PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Pada bab ini diuraikan proses pengambilan data dan dilanjutkan dengan pengolahan data eksperimen. Pada bagian awal akan dibahas karakteristik desain tangan prosthetic dan proses pelaksanaan eksperimen di Laboratorium Perencanaan dan Perancangan Produk Teknik Industri UNS. Selanjutnya dilakukan proses pengolahan data sesuai arahan metodologi pada bab sebelumnya.

4.3 PENGUMPULAN DATA

Data yang dikumpulkan dalam penelitian adalah karakteristik desain telapak tangan prosthetic (sistem external stressing cable dan sistem internal stressing cable ) yang dikembangkan sebelumnya dan penentuan teknik desain eksperimen.

4.1.6 Desain Telapak Tangan Prosthetic

Desain telapak tangan prosthetic yang digunakan dalam penelitian ini ada tiga jenis, yaitu desain telapak tangan prosthetic dengan sistem external stressing cable, desain telapak tangan prosthetic dengan sistem internal stressing cable tanpa system puli, dan desain telapak tangan prosthetic dengan sistem internal stressing cable dengan system puli.

1. Desain Telapak Tangan Prosthetic dengan Sistem External Stressing Cable

Pengembangan desain tangan prosthetic (sistem external stressing cable) dilakukan oleh Agung S (2009). Hasil desain telapak tangan prosthetic dapat dilihat pada gambar 4.1 dibawah ini.

Gambar 4.1 Deskripsi pengembangan telapak tangan Gambar 4.1 Deskripsi pengembangan telapak tangan

Sumber: Agung S, 2009

Desain telapak tangan prosthetic bekerja dengan sistem voluntary opening device , dimana kondisi normal tangan prosthetic dalam keadaan menggenggam. Sistem penarikan yang diterapkan pada telapak tangan prosthetic menggunakan sistem kabel yang menghubungkan tangan prosthetic dengan bahu pengguna. Pada saat bahu pengguna menarik kabel maka komponen tuas penarik pada bagian metacarpal tangan prosthetic menegang dan jari membuka.

Bagian metacarpal telapak tangan prosthetic terdiri dari dari dua komponen utama, yaitu rangka metacarpal dan metacarpal policis. Rangka metacarpal merupakan tempat komponen jari dan penghubung jari tangan prosthetic . Pada bagian tengah rangka metacarpal terdapat sistem penarikan kabel terhadap jari. Sedangkan metacarpal policis merupakan tempat komponen ibu jari pada telapak tangan prosthetic. Pada komponen metacarpal pollicis , ibu jari menempel pada bagian dorsal. Kemiringan sudut pada bagian dorsal disesuaikan dengan anthropometri tangan responden, yaitu sebesar 120 o dalam keadaan menggenggam. Metacarpal dan metacarpal

pollicis dirangkai menjadi satu, untuk disambungkan dengan jari dengan penghubung jari.

Gambar 4.2 Proses assembling pada bagian metacarpal telapak tangan prosthetic (sistem external stressing cable)

Sumber: Agung S, 2009

Jari tangan telapak tangan prosthetic terdiri dari dua link, yaitu phalanx proximal dan phalanx media-distalis. Pada bagian phalanx media dan phalanx distalis jari tangan telapak tangan prosthetic dikembangkan menjadi satu bagian menjadi phalanx media-distalis. Masing-masing jari dilengkapi Jari tangan telapak tangan prosthetic terdiri dari dua link, yaitu phalanx proximal dan phalanx media-distalis. Pada bagian phalanx media dan phalanx distalis jari tangan telapak tangan prosthetic dikembangkan menjadi satu bagian menjadi phalanx media-distalis. Masing-masing jari dilengkapi

Gambar 4.3 Desain jari tangan prosthetic (sistem

external stressing cable)

Sumber: Agung S, 2009

Bahan utama yang digunakan pada pembuatan tangan prosthetic adalah plastik industri jenis polyamid atau sering disebut dengan nylon. Nylon merupakan resin dengan ikatan amida -NH-Co-, dan dari strukturnya dapat dibagi menjadi [NH-R-NHCO-R’-CO] n dan [NH-R—CO] n . Pemilihan bahan nylon dikarenakan bahan tersebut ringan, kuat, dan mudah dibentuk. Nylon dikenal memiliki koefisien gesek yang rendah dan memiliki impact resistance yang baik.

Berat telapak tangan prosthetic dipengaruhi oleh banyaknya komponen yang menyusun telapak tangan prosthetic. Total jumlah komponen yang menyusun telapak tangan prosthetic adalah 87 komponen. Berat total seluruh komponen adalah 175 gram.

Tabel 4.1 Spesifikasi berat komponen telapak tangan prosthetic (sistem external stressing cable)

Jumlah Berat Bagian

Nama Komponen

komponen (gram)

Metacarpal

Rangka metacarpal

Tuas penarik

Sekrup metacarpal

Poros utama

Plat alumunium

Tali metacarpal

Metacarpal Rangka metacarpal pollicis

2 2,71 Jari

pollicis Sekrup metacarpal pollicis

Penghubung jari

Phalanx proximalis

Phalanx proximalis ibu jari

Phalanx media-distalis

Phalanx media-distalis ibu

jari Pegas jari

Besi silinder

Sekrup jari

Tali jari

Selang kabel

1 0,7 TOTAL :

Sumber: Agung S, 2009

2. Desain Telapak Tangan Prosthetic dengan Sistem Internal Stressing Cable

Desain telapak tangan prosthetic (sistem internal stressing cable) yang digunakan sebagai unit eksperimen dalam penelitian ini terdiri dari dua jenis, yaitu tangan prosthetic tanpa sistem puli dan tangan prosthetic dengan Desain telapak tangan prosthetic (sistem internal stressing cable) yang digunakan sebagai unit eksperimen dalam penelitian ini terdiri dari dua jenis, yaitu tangan prosthetic tanpa sistem puli dan tangan prosthetic dengan

Gambar 4.4 Deskripsi pengembangan telapak tangan prosthetic (sistem

internal stressing cable) tanpa sistem puli

Desain telapak tangan prosthetic bekerja dengan sistem voluntary opening device , dimana kondisi normal tangan prosthetic dalam keadaan menggenggam. Sistem penarikan yang diterapkan pada telapak tangan prosthetic menggunakan sistem kabel yang menghubungkan tangan prosthetic dengan bahu pengguna. Pada saat bahu pengguna menarik kabel maka sistem kabel pada bagian metacarpal tangan prosthetic menarik jari tangan prosthetic dan jari membuka.

Bagian metacarpal telapak tangan prosthetic terdiri dari tiga komponen, yaitu rangka metacarpal, metacarpal policis, dan komponen penghubung jari. Rangka metacarpal dirancang menjadi dua bagian, masing-masing bagian tersebut dirangkai menjadi satu sehingga membentuk sudut pemegangan yang memudahkan pengguna dalam memegang objek. Metacarpal policis merupakan tempat komponen ibu jari tangan prosthetic. Metacarpal policis didesain fleksibel sehingga dapat diatur sudut kemiringannya untuk memudahkan pengguna dalam memegang objek sesuai dengan besarnya dimensi objek.

Gambar 4.5 Desain metacarpal telapak tangan prosthetic (sistem internal stressing cable) tanpa sistem puli

Jari tangan telapak tangan prosthetic terdiri dari tiga link, yaitu phalanx proximal , phalanx media, dan phalanx distalis. Setiap jari dilengkapi dengan komponen penghubung jari dan pegas. Komponen penghubung jari berfungsi untuk menghubungkan antara bagian jari dengan metacarpal pada telapak tangan prosthetic. Komponen pegas terletak antara komponen penghubung jari dengan komponen phalanx proximalis, komponen phalanx proximalis dengan komponen phalanx media, dan komponen phalanx media dengan phalanx distalis. Fungsi dari komponen pegas adalah untuk mendorong komponen phalanx proximalis, phalanx media, dan phalanx distalis untuk melakukan gerakan flexion-extension ketika kabel ditarik. Dimensi untuk setiap jari pada tangan prosthetic didesain sama, kecuali untuk dimensi phalanx distalis pada jari tengah dan jari kelingking, perbedaan dimensi terletak pada panjang komponen.

