commit to user
PENGUMPU
Bab ini membahas sesuai dengan rumusan ma
Bagian pertama membahas membahas proses pengola
memberikan analisis terhada
4.1 PENGUMPULAN DA
Tahap pengumpula untuk pengukuran fisiologi
storing
dengan mekanism lengkap dipaparkan pada subba
4.1.1 Prosthetic Endoskele
Desain
prosthetic
endoskeletal sistem
energy
sebesar 4,014 Kg.
Gambar 4.1 Prost den
IV - 1
BAB IV PULAN DAN PENGOLAHAN DATA
has proses pengumpulan data dan proses pengola asalah dan tujuan yang ingin dicapai dari penel
has proses pengumpulan data percobaan. Bagia golahan data. Keduanya dilakukan sebagai dasa
hadap penyelesaian permasalahan yang dihadapi.
DATA
pulan data ini dilakukan untuk mendapatkan da ogi dari pengguna
prosthetic
endoskeletal sistem sme 2 bar. Pada tahap-tahap pengumpulan da
subbab selanjutnya.
eletal Sistem Energy Storing
yang diukur dalam penelitian ini yaitu
pros rgy
storing
dengan mekanisme 2 bar. Berat
P
rosthetic endoskeletal sistem energy storing engan mekanisme 2 bar
olahan data nelitian ini.
gian kedua sar dalam
data awal em
energy
data lebih
prosthetic Prosthetic
commit to user
IV - 2
Katerangan gambar :
Tabel 4.1 Komponen penyusun prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar
Item No Komponen
Qty
1. Body right
1 2.
Body left 1
3. Adapter bawah
1 4.
B18.3.5M - 8 x 1.25 x 16 Socket FCHS -- 16N 3
5. Steel dowel pin
1 6.
B27.7M – 3CM1 – 11 2
7. B18.3.5M - 6 x 1.25 x 12 Socket FCHS -- 12N
2 8.
Pin energy storing 2
9. Energy Storing gas spring
1 10.
Patella 1
11. Adapter atas
1
Prosthetic
endoskeletal sistem
energy storing
dengan mekanisme 2 bar memilki 6 komponen inti penyusun. Berikut adalah komponen inti penyusun beserta
fuungsinya,
1.
Body right
dan
body left
Komponen
body
merupakan penyangga utama pada
knee joint
. Komponen ini dianalogikan sebagai tulang
fibula
dan tulang
tibia
pada kaki normal. Lubang 10 mm pada bagian atas komponen ini digunakan untuk meletakkan
steel dowel pin
yang menghubungkan dengan adapter atas supaya membentuk mekanisme
2-bar
yang memungkinkan
knee joint
melakukan
flexion
dan
extension
. 2.
Adapter bawah
Adapter bawah merupakan komponen yang menghubungkan bagian
body
dengan bagian
pylon shank
yang kemudian dihubungkan pada bagian
ankle
. Pada komponen ini terdapat 3 lubang berukuran 8 mm, 2 lubang
tap
yang sejajar merupakan lubang baut yang menghubungkan dengan bagian
body
. Sedangkan 1 lubang tanpa
tap
merupakan tempat pemasangan
pin
penyangga
energy storing
.
commit to user
IV - 3
3. Socket countersunk head screw
Socket countersunk head screw
B18.3.5M - 8x1.25x16 Socket FCHS --16N
merupakan komponen baut berkepala
countersink
berdiameter M8 memiliki panjang 16 mm dengan panjang ulir 16 mm. Komponen ini berfungsi sebagai
penghubung antara komponen
body
dengan komponen adapter bawah.
4. Steel dowel pin
Komponen
steel dowel pin
merupakan joint yang menghubungkan adapter atas dengan
body left
dan
body right
, supaya tidak bergeser pada ujungnya di pasang
e-ring
. Komponen ini digunakan sebagai sumbu putar pada
knee joint
yang mengakibatkan
knee joint
dapat melakukan
flexion
dan
extension
.
5. E-Ring external retaining ring
E-Ring external retaining ring
B27.7M - 3CM1-11 berfungsi sebagai penahan
steel dowel pin
agar tidak bergeser dan lepas. Komponen ini dipasang setelah komponen
body
, adapter atas, dan
steel dowel pin
dirakit.
6. Socket countersunk head screw
Socket countersunk head screw
B18.3.5M - 8x1.25x12 Socket FCHS --12N
merupakan komponen baut berkepala countersink berdiameter M8 memiliki
panjang 12 mm dengan panjang ulir 12 mm. Komponen ini berfungsi sebagai penghubung antara komponen
patella
dengan komponen adapter atas.
