Pengembangan metoda pengukuran beban kerja lokal dengan menggunakan Elektromiografi (EMG)

Seminar Nasional Teknik Pedarian AE2000, tsosor

PENGEMBANGAN METODA PENGUKURAN BEBAN KERJA LOKAL
DENGAN MENCCU\AKAN ELEKTROMIOGRAFI (EMG)
Lenny Saulia, Sam Herodian,I Dewa Made SLrblaia
Jurusan Teknik Pertanian, Fateta-IPB

Ka

pus IPB Darmaga, Po Box 220 Bogor 16002
e-mail : ergotron@ipb.ac.id

Absttttct
This pdpet pre.retlts the sclrcurc lo build

a systet

glectt onyography to tircdsure the pb)sical warklaad

sculos.eletdl kleatn e]nent b) using
aflocal nuscles. Elecr'ott4)ograpb' GMG) can

a-[ Dl

\e rcctl for nea.ruritt:t ttluscrldt ladd and lacal tntscle;fatigte b)' Pro.essing the s4nal: of l\lscle
':a ttdction d.l prctid,lg c.rttuuto s reca as andlo:l sigtals The anaLog signals should be
'rattsfurned ta digital sig al ta t,lalie it possible tu Jiheritlg lle ttoie antl then rcdsure le bd
t,arktoad. The results of this static lacal \nrkload neasurc lent sho'.'s thdt the ratrye ofPeak to leak
ulplitude itrcreose(l i1 cannection with the irct'ene t of laad lhe power oJ the nuscle nicrca:ed u1
tcarda ce with l1e i crenetlt of lodd ntit narirlulll power l|&t n111scle cauld accePl the load

Kq\ntds: eledraul),ogruPb,, lacal fo& lodd

I.

I'ENDAHULUAI.-

Menusia selalu mencari cara untuk membual Pekerjaamrya menjadi lebih mudah dan lebih
Dengan perkembangan mekanisasi, keselamatan kerja diidentrfikasikan sebagai aspek
penting dari kondisi keda. Pengetahuan dan penelitian tentang tenaga kerja dan sistem kelanya
penting untuk mendapalkan kepastian keamanan dan mencegah terjadinya kecelakaan serta dampak
buuk terhadap tubuh manusia. Terutama untuk di lndonesia di mana istiiah tenaga k€rja berimplikasj

dengan penggunaan tenaga manusia dalam arti lain penggunaan tenaga otot Vrielink (1993)
menyatakan bahwa allivitas monoton dengan intensitas rendah pada dumsi waktu yang panjang al(an
menunjul,*an kelelahan otot ioka1. Pel1yakit yang berhubungan dengan sjsten otot-rangka tethjtung
sebagaj bagian terbesar dari penyebab kelidahnampuan bekerja dalam bldang pertantan (Agriculturat
q8a dr ddlam Donkerc. lqar)
\acidl F"
'd,l
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk membangun sistem pengukuran dengan

produldl

menggunakan elektromiogafi (EMG). Serta mengukur tenaga tubuh terutama beban keia otot tangan
dengan beban statik. Hasil pengukuran tersebut juga akan dibandingkan dengan hasil pengukuran
dengan menggunakan,4eart Rate Monitor.

II.
A.

a.
b.

I{ETODAPELAKSANAAN
Peralatan
Pcralatan yang digunakan dalam penel'tian ini adalah:
SatLr urit alat elektrorniografi (EMG)
Satu unit konputer lengkap dengan Peralatan interlacing

Vol I-55

1
Senniar Nasional Teknik Peftaniar A82000, Bosor

d.

Satu unit kamera video
He,xrt late monitar
Barbei berukuran berat 1 kg, 2 kg, 3 kg, dan 4 kg.

B.

PelakanaanPenelitian

Pada talup awal penelitian ini, dilakukan pembangunan suatu sistem pengukuran dan
pengambrlan data dengan itlteifacing ins1Jrmen elellromiografi dengan komputer (Gambar 21).
Elelaroda (sudace elecfode) yang dipasang pada lengan bagian bawah subyek uji merLrpakan sensor
kontraksi otot Iengan manusia. Sensor tersebut mcnerxskan sinyal kontraksi oior masuk ke delam
EMG Amplifier. EMG Amplifier akan memberikan penguatan terhadap sinyal rersebul dan
tampilannya dapat dilihat pada komputer setelah melalui analog to tligitat cawerter. pra$an
korro.rLer y"r s drglln"Lar u_ru, DemaJrggrtan d, a cd,lah de-""n mergg'unak"" oahasa r-. Si r"J
yarg keluar dari EMG tersebut diolah dengan menggLrnakan program Matlab untuk mengetahui poj,E,.
Spectrd Density-nya.
Pengambilan data beban keda lokal stalis. dilakukan di mana subyek ujj mengangkat arau
menahan beban yang telah diketahui belalnya. Sehingga dapat diketahui bentuk karakerisrik silyai
EMG pada gaya yang telah diketahui lersebut, yang menjadi acuan pada pengukuran behan kela tolat

drnamis.

