( - 4 ) + 48 sin 1 ) ] + W F 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 3 ) + ( 43 . 5 sin( - 4 ) + 48 sin 1 ) - 9.8670 cos( - 2 ) ]

+ 173.8987 ´ 43 . 5 sin( - 3 ) - W S 1 ´ 18.8355 sin( - 3 )

M t 2 ( Knee kaki normal ) = -16.2970 Ncm - 0.1630 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic)

M t 4 ( A nkle kaki prosthetic ) = F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q

3 ) ] - W 6 ´ L 6 cos q 4

3 ´ [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 2 ´ [ L ' 2 sin q 1 + ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q

- W 1 ´ [ ( L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ] - W 4 ´ [ ( L ' ' 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ) ]

S ´ [ ( L 5 - L S ) sin q 3 ] - W 5 ´ L ' ' 5 sin q 3

- W body ´ [ ( 43 . 5 sin( - 4 ) + 48 sin 1 ) ] - W T 2 ´ [ ( 24.6645 sin( - 4 ) + 48 sin 1 ) ]

- W S ´ [ ( 48 - 8 . 25 ) sin 1 ] - W S 2 ´ 27.216 sin 1

M t 4 ( A nkle kaki prosthetic ) = -48.3188 Ncm = - 0.4832 Nm

· Momen inersia (M σ 4 ) pada knee kaki kanan (kaki prosthetic)

5 ( K nee kaki k prosthetic ) = W 5 ´ L 5 sin q 3 - F NA 2 ´ L 5 sin q 2 + W 6 ´ [ L 5 sin q 3 + L 6 cos q 4 ]

+ F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q

1 + L 4 sin 2 ] - W 3 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + L 4 sin q 2 ]

+ I L sin

2 ´ [ L 2 sin q 1 4 q

2 ] - W 1 ´ L 4 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 3 ] - W 4 xL '' 4 * sin q 2

M t 5 ( K nee kaki k prosthetic ) = W S 2 ´ 20.784 sin 1 - 357.9489 ´ 48 sin( - 4 ) + W F 2 ´ [ 48 sin 1 + 9.867 cos( - 2 ) ]

+ 173.8987 ´ [ ( 43 . 5 + 43 . 5 ) sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) ] - W S 1 ´ [ ( 43 . 5 + 18.8355 ) sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) ] - W S 1 ´ [ 18.8355 sin( - 3 ) + 43 . 5 sin( - 4 ) ] - W body ´ 43 . 5 sin( - 4 ) + W S ´ [ 8 . 25 sin 1 ] - W T 2 x 24.6645 * sin( - 4 )

M t 5 ( K nee kaki k prosthetic ) = 1492.3868 Ncm = 14.9239 Nm

· Momen inersia (M σ 5 ) pada hip kaki kanan (kaki prosthetic)

= W S ´ ( L S sin q 3 + L 4 sin q 2 ) + W 4 ´ L 4 sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ]

3 ( H IP )

- F NA 2 ´ [ L 4 sin q 2 + L 5 sin q +

3 ] W 6 ´ [ [ L 4 sin q 2 + L 5 sin q 3 ] - L 6 cos q 4 ]

+ F ´ L + L sin q - W ´ L + L NA I 1 [ 2 3 ] 1 3 [ 2 3 ] sin q 1 - W ´ I 2 L 2 sin q 1

M t 3 ( H IP )

= W S ´ ( 8 . 25 sin 1 + L 4 sin( - 4 )) + W T 2 ´ 18.8355 sin( - 4 ) + W S 2 ´ [ 43 . 5 sin( - 4 ) + 20.784 - 357.9489 ´ [ 43 . 5 sin( - 4 ) + 48 sin 1 ] + W F 2 ´ [ [ 43 . 5 sin( - 4 ) + 48 sin 7 ] - 9.8670 cos( - + 173.8987 ´ [ 43 . 5 + 43 . 5 ] sin( - 3 ) - W S 1 ´ [ 43 . 5 + 18.8355 ] sin( - 3 ) - W T 1 ´ 18.8355 sin

M t 3 ( H IP )

= -32.5940 Ncm

= - 0.3259 Nm

Hasil perhitungan gaya pada gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.19.

Knee Hip

Eksoskeletal 545.7141 492.6811 362.0404 25.7411 103.4068 362.0404 Merk Regal

45.8102 51.7918 362.0404 482.2127 308.5852 362.0404 Pengembangan 178.1304 237.2245 362.0404 353.4117 292.3264 362.0404

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan toe off di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.177.

Gaya Pada Fase Toe Off

Merk Regal N 300

A nkle

Knee

Hip

A nkle

Knee

Hip

Kaki No rmal (Kiri)

Kaki P ro sthetic (Kanan)

To e Off

Gambar 4.177 Gaya pada gerakan toe off

Hasil perhitungan momen gerakan berjalan di atas dapat diringkas dalam tabel 4.20.