Gambar 4.6 Desain jari tangan prosthetic (sistem internal stressing cable) tanpa sistem puli

Bahan utama yang digunakan pada pembuatan tangan prosthetic adalah plastik industri jenis polyamid atau sering disebut dengan nylon. Nylon merupakan resin dengan ikatan amida -NH-Co-, dan dari strukturnya dapat dibagi menjadi [NH-R-NHCO-R’-CO] n dan [NH-R—CO] n . Pemilihan bahan nylon dikarenakan bahan tersebut ringan, kuat, dan mudah dibentuk. Nylon dikenal memiliki koefisien gesek yang rendah dan memiliki impact resistance yang baik.

Total jumlah komponen yang menyusun telapak tangan prosthetic adalah 104 komponen. Berat total seluruh komponen adalah 201.6 gram. Spesifikasi jumlah dan berat masing-masing komponen dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 4.2 Spesifikasi berat komponen telapak tangan prosthetic (sistem internal stressing cable tanpa puli)

Bagian

Nama Komponen

Jumlah Berat komponen

(gram)

Telapak Rangka metacarpal

1 110.7 Metacarpal policis

1 35 Jari

Plalanx proximalis

5 22 Phalanx media

5 22.5 Phalanx distalis i bu jari, telunjuk,

3 13.2 dan jari manis

Phalanx distalis jari tengah

1 6.2 Phalanx distalis jari kelingking

1 3.1 Komponen penghubung jari

5 14.5 Pegas joint

15 1.5 Skrup joint

15 22.5 Skrup penghubung metacarpal dan

5 5.5 komponen penghubung jari

Skrup penghubung metacarpal

2 2.2 policis dan rangka metacarpal

Kabel jari

5 0.4 TOTAL :

Sumber: Lab.P3, 2009

Selanjutnya dilakukan pengembangan desain telapak tangan prosthetic kosmetik (sistem internal stressing cable) oleh Anna Theresia (2009) dengan penambahan sistem puli pada jari tangan prosthetic. Desain telapak tangan Selanjutnya dilakukan pengembangan desain telapak tangan prosthetic kosmetik (sistem internal stressing cable) oleh Anna Theresia (2009) dengan penambahan sistem puli pada jari tangan prosthetic. Desain telapak tangan

Gambar 4.7 Deskripsi pengembangan telapak tangan prosthetic (sistem external stressing cable) dengan sistem puli

Sumber: Theresia A, 2009

Desain telapak tangan prosthetic bekerja dengan sistem voluntary closing device , sehingga tangan dalam keadaan extension seperti pada kondisi tangan manusia normal. Sistem penarikan yang diterapkan hampir sama dengan sistem penarikan pada telapak tangan prosthetic internal stressing cable yang dibahas sebelumnya. Perbedaannya terletak pada saat bahu pengguna menarik kabel maka sistem kabel pada metacarpal menarik jari tangan prosthetic dan jari menutup (memegang objek).

Bagian metacarpal telapak tangan prosthetic terdiri dari beberapa komponen, yaitu rangka metacarpal, penghubung jari, dan sekrup penghubung jari. Rangka metacarpal merupakan komponen utama pada bagian telapak tangan prosthetic. Penghubung jari dirangkai menjadi satu dengan rangka metacarpal dengan menggunakan sekrup penghubung jari. Penghubung jari berfungsi untuk menghubungkan antara bagian jari (phalanx proximalis) dengan metacarpal pada telapak tangan prosthetic. Bagian metacarpal pollicis dirancang menjadi satu dengan phalanx proximalis ibu jari. Ibu jari didesain mampu berotasi terbatas sehingga dapat bertemu dengan jari telunjuk dan jari tengah. Kemiringan sudut pada dorsal (tempat Bagian metacarpal telapak tangan prosthetic terdiri dari beberapa komponen, yaitu rangka metacarpal, penghubung jari, dan sekrup penghubung jari. Rangka metacarpal merupakan komponen utama pada bagian telapak tangan prosthetic. Penghubung jari dirangkai menjadi satu dengan rangka metacarpal dengan menggunakan sekrup penghubung jari. Penghubung jari berfungsi untuk menghubungkan antara bagian jari (phalanx proximalis) dengan metacarpal pada telapak tangan prosthetic. Bagian metacarpal pollicis dirancang menjadi satu dengan phalanx proximalis ibu jari. Ibu jari didesain mampu berotasi terbatas sehingga dapat bertemu dengan jari telunjuk dan jari tengah. Kemiringan sudut pada dorsal (tempat

voluntary closing .

(c) Gambar 4.8 Komponen rangka metacarpal (a), penghubung jari (b), dan

(a)

(b)

metacarpal policis (c) telapak tangan prosthetic

Sumber: Theresia A, 2009

Jari tangan telapak tangan prosthetic terdiri dari tiga link, yaitu phalanx proximal , phalanx media, dan phalanx distalis. Setiap jari tangan tersusun dari komponen yang sama. Dimensi masing-masing phalanx pada setiap jari tangan prosthetic didesain berbeda, disesuaikan dengan dimensi tangan manusia. Komponen lain pada jari tangan prosthetic adalah puli dan pegas joint. Pada sistem internal stressing cable, kabel ditautkan pada ujung phalanx distalis , kemudian kabel ditautkan pada puli yang terdapat pada joint jari dan bagian tengah atas phalanx proximalis dan phalanx media. Selain sebagai tempat tautan kabel, puli juga berfungsi sebagai rel kabel sehingga memudahkan saat penarikan kabel. Sedangkan pegas joint berfungsi membantu memposisikan phalanx saat melakukan pemegangan. Pegas joint juga mempengaruhi posisi telapak tangan saat dalam kondisi diam.

Gambar 4.9 Desain jari telapak tangan prosthetic

Sumber: Theresia A, 2009

Bahan utama yang digunakan pada pembuatan tangan prosthetic adalah plastik industri jenis polyamid atau sering disebut dengan nylon. Nylon merupakan resin dengan ikatan amida -NH-Co-, dan dari strukturnya dapat dibagi menjadi [NH-R-NHCO-R’-CO] n dan [NH-R—CO] n . Pemilihan bahan nylon dikarenakan bahan tersebut ringan, kuat, dan mudah dibentuk.

Berat telapak tangan prosthetic dipengaruhi oleh banyaknya komponen yang menyusun telapak tangan prosthetic. Total jumlah komponen yang menyusun telapak tangan prosthetic adalah 104 komponen. Berat total seluruh komponen adalah 201.6 gram. Spesifikasi jumlah dan berat masing- masing komponen dapat dilihat pada tabel di 4.3.

Tabel 4.3 Jumlah dan berat komponen yang digunakan dalam telapak tangan prosthetic

Jumlah Berat Bagian

Nama Komponen

komponen (gram)

Telapak

Rangka metacarpal

1 2.3 Jari

Sekrup metacarpal

Phalanx proximalis

telunjuk, jari manis Phalanx proximalis jari

tengah Phalanx proximalis

kelingking Phalanx proximalis ibu jari

Phalanx media telunjuk,

jari manis, kelingking Phalanx media jari tengah

Phalanx distalis

Puli media

Lempeng puli

Skrup joint

Skrup puli

Skrup penghubung

metacarpal

Pegas joint

Kabel jari

Pengait kabel

5 0.5 TOTAL : 201.6

Sumber: Theresia A, 2009

4.1.7 Penentuan Teknik Desain Eksperimen

Teknik desain eksperimen yang dipilih yaitu Factorial Experiment Completely Randomized Design . Desain ini digunakan karena eksperimen ini terdiri dari tiga faktor, yaitu faktor desain tangan prothestic, faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan faktor model gerakan dasar tangan manusia. Urutan eksperimen ditentukan secara random (complete randomization ) seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.1. Misal eksperimen ke-1 dilakukan pada kondisi desain tangan prosthtetic ke-2, arah sumbu gerakan sagital plane, dan model gerakan hook, sedangkan eksperimen terakhir (ke-36) dilakukan pada kondisi desain tangan prosthetic ke-1, arah sumbu gerakan sagital plane, dan model gerakan palmar. Eksperimen dilakukan untuk pengujian terhadap gaya tarik dinamis jari tangan prosthetic .

4.1.8 Persiapan Alat dan Unit Ekperimen

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

g. Force gauge , digunakan untuk mengetahui besarnya gaya tarikan yang

diperlukan untuk membuka jari-jari pada telapak tangan prosthetic.

