50 Fase foot flat dari pengguna prosthetic bawah lutut

Gambar 4.50 Fase foot flat dari pengguna prosthetic bawah lutut

Pada fase 2 ini dimana kaki kiri melakukan daya tolak dari lantai berpindah ke bagian telapak depan jari-jari kaki. Pada fase foot flat, kaki kanan menapak pada permukaan lantai membentuk sudut 100 o . Kaki kiri membentuk sudut 30 o terhadap kaki kanan. Paha kaki kiri membentuk sudut 150 o terhadap betis kaki kiri. Gaya pada berat tubuh (W) memberikan reaksi ke atas berupa gaya normal (F N ). Persamaan ini dapat dicari dengan menentukan gaya normal (F N ), yaitu:

F N x r N = W 1 x r 1 + W 2 x r 2 + W 3 x r 3 + W 4 x r 4 + W 5 x r 5 + W s x r s - W 6 x r 6 ……. (4.12)

1. Gaya normal dengan jarak r N pada fase foot flat

Gambar 4.51 Gaya normal dengan jarak r N

Komponen Gaya yang bekerja:

F NA 1 x r N

r N = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

2. Gaya berat pada jarak r 6

Gambar 4.52 Gaya berat pada jarak r 6 Komponen gaya berat: W 6 x r 6

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

3. Gaya berat pada jarak r 3

Gambar 4.53 Gaya berat pada jarak r 3 Komponen gaya berat:

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

Gambar 4.54 Gaya berat pada jarak r 2 Komponen gaya berat:

r 2 = ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 Sin q 1

5. Gaya berat pada jarak r 1

Gambar 4.55 Gaya berat pada jarak r 1 Komponen gaya berat: W 1 x r 1

6. Gaya berat pada jarak r 4

Gambar 4.56 Gaya berat pada jarak r 4 Komponen gaya berat: W 4 x r 4

r 4 = ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2

7. Gaya berat pada jarak r s 7. Gaya berat pada jarak r s

8. Gaya berat pada jarak r 5

Gambar 4.58 Gaya berat pada jarak r 5

Komponen gaya berat: W 5 x r 5

r 5 = L '' 5 Sin q 2 Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi:

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

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

F NA 1 = .....

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

b. Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),

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

c. Gaya pada hip, c. Gaya pada hip,

Komponen-komponen penyusun perumusan gaya pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) dijelaskan pada gambar-gambar di bawah ini:

1. Gaya normal dengan jarak r N

Gambar 4.59 Gaya normal dengan jarak r N

Komponen Gaya yang bekerja:

F NA 1 x r N

r N = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

2. Gaya berat pada jarak r 5

Gambar 4.60 Gaya berat pada jarak r 5 Komponen gaya berat:

3. Gaya berat pada jarak rs

Gambar 4.61 Gaya berat pada jarak rs Komponen gaya berat: W s x r s

r s = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L ' s ) Sin q 2

4. Gaya berat pada jarak r 4

Gambar 4.62 Gaya berat pada jarak r 4 Komponen gaya berat:

r 4 = L ' 4 Sin q 2 + L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3

Gambar 4.63 Gaya berat pada jarak r 1 Komponen gaya berat: W 1 x r 1

r 1 = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3

6. Gaya berat pada jarak r 2

Gambar 4.64 Gaya berat pada jarak r 2 Komponen gaya berat: W 2 x r 2

r 2 = L '' 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3

7. Gaya berat pada jarak r 3

Gambar 4.65 Gaya berat pada jarak r 3

Komponen gaya berat: W 3 x r 3

r 3 = L '' 3 sin q 1

8. Gaya berat pada jarak r 6

Gambar 4.66 Gaya berat pada jarak r 6

Komponen gaya berat: W x r 6 6

r 6 = L ' 6 Cos q 4 Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi:

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

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

F NA 2 = ......(

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

e. Gaya pada knee kaki kanan (kaki prosthetic),

(4.17) Berat badan (W) memberikan reaksi berupa momen inersia (M σ). Persamaan ini dapat dicari dengan menentukan berat dan panjang dari

segmen tubuh, yaitu:

a. Momen pada ankle kaki kiri (kaki normal),

Komponen-komponen penyusun perumusan momen pada ankle kaki kiri (kaki normal) dijelaskan pada gambar-gambar di bawah ini.

1. Momen pada jarak r 6

Gambar 4.67 Momen pada jarak r 6 Komponen momen:

r 6 = L ' 6 Cos q 4

2. Momen pada jarak r 3

Gambar 4.68 Momen pada jarak r 3 Komponen momen:

W 3 x r 3 r 3 = L '' 3 sin q 1

3. Momen pada jarak r 2

Gambar 4.69 Momen pada jarak r 2 Komponen momen: W 2 x r 2

r 2 = L '' 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3

4. Momen pada jarak r 1

Gambar 4.70 Momen pada jarak r 1 Komponen momen: W 1 x r 1

r 1 = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3

5. Momen pada jarak r 4

Gambar 4.71 Momen pada jarak r 4 Komponen momen: W 4 x r 4 r 4 = L ' 4 Sin q 2 + L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3

6. Momen pada jarak rs

Gambar 4.72 Momen pada jarak rs Komponen momen: W s x r s

r s = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L ' s ) Sin q 2

7. Momen pada jarak r 5

Gambar 4.73 Momen pada jarak r 5 Komponen momen:

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

Gambar 4.74 Momen pada jarak r N Komponen momen yang bekerja:

F NA 2 x r N

r N = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi: II M II t

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

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

....( + I W

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

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

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

+ W ´ 1 6 [ L 6 cos q 4 ]

b. Momen pada knee kaki kiri (kaki normal),

II M I t

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

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

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

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

c. Momen pada hip,

d. Momen pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic),

Komponen-komponen penyusun perumusan Momen pada ankle kaki kanan (kaki prosthetic) dijelaskan pada gambar-gambar di bawah ini.

1. Momen pada jarak r 5

Gambar 4.75 Momen pada jarak r 5

Komponen momen: W 5 x r 5

r 5 = L '' 5 Sin q 2

2. Momen pada jarak r s

Gambar 4.76 Momen pada jarak r s Komponen momen:

3. Momen pada jarak r 4

Gambar 4.77 Momen pada jarak r 4 Komponen momen:

r 4 = ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2

4. Momen pada jarak r 1

Gambar 4.78 Momen pada jarak r 1 Komponen momen:

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

5. Momen pada jarak r 2

Gambar 4.79 Momen pada jarak r 2 Komponen momen: W 2 x r 2

r 2 = ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 Sin q 1

6. Momen pada jarak r 3

Gambar 4.80 Momen pada jarak r 3 Komponen momen:

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

7. Momen dengan jarak r N

Gambar 4.81 Momen pada jarak r N Komponen Momen yang bekerja:

F NA 1 x r N

r N = L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 + ( L 4 + L 5 ) Sin q 2

8. Momen pada jarak r 6

Gambar 4.82 Momen pada jarak r 6 Komponen momen: W 6 x r 6

r 6 = ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L 2 Sin q 1 + L 3 Sin q 3 - L ' 6 Cos q 4 Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi:

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

- II W

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

(4.21)

e. Momen pada knee kaki kanan (kaki prosthetic),

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

5 ( K NEE prosthetic )

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

.....

+ F NA 1 ´ [ ( L 2 sin q 1 +

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

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

(4.22)