#

K":[i*''

-* T,*,*, ----* Pensuaran >
cambar

2.l.

AOc

- ---*: B:"iil""
'

Nlai

'

Grzlik

Sistem pengukuran dan pengambilan data

Pada saat yang bersamaan juga dilakukan pengulojan dengan menggunakan ,{edrl ,?t?

monitor. Pengolahetr data yang dilakukan kemudian akan menghasilkan keluaran lrekuensi dan
amplitudo tegangan otot subyek tersebut, serta pe.bandingan pengukuran beban kerja menggunakan
EMG dengan heart rate monitor pada tirl1kal pembebanan tertentu.

C.

Perlakuan

Perlakuan yang diberikan adalah fakor pembebanan sebesar 1 kg, 2 kg, 3 kg, dan 4 kg dengan
istirahat di antaranya. Masing-masing perlakuan dilakukan selama tiga menit. pada tahap as,al
peneljtian ini, subyek uji adalah seorang laki-laki berusia 26 tahun, berat badan 63 kg dan tinggi 175
cn1. serla temperatur tubuh 36.1"C. Subject uji adaiah seorang mahasiswa dan tidak sedang dalan
progran latihan berat, serla tidak pemah mengalanti cedera otot pada iangan_

Vol f -i6

Semind NasioDal Teioik Perta!ian_AE2000, Boso.

TII. I{ASIL DAN PEMBAIIASAN
Fungsi otot-otoi tulang adalah untuk menggerakkan tu1ang-tulang Tegangan yang dihasilkan

oleh otot unik menggerakka;tulang merupakan respon dari impuls yang diberikan sistem saralpusal
Energi untuk kontiaiii otot berasal dari substansi yang dikenal sebagai ATP (adenostue tiPhosphale)
D€ngan memecah satu nntai fosfat, ATP menjadi ADP (adenosine diPhospha'e) dan energi terbentuk
dalam sel. Agar sel dapat berfungsi terus menerus, ADP harus diubah menjadi ATP sehingga
yang-dikenal dengan
energi dapat teru; dibentuk saat dibutuhkan, dengan menambahkan satu fosfat
crealirc phosphate yang berlaku sebagai energi cadangan untuk membentuk ADP nenjadi ATP

ll

"

{Brid-sers, 1995).

'

A-ktivitas otot mengkonversikan glukosa dan oksigen menjadi karbondioksida dan air sena
sebagal akiba!
melepaskan energi delan b;ntuk ATP alalam proses tersebut Keletahan dapat ieijadi
atrrivitas

aclinyang
mengurangi
ATp
substansi
a*i ierk*"r,g,ry"a metabolisme atau berkurangnya
meningkatnya
dengan
bedmplikasi
kelelahan
,o,or;,. Serd.ungnya fungsi otot yang disebabkan oleh
resrko ced"ra orot rang\a.

proses-prcses
Ketidaknyamanan, temasuk kelelahan otot dapat dihasilkan oleh kombinasi
yang-dapat diobsenasi
fisiologis dan psikologis. Kelelahan otot merupakan fenomena fisiologis
daPat digunal(an
(EMG)
ElektlomiograJi
Elel-tromiografi

Langsu-ng dengun -enig,rnakan tekiik
keuntuncan
memiliki
Elel'troniografi
lokal
luga
t*ja otoi dan kelelahan otot
,rtif. --""guli.r.
mcnglitunc
unluk
digunakan
yang
dapat
nantinya
dengan rrJrekam secara iontinyrr kontmksi olol
Pinkze, 1999)' Aktivitas elekris pada otoi
di
dalam
1995
(Hagb;rg

el
al.,
keqa
beban
teseiuruhan
pada larlit di atas otoi
dapai dideteksi a"rlgun t"ttgg""utun elcllroda-eleid'oda )'ang ditempetkan
tri.but utru d"ngun'rrr"ngg.ii"kun elektroda-elel-tloda 3aIum yang dimasuLkan ke d€lam oiol lubuh'
Akllvitas otot ak; menghaiilkan sinyal-sinyal yang dapat dilihat pada osiloskop EMG'

t"t*

pola
Data sinyal gtrtC yang diambil melatui komputer cendeixng menunjukkan sualu
peningkatan
beban
adanya
dengan
,Lmpttudo sinyai dari pun"ak G puncak akan semakin melebar
ya.1q d.b- rk"n r'l"bcl L l).

Tabel

3 .

I

.

Data rata-rata selang amplitudo

Beban (kg)

Amplitudo (rnv)

1

l- 458.0 -

2

- 430.0

3

- 4',70.4

0

- 190

417.6
470.1

-

492.6

- 445.1 -

451.1
483.9

menwljukkan suatu pola
Sedangkan alata denyut jantung selama kegiatan cenderung tidak
keda
dengan menggunakan
beban
:.21. ttut ini aimungtint