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

i. Jangka sorong, digunakan untuk mengukur dimensi tiap komponen telapak tangan prosthetic. j. Penggaris, digunakan untuk mengukur dimensi tiap komponen telapak tangan prosthetic i. Jangka sorong, digunakan untuk mengukur dimensi tiap komponen telapak tangan prosthetic. j. Penggaris, digunakan untuk mengukur dimensi tiap komponen telapak tangan prosthetic

perlu dilakukan pengkondisian tangan prosthetic agar dapat diperbandingkan. Beberapa persiapan yang dilakukan, adalah:

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

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

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

7. Pengujian dilakukan pada dua posisi, yakni posisi arah longitudinal axis (hi gravity effect-low friction) dan posisi arah sagital plane (hi friction-low gravity effect ).

4.1.9 Pengukuran Aktual Gaya Tarik Statis Jari Tangan Prosthetic

Pengukuran gaya tarik statis jari bertujuan untuk mengetahui kekuatan jari tangan prosthetic dalam memegang objek benda. Alat ukur yang digunakan adalah force gauge dengan alat bantu pegas. Prosedur pengukuran yang dilakukan adalah dengan menghitung besarnya gaya tekan dari alat bantu pegas. Kemudian dilakukan pengukuran gaya tarik yang dibutuhkan jari tangan prosthetic dalam menekan alat bantu pegas. Nilai gaya tekan dan gaya tarik yang dihasilkan, dibandingkan satu sama lain, dimana besarnya gaya tarik dari tangan prosthetic diharapkan mendekati besarnya gaya tekan dari alat bantu pegas. Berikut adalah langkah-langkah dalam pengukuran gaya tarik statis jari, yaitu:

1. Menghitung nilai konstanta pegas dari alat bantu pegas.

Gambar 4.10 Alat bantu pegas

Sumber: Lab. P3, 2009

Pengukuran konstanta pegas dilakukan dengan menggunakan alat ukur force gauge untuk mengetahui gaya yang dihasilkan sistem alat bantu pegas ketika ditarik dengan alat force gauge. Gaya tarik yang ditunjukkan alat ukur force gauge merepresentasikan besarnya gaya tekan pegas. Pengukuran gaya tersebut dilakukan dengan replikasi tiga kali. Hasil pengukuran gaya tarik pada alat bantu pegas dapat dilihat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Gaya tarik pada alat bantu pegas

Δx

F (Newton)

F rata-rata (N)

Data nilai gaya tarik kemudian diplotkan sesuai dengan Δ x, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 4.11.

Gambar 4.11 Plot nilai gaya tarik pegas pada alat bantu pegas

Grafik gaya tarik menunjukkan trend linier dengan persamaan y = 0,646 x . Dimana y menunjukkan besarnya gaya tarik, sedangkan x adalah perubahan defleksi pegas. Dari persamaan tersebut diperoleh nilai konstanta pegas (k) adalah 0,646.

2. Menghitung gaya tekan pada sistem a lat bantu pegas sesuai dengan Δ x yang diberikan. Perhitungan gaya tersebut dilakukan dengan menggunakan rumus:

F tekan =k.Δx

dengan k adalah konstanta pegas dan Δ x adalah perubahan defleksi pegas. Data hasil perhitungan gaya pada sistem alat bantu pegas ditunjukkan pada tabel 4.5.

Tabel 4.5 Gaya tekan pada alat bantu pegas / F tekan (N)

Δx

F tekan

(N/mm)

3. Melakukan pengukuran aktual gaya tarik statis yang dibutuhakan pada jari tangan prosthetic ketika menekan alat bantu pegas. Pengukuran dilakukan untuk semua jenis desain tangan prosthetic pada dua posisi, yaitu posisi arah longitudinal axis dan posisi arah sagital plane.

i.

(b)

Gambar 4.12 Pengukuran aktual gaya tarik statis tangan prosthetic pada arah longitudinal axis (a) dan sagital plane (b)

Pengukuran gaya tarik statis dilakukan dengan Δ x yang berbeda. Data hasil pengukuran gaya tarik pada masing-masing tangan prosthetic ditunjukkan dalam tabel 4.6.

Tabel 4.6 Gaya tarik statis/ F tarik statis (N)

Δ x (mm) [F tekan (N)] Desain tangan prosthetic

Arah tangan prosthetic

1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 Tangan prosthetic sistem eksternal Longitudinal axis

stressing cable

Sagital plane

Tangan prosthetic sistem internal Longitudinal axis

stressing cable tanpa puli

Sagital plane

Tangan prosthetic sistem internal Longitudinal axis

stressing cable dengan puli

Sagital plane

Gaya tarik statis menunjukkan besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menekan alat bantu pegas. Sebagai contoh, gaya tarik statis yang dibutuhkan pada tangan prosthetic sistem external stressing cable pada

arah longitudinal axis untuk mencapai gaya tekan 1,03 Newton pada Δ x = 1,6 mm adalah sebesar 4,13 Newton. Idealnya gaya tarik statis harus mendekati besarnya gaya tekan pada alat bantu pegas karena semakin kecil gaya tarik statis maka semakin tangan prosthetic semakin mudah dioperasikan. Berdasarkan tabel 4.6, rata-rata nilai gaya tarik statis tangan prosthetic sistem external stressing cable lebih baik dari pada rata- rata gaya tarik dari dua desain tangan prosthetic lainnya.

4. Menghitung efisiensi gaya tarik yang terjadi pada jari tangan prosthetic

dengan cara membagi F tekan dan F tarik statis .

Tabel 4.7 Efisiensi gaya tarik statis pada masing-masing tangan

prosthetic (Newton)

Δ x (mm) Desain tangan prosthetic

Arah tangan prosthetic

1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 Tangan prosthetic sistem eksternal Longitudinal axis

stressing cable

Sagital plane

Tangan prosthetic sistem internal

Longitudinal axis

stressing cable tanpa puli

Sagital plane

Tangan prosthetic sistem internal

Longitudinal axis

stressing cable dengan puli

Sagital plane

Contoh perhitungan efisiensi gaya tarik statis untuk tangan prosthetic sistem external stressing cable pada arah longitudinal axis dengan Δ x = 1,6 mm, adalah:

F tekan = 1,03 Newton

F tarik statis = 4,13 Newton

Efisiensi gaya tarik statis = F tekan /F tarik statis = 1,03 / 4,13 = 0,25 Dari perhitungan efisiensi gaya tarik statis di atas, diketahui bahwa desain tangan prosthetic sistem external stressing cable tanpa puli memiliki rata-rata gaya tarik statis yang lebih efisien daripada desain tangan prosthetic lainnya.

4.1.10 Pengukuran Aktual Gaya Tarik Dinamis Jari Tangan Prosthetic

Gaya tarik dinamis pada tangan prosthetic diukur pada saat jari tangan prosthetic melakukan enam model gerakan pemegangan. Gaya tarik tersebut diukur sampai sesaat sebelum jari tangan prosthetic menyentuh objek benda yang dipegang (gaya dinamis). Pengujian dilakukan pada dua posisi arah arah tangan prosthetic (longitudinal axis dan sagital plane) dengan replikasi sejumlah lima kali. Alat ukur yang digunakan dalam pengukuran gaya tarik dinamis adalah force gauge. Pengujian dilakukan dengan enam objek benda yang berbeda disesuaikan dengan jenis gerakan pemegangan, seperti dalam tabel 4.8.

Tabel 4.8 Objek benda eksperimen

Dimensi benda (mm) Model Gerakan

Objek benda

Panjang Lebar

Tinggi

Diameter

18.79 6.33 - Tip

85.46 53.62 0.88 - Palmar

Kartu ATM

Pensil

1. Pengukuran gaya tarik dinamis pada arah longitudinal axis

Pengukuran gaya tarik dinamis dilakukan dengan menggunakan alat force gauge . Tangan prosthetic diletakkan dalam meja bantu yang dirancang, kemudian sistem kabel dari tangan prosthetic ditarik dengan force gauge untuk mengetahui besarnya gaya yang dihasilkan tangan prosthetic ketika melakukan enam model gerakan tangan. Pengukuran gaya tarik dinamis pada arah longitudinal axis tangan prosthetic, dapat dilihat pada gambar 4.13.

Gambar 4.13 Pengujian model gerakan cylindrical (a), spherical (b),

hook (c), tip (d), lateral (e), dan palmar (e) telapak tangan prosthetic pada arah longitudinal axis

Sumber: Lab. P3, 2009

Data hasil pengukuran gaya tarik dinamis pada tangan prosthetic dengan replikasi sejumlah lima kali, dilihat pada tabel 4.9.