7. Pin energy storing
Pin energy storing
merupakan komponen yang berfungsi sebagai
joint
yang menghubungkan
energy storing
dengan adapter atas dan adapter bawah, selain itu komponen ini berfungsi untuk menyesuaikan sudut
energy storing
terhadap komponen
body
ketika
knee joint flexion
dan
extention
.
8. Energy storing
Komponen
energy storing
dianalogikan sebagai otot
quadriceps
dan
hamstring
pada kaki normal yang digunakan sebagai
extensor
pada
knee joint
.
Energy storing
dapat menyimpan tenaga yang diperoleh ketika fase
pre-swing
dan dilepaskan pada fase
initial-swing
sampai fase
terminal swing
. Dengan kata lain fungsi
energy storing
sebagai
a ctuator
untuk melakukan
extension
secara otomatis.
Energy storing
yang digunakan adalah
gas spring
dan
coil spring
.
Gas spring
menyimpan
energy
dalam bentuk gas yang diberi tekanan
commit to user
IV - 4 dalam ruang volume tertentu. Coil spring menyimpan tenaga dalam bentuk
puntiran pada material. 9.
Patella Komponen
patella
berfungsi sebagai
stopper
pada saat
knee
melakukan
extension
supaya tidak terjadi
hyperextension
. Komponen ini dianalogikan sebagai tulang
patella
pada kaki normal. Komponen ini dipasang pada bagian adapter atas.
10. Adapter atas
Komponen adapter atas merupakan fungsi gerak
flexion
dari
knee joint
. Komponen ini dianalogikan sebagai tulang
femur
pada kaki normal. Komponen ini menghubungkan antara
rotary joint
pada
socket
dengan komponen
body
.
Prosthetic
endoskeletal sistem
energy storing
dengan mekanisme 2 bar yang digunakan menggunakan
ankle joint
dengan sistem
double a xis
yang merupakan hasil pengembangan
ankle joint
di tahun 2009.
Ankle joint
sistem
double axis
memiliki kelebihan dalam memberikan kemudahan bergerak pada
ankle
terutama dalam berjalan di bidang yang memiliki sudut kemiringan, tangga, dan bidang yang tidak rata. Pengembangan ini menjadikan pengguna lebih leluasa
dalam melakukan aktivitas jalan dengan pengarahan telapak kaki dalam berjalan dapat sesuai kemauan pengguna.
4.1.2 Pengguna Prosthetic Kaki Atas Lutut Responden Amputee
Data pengguna
prosthetic
kaki atas lutut diambil pada bulan Juni 2010 di Rumah Prosthetic Orthotic Kartasura. Pemakaian
prosthetic
ini dikarenakan pengguna mengalami kecelakaan pada tahun 1985 yang menyebabkan proses
amputasi kaki bagian atas lutut. Setelah mengalami amputasi,
amputee
mencoba menggunakan
prosthetic
eksoskeletal atas lutut buatan Jepang. Tapi karena merasa tidak nyaman dan gerakan terbatas,
amputee
hanya menggunakan
prosthetic
tersebut tidak kurang dari 6 bulan. Berikut adalah data pengguna
prosthetic
. Nama
: Widarno Jenis kelamin
: Laki-laki
commit to user
IV - 5 Tinggi badan
: 164 cm Riwayat amputasi
: Kecelakaan lalu lintas pada tahun 1985 Kaki amputasi
: Kaki kanan atas lutut dengan ukuran
stump
37 cm Desain
prosthetic
:
Prosthetic
eksoskeletal atas lutut Berat badan
: 67,5 Kg tanpa prosthetic
Gambar 4.2 Pengukuran data pada pengguna prosthetic
Pengambilan data pengguna
prosthetic
dilakukan pada tanggal 20-21 Juli 2010 di LSP Laboratorium Sistem Produksi Jurusan Teknik Industri UNS.
Pengambilan data dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap aktivitas berjalan normal di bidang datar, bidang miring, bidang tangga, bidang tidak rata,
dan bidang berbatu. Pada bidang datar terdapat dua kondisi, dimana kondisi pertama responden berjalan normal Va, ta sedangkan kondisi kedua responden
berjalan cepat Vb Va, tb ta. Pada aktivitas berjalan normal dilakukan pengambilan data denyut nadi
dan data waktu lamanya berjalan
t
. Pengambilan data denyut nadi sebelum berjalan kondisi istirahat dan sesudah kondisi berjalan dengan
hea rt rate monitor
. Jarak yang ditempuh sepanjang 12 meter dan dilakukan sebanyak empat kali perulangan. Perulangan yang dimaksudkan yaitu percobaan berjalan sebanyak
empat kali dan diberi notasi P1, P2, P3, dan P4. Sehingga untuk setiap percobaan berjalan P dilakukan pengambilan data pada kondisi istirahat dan berjalan.