Tabel 4.20 Besarnya momen yang mempengaruhi gerakan toe off

Momen Fase Toe off (dalam Nm) Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Ankle Knee

Eksoskeletal

-0.9668 0.2075 Merk Regal

-0.4828 63.5008 Pengembangan

0 -0.2368

0 -0.1630

Momen Pada Fase Toe Off

Merk Regal m 30

0 0 0 0.0544 -0.1630 0.1088 -0.3259

0 -0.4737 -0.4832 0.2075

-10 Knee

A nkle

Knee

A nkle

Kaki No rmal (Kiri)

Hip

Kaki P ro sthetic (Kanan)

To e o ff

Gambar 4.178 Momen pada gerakan toe off

Gaya normal dari ketiga jenis prosthetic pada fase toe off digambarkan oleh gambar 4.177, menunjukkan bahwa gaya normal yang paling stabil terjadi pada prosthetic endoskeletal model pengembangan dimana gaya normal terbesar terjadi pada bagian hip dan gaya normal terkecil terjadi pada bagian ankle kaki normal. Sedangkan momen dari ketiga jenis prosthetic pada fase toe off digambarkan oleh gambar 4.178. Besar nilai momen merupakan perkalian antara gaya dengan jarak gaya dari titik acuan. Prosthetic yang memiliki nilai momen yang paling stabil adalah prosthetic endoskeletal model pengembangan. Momen terbesar terjadi pada knee kaki prosthetic. Sedangkan pada ankle kaki normal tidak terjadi momen karena gaya normal pada ankle mengeliminasi terjadinya momen pada ankle kaki normal.

6. Posisi telapak kaki pada fase 6 (fase swing), 6. Posisi telapak kaki pada fase 6 (fase swing),

a. Prosthetic model eksoskeletal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal)

( W body + W T 1 + W S 1 ) ( 43 . 5 ) Sin 15 + W T 2 ( 24.6645) Sin 15 + W S 2 ( 18.619) Sin ( - 2 )

+ Ws ( 8 . 25 ) Sin ( - 2 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( - 2 ) - ( 9.867) Cos 8 )

F NA 1 =

( 43 . 5 ) Sin 15

F NA 1 = 469.918 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal)

( W body + W T 1 ) ( 43 . 5 ) Sin 15 + W T 2 ( 24.6645) Sin 15 + W S 2 ( 18.619) Sin ( - 2 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( - 2 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( - 2 ) - ( 9.867) Cos 8 )

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin 15

F NK 1 = 445.3916 N

· Gaya pada hip kaki kiri (kaki normal),

W 1 L 4 Sin q 1 + W 4 L ' ' 4 Sin q 1 + W 5 L ' 5 Sin q 2 + Ws L ' s Sin q 2 + W 6 ( L 5 Sin q 2 - L ' 6 Cos q 3 )

F NHIP 1 =

L 4 Sin q 1

( W body ) ( 43 . 5 ) Sin 15 + W T 2 ( 24.6645) Sin 15 + W S 2 ( 18.619) Sin ( - 2 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( - 2 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( - 2 ) - ( 9.867) Cos 8 )

F NHIP 1 =

( 43 . 5 ) Sin 15

F NHIP 1 = 388.3723 N

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 15 + Ws x ( 43 . 5 sin 15 - 8 . 25 sin( - 2 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 15 - 18.619 sin( - 2 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 15 - 43 sin( - 2 ) + 9.867 x cos 8 ]

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = 644.2324 Ncm 6.4423 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal) M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 15 + Ws x ( 43 . 5 sin 15 - 8 . 25 sin( - 2 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 15 - 18.619 sin( - 2 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 15 - 43 sin( - 2 ) + 9.867 x cos 8 ]

M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = 644.2324 Ncm 6.4423 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada hip (kaki normal) M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 15 + Ws x ( 43 . 5 sin 15 - 8 . 25 sin( - 2 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 15 - 18.619 sin( - 2 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 15 - 43 sin( - 2 ) + 9.867 x cos 8 ]

M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = 644.2324 Ncm 6.4423 = Nm

b. Prosthetic model endoskeletal.

(1). Tipe prosthetic endoskeletal buatan Taiwan merek Regal.

· Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal)

( W body + W T 1 + W S 1 ) ( 43 . 5 ) Sin 19 + W T 2 ( 24.6645) Sin 19 + W S 2 ( 20.7840) Sin ( 2 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( 2 ) + W F 2 (( 48 ) Sin ( 2 ) - ( 9.867) Cos ( - 3 ))

F NA 1 =

( 43 . 5 ) Sin 19

F NA 1 = 475.4594 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal)

( W body + W T 1 ) ( 43 . 5 ) Sin 19 + W T 2 ( 24.6645) Sin 19 + W S 2 ( 2 0 . 784 ) Sin ( 2 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( 2 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( 2 ) - ( 9.867) Cos ( - 3 ))

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin 19

F NK 1 = 450.9330 N

· Gaya pada hip kaki kiri (kaki normal),

W 1 L 4 Sin q 1 + W 4 L '' 4 Sin q 1 + W 5 L ' 5 Sin q 2 + Ws L ' s Sin q 2 + W 6 ( L 5 Sin q 2 - L ' 6 Cos q 3 )