Tabel 4.9 Gaya tarikan kabel telapak tangan prosthetic pada arah longitudinal axis

Dimensi benda (mm) Gaya Tarik (N) Tangan

Tangan Model

Tangan

prosthetic prosthetic Gerakan

prosthetic

sistem sistem

sistem

(longitudinal p l

internal internal

external

axis ) stressing stressing

stressing

cable tanpa cable dengan

23.33 23.37 24.35 Cylindrical - -

Tabel 4.9 Gaya tarikan kabel telapak tangan prosthetic pada arah longitudinal axis (lanjutan)

Dimensi benda (mm) Gaya Tarik (N) Tangan

Tangan Model

Tangan

prosthetic prosthetic

Gerakan

prosthetic

sistem sistem

internal (longitudinal

sistem

internal )

stressing axis

cable cable

cable

dengan tanpa puli puli

34.34 35.51 17.99 Spherical

25 26.74 29.61 Hook

47.7 37.99 20.63 Tip

2. Pengukuran gaya tarik dinamis pada arah sagital plane

Pengukuran gaya tarik dinamis pada arah sagital plane tangan prosthetic , dapat dilihat pada gambar 4.14.

Gambar 4.14 Pengujian model gerakan cylindrical (a), spherical (b),

hook (c), tip (d), lateral (e), dan palmar (e) telapak tangan prosthetic pada arah sagital plane

Sumber: Lab. P3, 2009

Data hasil pengukuran gaya tarik dinamis pada tangan prosthetic dapat dilihat pada tabel 4.10.

Tabel 4.10 Gaya tarikan kabel telapak tangan prosthetic pada arah sagital plane

Dimensi benda (mm) Gaya Tarik (N) Tangan

Tangan Model

Tangan

prosthetic prosthetic

prosthetic

Gerakan sistem sistem

sistem

(sagital p l

internal internal

external

plane ) stressing stressing

stressing

cable tanpa cable dengan

cable

puli puli

24.41 34.94 23.71 Cylindrical - -

Tabel 4.10 Gaya tarikan kabel telapak tangan prosthetic pada arah sagital plane (lanjutan)

Dimensi benda (mm) Gaya Tarik (N) Tangan

Tangan Model

Tangan

prosthetic prosthetic

prosthetic

Gerakan sistem sistem

sistem

(sagital p

internal internal

external

plane ) stressing stressing

stressing

cable cable

cable

tanpa puli dengan puli

30.28 23.76 22.45 Spherical

35.41 28.89 26.34 Hook

37.31 37.86 25.88 Tip

35.69 38.58 25.52 Lateral

Rekapitulasi data pengukuran gaya tarik dinamis pada arah longitudinal axis dan sagital plane ditunjukkan dalam tabel 4.11.

Tabel 4.11 Rekapitulasi data pengukuran gaya tarik dinamis pada tangan prosthetic

4.4 PENGOLAHAN DATA

Pada tahap pengolahan data dilakukan uji asumsi dasar, uji Anova, dan uji setelah Anova untuk mengetahui tingkat signifikansi variabel respon. Setelah itu dilakukan pemilihan desain tangan prosthetic berdasarkan nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari tangan prosthetic.

4.2.5 Uji Asumsi Dasar

Uji asumsi dasar merupakan langkah awal dalam pengolahan data, yang meliputi uji normalitas, uji homogenitas, dan uji independensi. Apabila seluruh hasil pengujian asumsi dasar tidak terpenuhi, maka data hasil eksperimen harus ditransformasi ke bentuk lain sehingga data hasil transformasi memenuhi asumsi dasar. Beberapa metode transformasi data adalah dengan cara dikuadratkan, di-akar-kan, di-log-kan, dan lainnya. Proses pengujian asumsi dasar dilakukan terhadap data hasil pengukuran gaya tarik dinamis pada masing-masing perlakuan.

1. Uji Normalitas

Uji normalitas dilakukan terhadap data observasi di tiap perlakuan dengan tujuan untuk mengetahui apakah data observasi dari lima kali pengambilan (replikasi), berdistrbusi normal. Jumlah perlakuan yang terdapat pada eksperimen adalah 36 perlakuan. Cara perhitungan uji normalitas sampel data observasi dilakukan dengan metode Lilliefors. Berikut ini adalah contoh perhitungan uji normalitas pada perlakuan

A 1 B 1 C 1 . Langkah-langkah perhitungan uji lilliefors, sebagai berikut :

· Urutkan data observasi dari yang terkecil sampai terbesar sebagaimana

pada kolom x tabel 4.12. · Hitung rata-rata ( x ) dan standar deviasi (s) data tersebut.

Tabel 4.12 Perhitungan uji normalitas untuk perlakuan A 1 B 1 C 1 No.

P(z) P(x) |P(z)-P(x)| |P(x-1)-P(z)|

· Transformasikan data (x) tersebut menjadi nilai baku (z). z i = ( x i - x )/ s

dimana; x i = nilai pengamatan ke-i x = rata-rata s = standar deviasi misal :

z 1 = (23,23 -24,34)/ (0,907) = -1,116 dengan cara yang sama diperoleh seluruh nilai baku sebagaimana pada kolom z Tabel 4.12 di atas.

· Dari nilai baku (z), tentukan nilai probabilitasnya P(z) berdasarkan

sebaran normal baku, sebagai probabilitas pengamatan. Gunakan tabel standar luas wilayah di bawah kurva normal, atau dengan bantuan Ms. Excel dengan function NORMSDIST.

· Tentukan nilai probabilitas harapan kumulatif P(x) dengan cara, yaitu:

P(x i ) = i/n misal : P(x1) = 1/ 5 = 0,2 Dengan cara yang sama akan diperoleh seluruh nilai P(x) sebagaimana pada kolom P(x) tabel 4.12 di atas.

· Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P(z) dan P(x), yaitu Maks |P(z) – P(x)|, sebagai nilai L hitung

Maks |P(z) – P(x)| = 0,253

· Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P(x i -1 ) dan P(z), yaitu Maks |P(x i -1 ) – P(z)| = 0,320 Tahap berikutnya adalah menganalisis apakah ke-5 sampel data observasi berdistribusi normal. Hipotesis yang diajukan, adalah:

H 0 : Ke-5 sampel data observasi berasal dari populasi yang berdistribusi normal

H 1 : Ke-5 sampel data observasi berasal dari populasi yang tidak berdistribusi normal Taraf nyata yang dipilih a = 0,01, dengan wilayah kritik L hitung > La (n) . Nilai L tabel dari distribusi L yaitu La (n) =L 0.01(5) = 0,405. Berdasarkan hasil perhitungan, terlihat bahwa nilai L hitung (0,253) < L tabel (0,405), maka terima H 0 dan simpulkan bahwa ke-5 sampel data observasi dari gaya tarik dinamis perlakuan A 1 B 1 C 1 berasal dari populasi yang berdistribusi normal . Bentuk sebaran normal pada perlakuan diperkuat oleh normal probability plot (P-P) dan histogram yang ditunjukkan dalam gambar 4.15

(a)

(b)

Gambar 4.15 Normal probability plot (a) dan histogram data observasi pada perlakuan A 1 B 1 C 1

Contoh perhitungan uji normalitas pada perlakuan A 1 B 1 C 1 cukup memberikan gambaran mengenai cara melakukan uji normalitas dengan uji Lilliefors . Selanjutnya rekapitulasi hasil uji normalitas pada 36 perlakuan dapat dilihat pada tabel 4.13.

Tabel 4.13 Rekapitulasi hasil uji normalitas dengan uji Lilliefors

Perlakuan

L hitung

L tabel

H0 Kesimpulan

A1B1C1

normal A1B1C2

normal A1B1C3

normal A1B1C4

normal A1B1C5

normal A1B1C6

normal A1B2C1

normal A1B2C2

normal A1B2C3

normal A1B2C4

normal A1B2C5

normal A1B2C6

normal A2B1C1

normal A2B1C2

normal A2B1C3

normal A2B1C4

normal A2B1C5

normal A2B1C6

normal A2B2C1

normal A2B2C2

normal A2B2C3

normal A2B2C4

normal A2B2C5

normal A2B2C6

normal A3B1C1

normal A3B1C2

normal A3B1C3

normal A3B1C4

normal A3B1C5

normal A3B1C6

normal A3B2C1

normal A3B2C2

normal A3B2C3

normal A3B2C4

normal A3B2C5

normal A3B2C6

2. Uji Homogenitas

Pengujian homogenitas dilakukan dengan metode levene test, yakni menguji kesamaan ragam data observasi antar level faktornya. Uji homogenitas dilakukan terhadap data yang dikelompokkan berdasarkan faktor model gerakan dasar tangan manusia, faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan desain tangan prosthetic.

a. Uji homogenitas antar level model gerakan dasar tangan manusia

Hipotesis yang diajukan, adalah:

0 :s 1 =s 2 =s 3 =s 4 =s 5 =s 6

H 1 : Data antar level model gerakan manusia memiliki ragam yang tidak sama Taraf nyata a = 0.01 dan wilayah kritik F > F 0.01 (5 ; 180) Prosedur pengujian adalah dengan mengelompokkan data berdasarkan model gerakan dasar tangan manusia sebagaimana tabel 4.14, kemudian dicari rata-rata tiap level model gerakan tangan manusia dan dihitung selisih absolut nilai pengamatan terhadap rata-ratanya sebagaimana diperoleh tabel 4.15.

