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