Tujuan dilakukan perulangan yaitu agar didapatkan hasil dengan pola yang hampir sama. Selain diambil data pengukuran denyut nadi, diambil data berupa
video aktivitas berjalan normal oleh pengguna
prosthetic
.
commit to user
IV - 6 Data hasil eksperimen ditabelkan untuk memudahkan dalam pembacaan.
Hasil pengambilan data ditampilkan pada tabel 4.2. Hasil pengambilan data berupa lamanya waktu yang digunakan untuk berjalan ditampilkan pada tabel 4.3.
Data kecepatan berjalan pada responden saat melakukan aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel 4.4.
Tabel 4.2 Data denyut jantung aktivitas berjalan pengguna prosthetic Bidang
Berjalan Kondisi
Pengukuran Pengukuran Denyut Nadi detik
P1 P2
P3 P4
Datar istirahat
80 78
80 85
berjalan 87
85 86
91 Jalan Cepat
istirahat 89
86 83
87 berjalan
104 100
99 101
Miring istirahat
90 87
81 85
berjalan 107
105 100
96 Tangga
istirahat 90
80 84
80 berjalan
105 96
99 94
Tanah Tidak Rata
istirahat 83
85 80
81 berjalan
98 99
96 95
Berbatu istirahat
80 84
90 85
berjalan 91
94 99
95 Hasil pengambilan data berupa lamanya waktu yang digunakan untuk berjalan
ditampilkan pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Data waktu aktivitas berjalan pengguna prosthetic
Bidang Berjalan Lamanya Berjalan detik
P1 P2
P3 P4
Datar 94
95 97
98 Jalan Cepat
74 75
77 74
Miring 40
60 46
53 Tangga
114 104
109 104
Tanah Tidak Rata 59
77 67
71 Berbatu
73 70
72 73
Hasil pengambilan data kecepatan berjalan responden
amputee
ditampilkan pada
tabel 4.4.
commit to user
IV - 7
Tabel 4.4 Data kecepatan berjalan responden amputee
Bidang V kmjam
V metermenit P1
P2 P3
P4 P1
P2 P3
P4
Datar 0,460
0,455 0,445
0,441 7,660
7,579 7,423
7,347 Jalan cepat
0,584 0,576
0,561 0,584
9,730 9,600
9,351 9,730
Miring 0,450
0,300 0,391
0,340 7,500
5,000 6,522
5,660 Tangga
0,189 0,208
0,198 0,208
3,158 3,462
3,303 3,462
Tanah Tidak Rata
0,732 0,771
0,645 0,608
12,203 12,857
10,746 10,141
Berbatu 0,592
0,617 0,600
0,592 9,863
10,286 10,000
9,863
Data berupa video aktivitas berjalan normal oleh pengguna
prosthetic
digunakan untuk mengambil data gambar fase berjalan. Hal ini dilakukan dengan meng-
capture
gambar enam fase dari video yang didapat. Selain itu dihitung pula lamanya waktu yang dibutuhkan untuk melakukan setiap fase berjalan tersebut.
Data hasil perhitungan waktu ini akan disajikan pada bagian pengolahan data. Hasil
capture
data video untuk fase berjalan ditampilkan pada gambar 4.3.
Bidang Gerakan Kaki
Fase 1 Fase 2
Fase 3 Fase 4
Fase 5 Fase 6
Datar jalan normal
Datar jalan cepat
Miring
Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut
commit to user
IV - 8
Bidang Gerakan Kaki
Fase 1 Fase 2
Fase 3 Fase 4
Fase 5 Fase 6
Tangga
Tanah tidak rata
Berbatu
Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut lanjutan
Data denyut nadi digunakan mengetahui nilai aspek-aspek fisiologi yang diukur dan dilakukan dalam kajian fisiologi.