Tabel 4.14 Nilai gaya tarik dinamis dikelompokkan berdasarkan model

gerakan dasar tangan manusia

Model gerakan dasar tangan manusia Desain tangan prosthetic

Tip Lateral Palmar

D1

D2

Tabel 4.15 Selisih absolut data gaya tarik dinamis dengan rata-ratanya

dikelompokkan berdasarkan model gerakan dasar tangan manusia

Desain tangan Model gerakan dasar tangan manusia prosthetic

Lateral Palmar

D1

D2

8.710 10.013 D3 1.915

Selanjutnya dihitung nilai-nilai berikut :

· Faktor koreksi (FK) = (91,470 + 168,490 + ... + 201,500) 2 /180

2 2 · JK-model gerakan = (91,470 2 + 168,490 + ... + 201,500 )/30 – FK

2 · JK-Total (JKT) 2 = (24.87 + … + 28,05

) – FK

· JK-Error (JKE)

= JKT – JK (model gerakan)

Tabel 4.16 Hasil uji homogenitas data gaya tarik dinamis, dikelompokkan berdasarkan model gerakan dasar tangan manusia

Berdasarkan Tabel 4.16, nilai F hitung sebesar 11,067 lebih besar F tabel

(3.121), sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa data gaya tarik dinamis antar level model gerakan dasar tangan manusia memiliki ragam yang tidak sama (tidak homogen).

b. Uji homogenitas antar level arah sumbu gerakan tangan prosthetic,

Hipotesis yang diajukan, adalah:

0 :s 1 =s 2

H 1 : Data antar level arah sumbu gerakan tangan prosthetic memiliki ragam yang tidak sama Taraf nyata a = 0.01 dan wilayah kritik F > F 0.01 (1 ; 180) Prosedur perhitungan uji homogenitas antar level arah sumbu gerakan tangan prosthetic, sama dengan pembahasan sebelumnya. Tabel 4.17 merupakan hasil perhitungan uji homogenitas antar level arah sumbu gerakan tangan prosthetic.

Tabel 4.17 Hasil uji homogenitas data gaya tarik dinamis, dikelompokkan berdasarkan arah sumbu gerakan tangan prosthetic

Berdasarkan Tabel 4.17, nilai F hitung sebesar 11,359 lebih besar dari F tabel

(6.779), sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa data gaya tarik dinamis antar level model arah sumbu gerakan tangan prosthetic memiliki ragam yang tidak sama (tidak homogen).

c. Uji homogenitas antar level desain tangan prosthetic

Hipotesis yang diajukan, adalah:

0 :s 1 =s 2

H 1 : Data antar level desain tangan prosthetic memiliki ragam yang tidak sama Taraf nyata a = 0.01 dan wilayah kritik F > F 0.01 (2 ; 180) Prosedur perhitungan uji homogenitas antar level desain tangan prosthetic , sama dengan pembahasan sebelumnya. Tabel 4.18 merupakan hasil perhitungan uji homogenitas antar level desain tangan prosthetic.

Tabel 4.18 Hasil uji homogenitas data gaya tarik dinamis, dikelompokkan berdasarkan desain tangan prosthetic

Berdasarkan Tabel 4.18, nilai F hitung sebesar 12,541 lebih besar dari F tabel

(4.726), sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa data gaya tarik dinamis antar level desain tangan prosthetic memiliki ragam yang tidak sama (tidak homogen).

3. Uji Independensi

Pengujian independensi dilakukan dengan membuat plot residual data untuk setiap perlakuan berdasarkan urutan pengambilan data pada eksperimen. Nilai residual tersebut merupakan selisih data observasi dengan Pengujian independensi dilakukan dengan membuat plot residual data untuk setiap perlakuan berdasarkan urutan pengambilan data pada eksperimen. Nilai residual tersebut merupakan selisih data observasi dengan

Tabel 4.19 Residual data gaya tarik dinamis

No Perlakuan Gaya Tarik Dinamis (N)