F NHIP 1 =

L 4 Sin q 1

( W body ) ( 43 . 5 ) Sin 19 + W T 2 ( 24.6645) Sin 19 + W S 2 ( 2 0 . 784 ) Sin ( 2 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( 2 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( 2 ) - ( 9.867) Cos ( - 3 ))

F NHIP 1 =

( 43 . 5 ) Sin 19

F NHIP 1 = 393.9137 N

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 19 + Ws x ( 43 . 5 sin 19 - 8 . 25 sin( 2 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 19 - 20.784 sin( 2 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 19 - 48 sin( 2 ) + 9.867 x cos( - 3 ) ]

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = 697.2032 Ncm 6.9720 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal) M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 19 + Ws x ( 43 . 5 sin 19 - 8 . 25 sin( 2 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 19 - 20.784 sin( 2 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 19 - 48 sin( 2 ) + 9.867 x cos( - 3 ) ]

M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = 697.2032 Ncm 6.9720 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada hip (kaki normal) M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 19 + Ws x ( 43 . 5 sin 19 - 8 . 25 sin( 2 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 19 - 20.784 sin( 2 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 19 - 48 sin( 2 ) + 9.867 x cos( - 3 ) ]

M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = 697.2032 Ncm

( W body + W T 1 + W S 1 ) ( 43 . 5 ) Sin 10 + W T 2 ( 24.6645) Sin 10 + W S 2 ( 20.7840) Sin ( 5 )

+ Ws ( 8 . 25 ) Sin ( 5 ) + W F 2 (( 48 ) Sin ( 5 ) - ( 9.867) Cos ( 2 ))

F NA 1 =

( 43 . 5 ) Sin 10

F NA 1 = 478.5604 N

· Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal)

( W body + W T 1 ) ( 43 . 5 ) Sin 10 + W T 2 ( 24.6645) Sin 10 + W S 2 ( 2 0 . 784 ) Sin ( 5 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( 5 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( 5 ) - ( 9.867) Cos ( 2 ))

F NK 1 =

( 43 . 5 ) Sin 10

F NK 1 = 453.8927 N

· Gaya pada hip kaki kiri (kaki normal),

W 1 L 4 Sin q 1 + W 4 L ' ' 4 Sin q 1 + W 5 L ' 5 Sin q 2

+ Ws L ' s Sin q 2 + W 6 ( L 5 Sin q 2 - L ' 6 Cos q 3 )

F NHIP 1 =

L 4 Sin q 1

( W body ) ( 43 . 5 ) Sin 10 + W T 2 ( 24.6645) Sin 10 + W S 2 ( 2 0 . 784 ) Sin ( 5 ) + Ws ( 8 . 25 ) Sin ( 5 ) + W F 2 (( 43 ) Sin ( 5 ) - ( 9.867) Cos ( 2 ))

F NHIP 1 =

( 43 . 5 ) Sin 10

F NHIP 1 = 3 96 . 8733 N

Momen inersia (M σ) dan momen bekerja pada fase swing dengan titik pusat yang sama pada satu bidang yaitu titik ankle, knee, hip.

· Momen inersia (M σ 1 ) pada ankle kaki kiri (kaki normal)

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 10 + Ws x ( 43 . 5 sin 10 - 8 . 25 sin( 5 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 10 - 20.784 sin( 5 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 10 - 48 sin( 5 ) + 9.867 x cos( 2 ) ]

M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = 348.4432 Ncm 3.4844 = Nm

· Momen inersia (M σ 2 ) pada knee kaki kiri (kaki normal) M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 10 + Ws x ( 43 . 5 sin 10 - 8 . 25 sin( 5 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 10 - 20.784 sin( 5 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 10 - 48 sin( 5 ) + 9.867 x cos( 2 ) ]

M t 1 ( K nee kaki n ormal ) = 348.4432 Ncm 3.4844 = Nm

· Momen inersia (M σ 3 ) pada hip (kaki normal) M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )

5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]

M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = W T 2 ´ 18.8355 ´ sin 10 + Ws x ( 43 . 5 sin 10 - 8 . 25 sin( 5 ))

+ W S 2 ´ [ 43 . 5 sin 10 - 20.784 sin( 5 ) ]

+ W F 2 ´ [ 43 . 5 sin 10 - 48 sin( 5 ) + 9.867 x cos( 2 ) ]

M t 1 ( H IP kaki n ormal ) = 348.4432 Ncm 3.4844 = Nm

Tabel 4.21 Besarnya gaya yang mempengaruhi gerakan swing

Gaya Fase Swing (dalam N) Prosthetic

Kaki Normal (Kiri)

Kaki Prosthetic (Kanan)

Ankle Knee Hip

Eksoskeletal

0.0000 0.0000 0.0000 Merk Regal

Dalam memudahkan pembacaan tabulasi dari gerakan berjalan pada saat gerakan swing di atas dapat digambarkan dalam grafik pada gambar 4.179.