4.1.3 Responden Normal
Responden normal ditentukan nilai BMI yang bersesuaian dengan nilai BMI
amputee
. Hal ini dilakukan agar responden normal dapat digunakan sebagai pembanding terhadap
amputee
. Eksperimen dilakukan terhadap 5 orang normal di Laboratorium Sistem Produksi dan Laboratorium Perencanaan dan Perancangan
Produk pada tanggal 16-17 Juli 2010. Responden normal ini merupakan mahasiswa berumur 22-24 tahun. Jumlah 5 orang cukup mewakili kondisi normal
pada umumnya. Pengukuran terhadap responden normal digunakan sebagai acuan untuk mengetahui kedekatan hasil pengukuran pada
amputee
yang menggunakan
prosthetic
. Berikut adalah data 5 orang responden normal. 1. Nama
: Esha Usia
: 22 tahun Tinggi badan
: 171 cm Berat badan
: 75,7 kg
commit to user
IV - 9 2. Nama
: Alfonsus 4. Nama
: Hary Usia
: 24 tahun Usia
: 24 tahun Tinggi badan
: 171 cm Tinggi badan : 160 cm
Berat badan : 79 kg
Berat badan : 64 kg
3. Nama : Udin
5. Nama : Adi
Usia : 23 tahun
Usia : 22 tahun
Tinggi badan : 163 cm
Tinggi badan : 174 cm Berat badan
: 70 kg Berat badan
: 78 kg Urutan pengambilan data dilakukan sama seperti perlakuan terhadap
pengguna
prosthetic
. Data hasil pengamatan terhadap aktivitas berjalan normal diambil dengan empat kali perulangan yaitu percobaan berjalan 1 P1, percobaan
berjalan 2 P2, percobaan berjalan 3 P3, dan percobaan berjalan 4 P4. Data hasil pengamatan denyut nadi untuk aktivitas berjalan pada responden normal
ditampilkan pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal
Responden ke-
Bidang Berjalan
Kondisi Pengukuran
Pengukuran Denyut Nadi bpm P1
P2 P3
P4
1. Datar
istirahat 83
84 78
88 kerja
92 92
86 94
Jalan Cepat istirahat
88 78
80 79
kerja 105
99 102
98 Miring
istirahat 80
81 80
82 kerja
95 94
92 90
Tangga istirahat
80 79
74 82
kerja 97
96 92
98 Tanah
Tidak Rata istirahat
84 85
83 81
kerja 97
96 94
93 Berbatu
istirahat 75
79 79
81 kerja
88 91
90 91
2. Datar
istirahat 91
82 80
85 kerja
101 92
90 92
Jalan Cepat istirahat
82 83
80 85
kerja 100
102 100
105 Miring
istirahat 80
78 86
84 kerja
98 96
104 101
commit to user
IV - 10
Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal lanjutan
Responden ke-
Bidang Berjalan
Kondisi Pengukuran
Pengukuran Denyut Nadi detik P1
P2 P3
P4 2.
Tangga istirahat
80 79
80 78
kerja 98
97 97
92 Tanah
Tidak Rata istirahat
83 82
80 82
kerja 96
95 93
94 Berbatu
istirahat 72
76 75
80 kerja
85 89
88 92
3. Datar
istirahat 86
80 83
89 kerja
94 88
90 94
Jalan Cepat istirahat
85 80
81 83
kerja 105
100 100
106 Miring
istirahat 80
85 81
88 kerja
91 94
90 96
Tangga istirahat
81 78
80 82
kerja 96
93 94
94 Tanah
Tidak rata istirahat
80 78
80 84
kerja 93
91 92
95 Berbatu
istirahat 78
81 79
80 kerja
87 89
86 87
4. Datar
istirahat 84
81 88
87 kerja
93 88
94 92
Jalan cepat istirahat
80 81
83 79
kerja 97
102 105
100 Miring
istirahat 88
91 89
84 kerja
103 105
103 99
Tangga istirahat
85 79
79 75
kerja 101
95 96
90 Tanah
Tidak Rata istirahat
81 80
82 84
kerja 96
94 94
95 Berbatu
istirahat 82
76 81
85 kerja
93 87
91 94
5. Datar
istirahat 97
76 76
88 kerja
106 85
84 95
Jalan Cepat istirahat
87 85
82 83
kerja 105
103 102
103 Miring
istirahat 88
80 84
83 kerja
105 98
101 100
Tangga istirahat
83 80
82 78
kerja 102
96 97
93
commit to user
IV - 11
Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal lanjutan
Responden ke-
Bidang Berjalan
Kondisi Pengukuran
Pengukuran Denyut Nadi detik P1
P2 P3
P4 5.
Tanah Tidak Rata
istirahat 80
82 81
80 kerja
94 96
95 94
Berbatu istirahat
76 73
76 83
kerja 86
89 88
89
Data hasil pengamatan waktu yang digunakan untuk berjalan di tiap bidang baik saat istirahat maupun saat aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel
4.6.
Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal
Responden ke-
Bidang Berjalan
Pengukuran Waktu saat berjalan detik
P1 P2
P3 P4
1. Datar
14 15
14 14
Jalan Cepat 11
12 11
10 Miring
14 15
16 14
Tangga 18
17 18
18 Tanah tidak rata
18 19
19 19
Berbatu 20
19 21
20 2.