Rerata

Residual

1 A1B1C1 24.87 23.33 23.39 25.22 24.90 24.34 0.53 -1.01 -0.95 0.88 0.56 2 A1B1C2

-0.53 -0.09 0.35 0.49 3 A1B1C3

34.67 34.34 34.78 35.22 35.36 34.87 -0.20

-2.27 -0.14 2.99 0.48 4 A1B1C4

26.21 25.00 27.13 30.26 27.75 27.27 -1.06

47.22 47.70 44.76 47.36 47.10 46.83 0.39 0.87 -2.07 0.53 0.27 5 A1B1C5

37.15 35.71 36.90 34.02 37.75 36.31 0.84 -0.60 0.59 -2.29 1.44 6 A1B1C6

36.67 35.66 34.54 34.67 36.85 35.68 0.99 -0.02 -1.14 -1.01 1.17 7 A1B2C1

-0.94 1.05 1.06 0.11 8 A1B2C2

24.06 24.41 26.40 26.41 25.46 25.35 -1.29

-0.03 2.00 0.53 -0.88 9 A1B2C3

28.71 30.28 32.31 30.84 29.43 30.31 -1.60

1.52 2.00 -1.25 -1.14 10 A1B2C4

32.77 35.41 35.89 32.64 32.75 33.89 -1.12

37.21 37.31 36.46 36.50 35.69 36.63 0.58 0.68 -0.17 -0.13 -0.94 11 A1B2C5

-1.45 1.04 1.58 -0.82 12 A1B2C6

37.90 36.79 39.28 39.82 37.42 38.24 -0.34

38.01 36.61 39.00 38.06 37.24 37.78 0.23 -1.17 1.22 0.28 -0.54 13 A2B1C1

-1.14 0.52 1.19 0.48 14 A2B1C2

23.45 23.37 25.03 25.70 24.99 24.51 -1.06

0.34 0.53 -0.49 0.65 15 A2B1C3

34.16 35.51 35.70 34.68 35.82 35.17 -1.01

27.43 26.74 27.37 28.38 26.64 27.31 0.12 -0.57 0.06 1.07 -0.67 16 A2B1C4

39.45 37.99 39.49 36.80 38.57 38.46 0.99 -0.47 1.03 -1.66 0.11 17 A2B1C5

1.11 -2.76 0.83 1.19 18 A2B1C6

46.17 47.66 43.79 47.38 47.74 46.55 -0.38

0.96 -1.71 1.19 -0.18 19 A2B2C1

40.25 41.49 38.82 41.72 40.35 40.53 -0.28

35.33 34.94 33.21 33.89 36.05 34.68 0.65 0.26 -1.47 -0.79 1.37 20 A2B2C2

26.68 23.76 23.38 26.83 24.48 25.03 1.65 -1.27 -1.65 1.80 -0.55 21 A2B2C3

0.64 -0.96 0.26 0.58 22 A2B2C4

27.71 28.89 27.29 28.51 28.83 28.25 -0.54

-1.04 0.87 0.56 -0.32 23 A2B2C5

38.84 37.86 39.77 39.46 38.58 38.90 -0.06

43.34 42.56 40.82 41.61 44.25 42.52 0.82 0.04 -1.70 -0.91 1.73 24 A2B2C6

0.70 -0.11 -0.82 0.42 25 A3B1C1

43.88 44.77 43.96 43.25 44.49 44.07 -0.19

0.20 -0.92 0.98 0.03 26 A3B1C2

23.87 24.35 23.23 25.13 24.18 24.15 -0.28

18.71 17.99 16.31 17.21 17.85 17.61 1.10 0.38 -1.30 -0.40 0.24 27 A3B1C3

29.43 29.61 30.12 29.84 28.27 29.45 -0.02

0.16 0.67 0.39 -1.18

28 A3B1C4

-0.40 0.14 1.48 -0.32 29 A3B1C5

20.13 20.63 21.17 22.51 20.71 21.03 -0.90

0.88 -1.57 0.23 0.62 30 A3B1C6

21.56 22.60 20.15 21.95 22.34 21.72 -0.16

20.00 19.47 20.76 20.30 18.55 19.82 0.18 -0.35 0.94 0.48 -1.27 31 A3B2C1

21.84 23.71 20.37 21.47 20.99 21.68 0.16 2.03 -1.31 -0.21 -0.69 32 A3B2C2

26.18 22.45 25.72 23.14 22.63 24.02 2.16 -1.57 1.70 -0.88 -1.39 33 A3B2C3

27.88 26.34 28.50 29.83 25.36 27.58 0.30 -1.24 0.92 2.25 -2.22 34 A3B2C4

27.04 25.88 28.18 27.13 25.52 26.75 0.29 -0.87 1.43 0.38 -1.23 35 A3B2C5

28.03 28.70 27.93 27.81 27.07 27.91 0.12 0.79 0.02 -0.10 -0.84 36 A3B2C6

28.31 29.36 30.56 28.66 28.05 28.99 -0.68

0.37 1.57 -0.33 -0.94

Data residual kemudian diplotkan berdasarkan urutan pengambilan data eksperimen seperti gambar 4.20.

Gambar 4.16 Plot residual data gaya tarik dinamis

Berdasarkan Gambar 4.16 terlihat bahwa nilai residual tersebar di sekitar garis nol dan tidak membentuk pola khusus, sehingga dapat disimpulkan bahwa data hasil eksperimen memenuhi syarat independensi.

Hasil uji asumsi yang dibahas di atas, diketahui bahwa data observasi yang dilakukan memenuhi asumsi normalitas dan independensi. Ketidakhomogenitasan data observasi tidak menimbulkan resiko yang serius, karena jumlah kasus pada setiap samplenya adalah sama. Oleh karena itu, data observasi tersebut dapat digunakan untuk pengolahan analisis variansi (Anova).

4.2.6 Uji Anova

Pengujian analisis variansi (Anova) dilakukan terhadap nilai gaya tarik dinamis untuk mengetahui apakah faktor-faktor yang diteliti berpengaruh Pengujian analisis variansi (Anova) dilakukan terhadap nilai gaya tarik dinamis untuk mengetahui apakah faktor-faktor yang diteliti berpengaruh

(H 1 ). Hipotesis nol yang diajukan dalam analisis variansi, adalah:

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

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

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

H 04 : =0 Perbedaan interaksi desain tangan prosthetic dan arah sumbu gerakan tangan prosthetic tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.

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

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

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

Model matematik yang dipakai dalam analisis ini, adalah: Y ijkm = m+A i +B j + AB ij +C k + AC ik + BC jk + ABC ijk +e m ( ijk ) ……(4.1) dengan; Y ijkm : variabel respon

A i : faktor desain tangan prosthetic

B j : faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic

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

e m ( ijk ) : random error i

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

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

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

: jumlah observasi m = 1, 2, 3, 4, 5 Selanjutnya dilakukan perhitungan nilai-nilai yang dibutuhkan untuk perhitungan Anova. Prosedur perhitungan nilai-nilai tersebut dijelaskan oleh pembahasan di bawah ini. Adapun data yang digunakan adalah data eksperimen nilai gaya tarik dinamis yang dapat dilihat pada tabel 4.11. Sedangkan pengolahan data seperti pada tabel 4.20.

Tabel 4.20 Anova untuk nilai gaya tarik dinamis (Newton)

IV 3 -

IV-102

Kemudian dilakukan perhitungan jumlah kuadrat/ sum of square (SS) dari masing-masing faktor dan interaksinya. Proses perhitungan SS dan hasilnya, adalah:

· Jumlah kuadrat total (SS total ):

to ta l = åååå Y ijkm -

· Jumlah kuadrat faktor desain tangan prosthetic (SS A ):

SS A = å -

i = 1 nb c na b c

· Jumlah kuadrat faktor arah gerakan tangan prosthetic (SS B ):

SS B = å -

j = 1 na c na b c

· Jumlah kuadrat model gerakan tangan manusia (SS C ):

SS C = å

j = 1 na b d

na b c d

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor A dan B (SS AxB ):

SS A x B = ååå -

ij.m

å i nb c å j na c na b c

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor A dan C (SS AxC ):

SS A xC = ååå - å -

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor B dan C (SS BxC ):

SS BxC = ååå - å - å +

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor A, B, dan C (SS AxBxC ):

SS AxBxC = å ååå -

ijk.m

å i nb c å j na c å k na b na b c

· Jumlah kuadrat error (SS E ):

SS E = SS total - SS A - SS B – SS C - SS AB – SS AC – SS BC - SS ABC

= 10914,968 – 4482,954 – 61,098 – 2638,31 – 166,361 – 2053,945 – 296,945 - 1025,679 = 189,972 Mean of square (MS) atau disebut juga kuadrat tengah (KT), dihitung dengan membagi antara jumlah kuadrat (SS) yang diperoleh dengan derajat bebasnya (df).

Contoh perhitungan MS, sebagai berikut:

Besarnya F hitung didapat dari pembagian antara MS faktor yang ada dengan MS error dari eksperimen. Contoh perhitungannya adalah sebagai berikut :

Berpedoman pada contoh di atas, maka didapat MS dan F hitung semua faktor selengkapnya yang dapat dilihat pada Tabel 4.31. Keputusan terhadap hipotesis nol didasarkan pada nilai F hitung , yakni hipotesis nol (H 0 ) ditolak jika F hitung >F tabel dan diterima jika F hitung <F tabel .

F tabel diperoleh dari tabel distribusi F kumulatif, dengan df 1 = df yang bersangkutan dan df 2 = df error , yang dapat dilihat pada lampiran. Perhitungan F tabel dengan menggunakan Microsoft excel dengan rumus: = FINV(probability, df1, df2) Contoh perhitungan F tabel adalah F tabel untuk arah sumbu gerakan

tangan prosthetic, df 1 = 1 dan df 2 = 144. Berdasarkan hasil perhitungan Microsoft excel diperoleh F tabel = FINV (0.01, 1, 144) = 6,814.

Tabel 4.21 Hasil perhitungan anova gaya tarik dinamis

Sumber variansi

df SS

MS

F hitung F tabel H0

Desain tangan prosthetic (A)

23.598 4.756 tolak Arah sumbu gerakan tangan prosthetic (B)

0.322 6.814 terima Model gerakan tangan manusia (C)

13.888 3.147 tolak Interaksi AxB

0.876 4.756 terima Interaksi AxC

10.810 2.446 tolak Interaksi BxC

1.563 3.147 terima Interaksi AxBxC

5.399 2.446 tolak Error

Hasil perhitungan Anova gaya tarik dinamis dengan menggunakan SPSS, dapat dilihat pada tabel 4.22.

Tabel 4.22 Hasil perhitungan SPSS anova gaya tarik dinamis

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Gaya tarik

Type III Sum

Source

F Sig. Corrected Model

of Squares

df Mean Square

232.275 .000 Intercept

10724.996 a 35 306.428

133053.5 .000 arah_sumbu

46.313 .000 model_gerakan

399.972 .000 desain_tangan * arah_

63.051 .000 desain_tangan * model_

155.668 .000 arah_sumbu * model_

45.017 .000 desain_tangan * arah_

sumbu * model_gerakan

Corrected Total

a. R Squared = .983 (Adjusted R Squared = .978)

Berdasarkan Tabel 4.22, untuk memutuskan diterima atau ditolaknya

H 0 adalah dengan melihat nilai-nilai pada kolom sig (signifikansi). Diketahui bahwa nilai signifikansi pada tabel 4.22 lebih kecil dari pada signifikansi yang ditetapkan = 0,01, maka tolak H 0 dan berarti bahwa variable faktor berpengaruh signifikan pada variable respon. Penggunaan F hitung memberikan kesimpulan tentang hasil uji hipotesis analisis variansi. Keputusan yang diambil terhadap hasil analisis variansi data eksperimen untuk gaya tarik dinamis, yaitu:

1. Ditinjau dari faktor desain tangan prosthetic (faktor A), nilai F hitung >

F tabel , sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh desain tangan prosthetic terhadap gaya tarik dinamis yang dihasilkan berbeda secara signifikan untuk setiap level yang di uji.

