commit to user
III - 4
melakukan pengurangan potential energy terhadap kinetic energy. Bentuk umum persamaan gerak Lagrange yang terdapat dalam persamaan 2.11
digunakan untuk mengetahui keseimbangan nilai energi dan torsi secara dinamis pada setiap fase dalam satu periode waktu berjalan. Besarnya usaha
keseluruhan dihitung dengan menggunakan rumusan usaha baik pada gerak translasi maupun rotasi dengan menggunakan persamaan 2.4 dan juga
persamaan 2.5. Perbedaan Lagrangian pada kaki normal dan kaki prosthetic adalah adanya penambahan energi pegas pada perhitungannya.
4. Merumuskan external work. Perumusan external work dengan menghitung seluruh hasil perkalian antara
torsi dan sudut yang terbentuk pada ankle, knee, dan hip joint. Besarnya work keseluruhan dihitung menggunakan rumusan usaha baik pada gerak translasi
maupun rotasi dengan menggunakan persamaan 2.4 dan persamaan 2.5. 5. Menurunkan komponen external work torsi dan gaya.
Komponen external work didapatkan dari hasil penurunan Lagrangian dan external work. Hasil penurunan tersebut berupa besar torsi dan gaya yang
terjadi pada ankle, knee, dan hip joint. Perhitungan torsi dilakukan pada persendian hip, knee, dan ankle baik kaki normal maupun kaki prosthetic.
3.2.2 Pengambilan Data Parameter
Data yang diperlukan persamaan gerak Lagrange untuk pengukuran tingkat keseimbangan berjalan equilibrium gait pada pengguna prosthetic atas lutut
menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar, yaitu:
1. Sudut gerakan q pada segmen tubuh di setiap fase gerakan. Pengukuran sudut bertujuan untuk mengetahui sudut yang terbentuk pada
ankle, knee, dan hip joint baik kaki normal maupun kaki prosthetic saat berjalan menggunakan prosthetic kaki atas lutut endoskeletal sistem energy
storing dengan mekanisme 2 bar. Sudut yang terbentuk dari masing-masing segmen dicari dengan menggunakan alat electrogoniometer Rf. Secara umum,
prosedur pelaksanaan dari pengukuran sudut, yaitu: a. Pengguna prosthetic memakai prosthetic kaki atas lutut endoskeletal
dengan energy storing yang digunakan dalam eksperimen.
commit to user
III - 5
b. Pemasangan electrogoniometer Rf di tubuh pengguna prosthetic dilakukan pada bagian ankle, knee, dan hip joint. Alat electrogoniometer Rf
tersambung pada sebuah komputer untuk menampilkan hasil pengukuran sudut ankle, knee, dan hip joint pada kaki normal maupun kaki prosthetic.
Electrogoniometer yang digunakan ialah electrogoniometer rf digital yang ditransfer melalui wireless dengan kecepatan transfer data 4800 bit per
detik. c. Pengguna prosthetic atas lutut endoskeletal dengan energy storing
melakukan kegiatan berjalan di bidang datar. Data pengukuran yang ditampilkan dalam komputer.
a b
Gambar 3.2 a Electrogoniometer Rf, b Receiver Digital
Sumber: Jurusan Teknik Industri, 2010
2. Kecepatan sudut dan percepatan sudut dengan CV Mob. Merekam aktivitas berjalan responden amputee menggunakan video,
kemudian hasil rekaman aktifitas berjalan amputee dimasukkan dalam software CVMob untuk menentukan velocity dan acceleration. Titik yang
digunakan untuk memperoleh kecepatan dan percepatan adalah center of mass foot, ankle, center of mass shank, center of mass thigh, dan center of mass
upper body. 3. Pengukuran anthropometri pengguna prosthetic kaki atas lutut.
Pengambilan data anthropometri amputee pengguna prosthetic digunakan untuk menghitung panjang segmen titik berat tubuh pengguna prosthetic.
Pertama diukur tinggi badan dan berat badan pengguna prosthetic, kemudian dilakukan pengambilan data anthropometri amputee. Data anthropometri
tubuh yang diambil merupakan data yang berhubungan langsung dengan
commit to user
III - 6
pengukuran panjang segmen kaki yang meliputi panjang stump, panjang betis dan panjang telapak kaki. Panjang segmen telapak kaki diukur dari ujung jari
terpanjang pada kaki hingga bagian belakang dari kaki. Panjang segmen betis diukur dari mata kaki hingga lutut. Pengukuran anthropometri tubuh amputee
menggunakan meteran dan berat badan menggunakan timbangan badan.
a b
Gambar 3.3 Alat ukur, a Meteran, b Timbangan badan
Sumber : Jurusan Teknik Industri, 2010
Meteran yang digunakan adalah meteran kain dengan panjang maksimal sebesar 2 m.
Timbangan badan yang digunakan ialah timbangan digital dengan beban maksimal 150 kg dan ketepatan pembacaan data sebesar 0.01
kg. 4. Pengukuran dimensi prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan
mekanisme 2 bar. Unit penelitian adalah prosthetic atas lutut endoskeletal yang khusus
digunakan responden amputee. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui karakteristik prosthetic atas lutut endoskeletal dengan energy storing yang
ditinjau dari ukuran berat dan panjang prosthetic. Semua dimensi pada rancangan prosthetic atas lutut endoskelatal dengan energy storing dicatat.
Pengukuran dimensi prosthetic dilakukan dengan menggunakan meteran, dan berat prosthetic diukur dengan menggunakan force gauge.
commit to user
III - 7 Gambar 3.4 Force Gauge
Sumber: Jurusan Teknik Industri, 2010
Force gauge yang digunakan dalam pengukuran dimensi prosthetic force gauge digital dengan beban maksimal yang dapat diukur sebesar 500 N dan
dengan ketepatan pembacaan data sebesar 0,1 N. 5. Penentuan capture pada tiap phase dalam satu siklus gerakan.
Penentuan capture digunakan untuk membantu memodelkan manusia dalam suatu sistem benda jamak yang tersusun dari free body diagrams pada setiap
joint yang saling terhubung membentuk satu kesatuan. Capture dibuat pada setiap fase dalam satu siklus gerakan amputee pengguna prosthetic atas lutut
endoskeletal dengan energy storing di bidang datar.
Gambar 3.5 Video kamera
Sumber: www.Panasonic.com, 2010
Capture diambil dari video eksperimen. Kamera video yang digunakan untuk merekam eksperimen adalah Panasonic CCD Camera Cencored Device
Area Image Sensors For broadcast and business 11.0 mm 23 type BW Tree-plate type 1952 x 1108 Interline Transfer system - HD High
Definition 290 mV 1,600 mV -125 dB WDIP032-G-0750C
.
3.2.3 Perhitungan External Work dan Komponennya