Datar 15
13 15
15 Jalan Cepat
11 10
12 11
Miring 13
13 12
13 Tangga
14 15
20 19
Tanah tidak rata 19
18 18
18 Berbatu
17 15
17 17
3. Datar
14 15
15 15
Jalan Cepat 11
10 10
11 Miring
16 15
16 14
Tangga 15
14 15
13 Tanah tidak rata
18 18
18 19
Berbatu 32
32 25
27 4.
Datar 18
14 12
13 Jalan Cepat
9 11
11 12
Miring 24
31 24
28 Tangga
24 27
28 21
Tanah tidak rata 23
23 22
24 Berbatu
31 31
25 35
commit to user
IV - 12
Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal lanjutan
Responden ke-
Bidang Berjalan
Pengukuran Waktu saat berjalan detik
P1 P2
P3 P4
5. Datar
15 15
14 14
Jalan Cepat 13
11 13
9 Miring
12 13
13 17
Tangga 13
12 12
13 Tanah tidak rata
14 13
12 12
Berbatu 14
15 14
12
Data lecepatan berjalan responden normal di tiap bidang baik saat istirahat maupun saat aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Data kecepatan berjalan responden normal
Bidang Responden
V kmjam V metermenit
P1 P2
P3 P4
P1 P2
P3 P4
Datar Normal 1
3,086 2,880
3,086 2,541
51,429 48,000
51,429 42,353
Normal 2 2,880
2,880 3,323
2,880 48,000
48,000 55,385
48,000 Normal 3
3,086 2,880
2,880 2,880
51,429 48,000
48,000 48,000
Normal 4 2,400
3,086 3,600
3,323 40,000
51,429 60,000
55,385 Normal 5
2,880 2,880
3,086 2,274
48,000 48,000
51,429 37,895
Jalan cepat Normal 1
3,096 3,456
3,276 2,880
51,600 57,600
54,600 48,000
Normal 2 3,474
2,952 3,503
3,276 57,900
49,200 58,385
54,600 Normal 3
3,168 3,132
3,060 3,204
52,800 52,200
51,000 53,400
Normal 4 2,484
3,410 3,852
3,647 41,400
56,829 64,200
60,785 Normal 5
3,168 3,304
3,982 2,748
52,800 55,073
66,367 45,795
Miring Normal 1
3,086 2,880
2,700 3,086
51,429 48,000
45,000 51,429
Normal 2 3,323
3,323 3,600
3,323 55,385
55,385 60,000
55,385 Normal 3
2,700 2,880
2,700 3,086
45,000 48,000
45,000 51,429
Normal 4 1,800
1,394 1,800
1,728 30,000
23,226 30,000
28,800 Normal 5
3,600 3,323
3,323 2,541
60,000 55,385
55,385 42,353
commit to user
IV - 13
Tabel 4.7 Data kecepatan berjalan responden normal lanjutan
Bidang Responden
V kmjam V metermenit
P1 P2
P3 P4
P1 P2
P3 P4
Tangga Normal 1
2,400 3,600
2,541 3,323
40,000 60,000
42,353 55,385 Normal 2
3,086 2,880
2,160 2,274
51,429 48,000
36,000 37,895 Normal 3
2,880 3,086
2,880 3,323
48,000 51,429
48,000 55,385 Normal 4
1,800 1,600
1,543 1,728
30,000 26,667
25,714 28,800 Normal 5
3,323 3,600
3,600 3,323
55,385 60,000
60,000 55,385
Tanah Tidak Rata
Normal 1 2,400
2,274 2,274
2,160 40,000
37,895 37,895 36,000
Normal 2 2,274
2,400 2,400
2,400 37,895
40,000 40,000 40,000
Normal 3 2,400
2,400 2,400
2,274 40,000
40,000 40,000 37,895
Normal 4 1,878
1,878 2,160
1,800 31,304
31,304 36,000 30,000
Normal 5 3,086
3,323 3,600
3,600 51,429
55,385 60,000 60,000
Berbatu Normal 1
2,160 2,274
2,057 2,160
36,000 37,895
34,286 36,000 Normal 2
2,541 2,880
2,541 2,541
42,353 48,000
42,353 42,353 Normal 3
1,350 1,350
1,728 1,600
22,500 22,500
28,800 26,667 Normal 4
1,394 1,394
1,728 1,234
23,226 23,226
28,800 20,571 Normal 5
3,086 2,880
3,086 3,600
51,429 48,000
51,429 60,000
4.2 PENGOLAHAN DATA