2. Ditinjau dari faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B), nilai F hitung < F tabel , sehingga terima H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh arah sumbu gerakan tangan prosthetic terhadap gaya tarik dinamis yang dihasilkan tidak berbeda secara signifikan untuk setiap level yang di uji.

3. Ditinjau dari faktor model gerakan tangan manusia (faktor C), nilai

F hitung > F tabel , sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh model F hitung > F tabel , sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh model

4. Ditinjau dari interaksi antara faktor desain tangan prosthetic (faktor A) dan arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B), nilai F hitung

sehingga terima H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh interaksi antara faktor desain tangan prosthetic (faktor A) dan arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B) terhadap gaya tarik dinamis yang dihasilkan tidak berbeda secara signifikan untuk setiap level yang di uji.

5. Ditinjau dari interaksi antara faktor desain tangan prosthetic (faktor A) dan model gerakan tangan manusia (faktor C), nilai F hitung > F tabel ,

sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh interaksi antara faktor arah sumbu gerakan tangan manusia (faktor A) dan model gerakan tangan manusia (faktor B) terhadap gaya tarik dinamis yang dihasilkan berbeda secara signifikan untuk setiap level yang di uji.

6. Ditinjau dari interaksi antara faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B) dan model gerakan tangan manusia (faktor C), nilai

F hitung < F tabel , sehingga terima H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh interaksi antara faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B) dan model gerakan tangan manusia (faktor C)terhadap gaya tarik dinamis yang dihasilkan tidak berbeda secara signifikan untuk setiap level yang di uji.

7. Ditinjau dari interaksi antara faktor desain tangan prosthetic (faktor A), arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B), dan model gerakan

tangan manusia (faktor C), nilai F hitung > F tabel , sehingga tolak H 0 dan simpulkan bahwa pengaruh interaksi antara faktor arah sumbu gerakan tangan manusia (faktor A) dan model gerakan tangan manusia (faktor B) terhadap gaya tarik dinamis yang dihasilkan berbeda secara signifikan untuk setiap level yang di uji.

4.2.7 Uji Setelah Anova

Uji Anova yang dilakukan hanya menjelaskan apakah ada perbedaan yang signifikan antar level-level atau treatment yang diuji dalam eksperimen Uji Anova yang dilakukan hanya menjelaskan apakah ada perbedaan yang signifikan antar level-level atau treatment yang diuji dalam eksperimen

Informasi yang belum diberikan Anova, diberikan oleh uji setelah Anova. Uji setelah Anova banyak jenisnya. Penggunaan salah satu jenis uji setelah Anova disesuaikan dengan tujuan yang ingin dicapai atau informasi yang ingin diperoleh lebih jauh. Misalnya ingin diketahui bentuk pengaruh suatu faktor (variabel bebas/ independent) terhadap variabel respon (dependent), maka model regresi bisa menjadi pilihan tepat.

Sesuai hasil perhitungan Anova sebelumnya, maka tujuan atau informasi utama yang dicari lebih jauh dari hasil Anova adalah pada desain tangan prosthetic, model gerakan tangan manusia, interaksi antara desain tangan prosthetic dan model gerakan tangan manusia, dan interaksi antara desain tangan prosthetic, arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan model gerakan tangan manusia. Uji Student Newman-Keuls (SNK) dilakukan untuk mengetahui pada level mana dari faktor atau interaksi faktor yang memberikan perbedaan nilai gaya tarik dinamis dan juga menentukan level yang terbaik dari faktor atau interaksi faktor yang memberikan perbedaan nilai gaya tarik dinamis.

1. Uji SNK Faktor Desain Tangan Prosthetic Uji student Newman-Keuls (SNK) terhadap desain tangan prosthetic,

dilakukan untuk perhitungan gaya tarik dinamis, dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaruh desain tangan prosthetic terhadap gaya tarik dinamis berbeda secara signifikan untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK dibahas pada pembahasan selanjutnya. Tabel 4.23 adalah rata-rata variabel respon gaya tarik dinamis yang dikelompokkan berdasarkan desain tangan prosthetic, kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.

Tabel 4.23 Rata-rata gaya tarik dinamis eksperimen dikelompokkan berdasarkan desain tangan prosthetic

Desain tangan prosthetic D3 D1 D2

24.226 33.959 35.498 Selanjutnya dihitung beberapa nilai untuk keperluan perbandingan SNK :

rata2

a. Mean Square error = 1,319 dengan df error = 144, diperoleh dari proses perhitungan uji Anova.

b. Nilai error standar untuk mean level :

k = jumlah level

c. Untuk a = 0.01 dan n 2 = 144 diperoleh significant range (dari tabel SNK) P

Range :

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant range dengan error standar. P

LSR :

e. Menghitung beda (selisih) antar-level secara berpasangan dan membandingkannya dengan nilai LSR. Jika nilai selisih > LSR menyatakan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata interaksi tersebut. Proses perhitungan beda antar level adalah sebagai berikut :

Desain tangan prosthetic D3 D1 D2

rata2

¡ D2 versus D3 11,272 > 2,731 ¡ D2 versus D1 1,538 < 2,413 ¡ D1 versus D3 9,733 > 2,413

Hasil uji SNK di atas menunjukkan bahwa ada dua kelompok data yang berbeda dari hasil uji SNK tersebut, yaitu :

D1 D2 D3

Level desain tangan prosthetic 1 (tangan prosthetic sistem external stressing cable ) sama dengan level desain tangan prosthetic 2 (tangan Level desain tangan prosthetic 1 (tangan prosthetic sistem external stressing cable ) sama dengan level desain tangan prosthetic 2 (tangan

2. Uji SNK Faktor Model Gerakan Tangan Manusia Uji student Newman-Keuls (SNK) terhadap model gerakan tangan

manusia, dilakukan untuk perhitungan gaya tarik dinamis, dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaruh model gerakan tangan manusia terhadap gaya tarik dinamis berbeda secara signifikan untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK dibahas pada pembahasan selanjutnya. Tabel

4.24 adalah rata-rata variabel respon gaya tarik dinamis yang dikelompokkan berdasarkan model gerakan tangan manusia, kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.

Tabel 4.24 Rata-rata gaya tarik dinamis eksperimen dikelompokkan berdasarkan model gerakan tangan manusia

Model gerakan

Palmar Tip Lateral tangan manusia

Selanjutnya dihitung beberapa nilai untuk keperluan perbandingan SNK :

a. Mean Square error = 1,319 dengan df error = 144, diperoleh dari proses perhitungan uji Anova.

b. Nilai error standar untuk mean level :

k = jumlah level

c. Untuk a = 0.01 dan n 2 = 144 diperoleh significant range (dari tabel SNK) P

Range : 3.64 4.12 4,40 4,60 4,76

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant range dengan error standar.

LSR : 2,413 2,731 2,917 3,050 3,156

e. Menghitung beda (selisih) antar-level secara berpasangan dan membandingkannya dengan nilai LSR. Jika nilai selisih > LSR menyatakan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata interaksi tersebut. Proses perhitungan beda antar level adalah:

Palmar Tip Lateral tangan manusia

Model gerakan Cylindrical

Spherical

Hook

(C4) (C5) rata2

¡ C5 versus C1

¡ C5 versus C2

¡ C5 versus C3

¡ C5 versus C6

¡ C5 versus C4

¡ C4 versus C1

¡ C4 versus C2

¡ C4 versus C3

¡ C4 versus C6

¡ C6 versus C1

¡ C6 versus C2

¡ C6 versus C3

¡ C3 versus C1

¡ C3 versus C2

¡ C2 versus C1

Hasil uji SNK di atas menunjukkan bahwa ada dua kelompok data yang berbeda dari hasil uji SNK tersebut, yaitu :

C1 C2 C3 C4 C5 C6

Level model gerakan tangan manusia 1 (cylindrical) sama dengan level model gerakan tangan manusia 2 (spherical) dan level model gerakan tangan manusia 3 (hook), sehingga berada dalam satu kelompok. Sedangkan level model gerakan tangan manusia 4 (tip) sama dengan level model gerakan tangan manusia 5 (lateral) dan level model gerakan tangan manusia 6 (palmar), sehingga berada dalam satu kelompok.

3. Uji SNK Treatment Faktor Desain Tangan Prosthetic dan Faktor Model Gerakan Tangan Manusia

Uji student Newman-Keuls (SNK) terhadap treatment faktor desain tangan prosthetic dan faktor model gerakan tangan manusia, dilakukan untuk perhitungan gaya tarik dinamis, dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaruh treatment faktor desain tangan prosthetic (faktor A) dan faktor model gerakan tangan manusia (faktor C) terhadap gaya tarik dinamis berbeda secara signifikan untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK dibahas pada pembahasan selanjutnya. Tabel 4.25 adalah rata-rata variabel respon gaya tarik dinamis yang dikelompokkan berdasarkan treatment faktor desain tangan prosthetic dan faktor model gerakan tangan manusia, kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.

Tabel 4.25 Rata-rata gaya tarik dinamis eksperimen dikelompokkan berdasarkan treatment faktor A dan faktor C

Selanjutnya dihitung beberapa nilai untuk keperluan perbandingan SNK : Selanjutnya dihitung beberapa nilai untuk keperluan perbandingan SNK :

b. Nilai error standar untuk mean level :

k = jumlah level

c. Untuk a = 0.01 dan n 2 = 144 diperoleh significant range (dari tabel SNK) P:

2 3 4 5 6 7 8 9 Range :

P: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Range : 5.16 5.23 5.29 5.35 5.4 5.25 5.49 5.54 5.57

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant range dengan error standar.

P: 2 3 4 5 6 7 8 9 LSR : 2.413

P: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 LSR : 3.421 3.467 3.507 3.547 3.580 3.481 3.640 3.673 3.693

e. Menghitung beda (selisih) antar-treatment secara berpasangan dan membandingkannya dengan nilai LSR. Jika nilai selisih > LSR menyatakan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata treatment tersebut.

Hasil uji SNK menunjukkan bahwa ada empat kelompok data yang berbeda, yaitu :

· Kelompok 1: A2 x C5, A2 x C6, dan A1 x C4 · Kelompok 2: A2 x C4, A1 x C6, dan A1 x C5 · Kelompok 3: A1 x C2, A2 x C2, A1 x C3, A2 x C3, A3 x C3, dan A2 x C1 · Kelompok 4: A1 x C1, A3 x C1, A3 x C4, A3 x C6, A3 x C5, dan A3 x C2

Treatment -treatment yang berada dalam satu kelompok dianggap tidak berbeda (sama saja), sedangkan yang berbeda kelompok dianggap Treatment -treatment yang berada dalam satu kelompok dianggap tidak berbeda (sama saja), sedangkan yang berbeda kelompok dianggap

4. Uji SNK Treatment Faktor Desain Tangan Prosthetic dan Faktor Model Gerakan Tangan Manusia

Uji student Newman-Keuls (SNK) terhadap treatment faktor desain tangan prosthetic, faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan faktor model gerakan tangan manusia, dilakukan untuk perhitungan gaya tarik dinamis, dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaruh treatment faktor desain tangan prosthetic (faktor A), faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic (faktor B), dan faktor model gerakan tangan manusia (faktor C) terhadap gaya tarik dinamis berbeda secara signifikan untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK dibahas pada pembahasan selanjutnya. Tabel 4.26 adalah rata-rata variabel respon gaya tarik dinamis yang dikelompokkan berdasarkan treatment faktor desain tangan prosthetic, faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan faktor model gerakan tangan manusia, kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.

Tabel 4.26 Rata-rata gaya tarik dinamis eksperimen dikelompokkan berdasarkan treatment faktor A, faktor B, dan faktor C

Selanjutnya dihitung beberapa nilai untuk keperluan perbandingan SNK :

a. Mean Square error = 1,319 dengan df error = 144, diperoleh dari proses perhitungan uji Anova.

b. Nilai error standar untuk mean level :

k = jumlah level

c. Untuk a = 0.01 dan n 2 = 144 diperoleh significant range (dari tabel SNK) P:

2 3 4 5 6 7 8 9 Range :

P: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Range : 5.16 5.23 5.29 5.35 5.4 5.25 5.49 5.54 5.57

P: 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Range : 5.61 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65

P: 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Range : 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant range dengan error standar. P:

P: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 LSR : 3.421 3.467 3.507 3.547 3.580 3.481 3.640 3.673 3.693

P: 19 20 21 22 23 24 25 26 27 LSR : 3.719 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746

P: 28 29 30 31 32 33 34 35 36 LSR : 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746 3.746

e. Menghitung beda (selisih) antar-treatment secara berpasangan

dan membandingkannya dengan nilai LSR. Jika nilai selisih > LSR menyatakan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata treatment tersebut.

Hasil uji SNK menunjukkan bahwa ada empat kelompok data yang berbeda, yaitu :

· Kelompok 1: A 1 B 1 C 1 dan A 2 B 1 C 5

· Kelompok 2: A 2 B 2 C 5 , A 2 B 2 C 6 , A 2 B 1 C 6 , A 1 B 2 C 6 , A 1 B 2 C 5 , A 2 B 1 C 4 ,

A 2 B 2 C 4 ,A 1 B 1 C 6 ,A 1 B 1 C 5 ,A 1 B 2 C 4 ,A 2 B 1 C 2 ,A 2 B 2 C 1 ,A 1 B 1 C 2 , dan A 1 B 2 C 3 · Kelompok 3: A 1 B 2 C 2 , A 1 B 1 C 3 , A 3 B 2 C 3 , A 3 B 2 C 5 , A 2 B 2 C 3 , A 3 B 2 C 6 ,

A 3 B 1 C 1 ,A 3 B 2 C 1 ,A 3 B 1 C 5 ,A 3 B 1 C 6 ,A 3 B 1 C 4 , dan A 3 B 1 C 2

Treatment -treatment yang berada dalam satu kelompok dianggap tidak berbeda (sama saja), sedangkan yang berbeda kelompok dianggap berbeda. Kesimpulannya, jika eksperimenter menginginkan gaya tarik dinamis yang minimum, maka dapat dipilih treatment yang termasuk dalam kelompok 3, dimana rata-rata gaya tarik dinamis yang minimum

diperoleh dalam treatment A 3 B 1 C 2 (interaksi antara level desain tangan diperoleh dalam treatment A 3 B 1 C 2 (interaksi antara level desain tangan

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

prosthetic dilakukan dengan mempertimbangkan nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari. Nilai gaya tarik dinamis dipilih berdasarkan hasil Anova dari data eksperimen yang dilakukan, sedangkan gaya tarik statis jari dipilih dengan nilai yang terbesar dari hasil pengukuran aktual terhadap tiga desain tangan prosthetic.

Berdasarkan data hasil pengukuran aktual gaya tarik statis tangan prosthetic pada tabel 4.6, maka gaya tarik statis masing-masing desain tangan prosthetic pada dua arah sumbu gerakan tangan prosthetic (longitudinal axis dan sagital plane) dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 4.17 Gaya tarik statis tangan prosthetic pada arah longitudinal axis

Gambar 4.18 Gaya tarik statis tangan prosthetic pada arah sagital plane

Dari gambar 4.17 dan gambar 4.18, maka dapat disimpulkan bahwa desain tangan prosthetic dengan sistem internal stressing cable tanpa puli (desain 2) memiliki rata-rata gaya tarik statis yang lebih besar dari pada desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli. Dengan kata lain kedua desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli memiliki gaya tarik statis yang lebih baik.

Kemudian berdasarkan uji setelah anova terhadap nilai gaya tarik dinamis, diperoleh hasil bahwa desain tangan prosthetic external stressing cable memiliki rata-rata nilai gaya tarik dinamis yang sama dengan desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli. Sedangkan desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli memiliki rata- rata nilai gaya tarik dinamis yang paling baik dibandkan dengan kedua jenis desain tangan prosthetic lainnya.

Rekomendasi desain tangan prosthetic ditujukan untuk pengembangan desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable. Selain karena sudah memenuhi sisi fungsionalitas, desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable juga lebih memenuhi sisi kosmetik jika dibandingkan dengan tangan prosthetic sistem external stressing cable. Dengan mempertimbangkan besarnya rata-rata nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis yang dihasilkan pada masing-masing tangan prosthetic, maka desain tangan prosthetic yang dapat dijadikan rekomendasi untuk pengembangan desain Rekomendasi desain tangan prosthetic ditujukan untuk pengembangan desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable. Selain karena sudah memenuhi sisi fungsionalitas, desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable juga lebih memenuhi sisi kosmetik jika dibandingkan dengan tangan prosthetic sistem external stressing cable. Dengan mempertimbangkan besarnya rata-rata nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis yang dihasilkan pada masing-masing tangan prosthetic, maka desain tangan prosthetic yang dapat dijadikan rekomendasi untuk pengembangan desain