17 Fase heel contact dari pengguna prosthetic bawah lutut

Gambar 4.17 Fase heel contact dari pengguna prosthetic bawah lutut

Pada heel contact kaki kiri membentuk sudut 40 o terhadap kaki kanan. Kaki kanan membentuk sudut 110 o terhadap lantai. Pada fase ini kedua kaki menapak pada lantai yaitu saat kaki melakukan stance position, sedangkan kaki kiri berada dalam posisi terjauh terhadap kaki kanan. Berat badan (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 .......... ..(4.1)

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

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

1. Gaya normal dengan jarak r N pada fase heel contact

Gambar 4.18 Gaya normal dengan jarak r N Komponen gaya yang bekerja:

F NA 1 x r N

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

2. Gaya berat pada jarak r 3

Gambar 4.19 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 + L ' 3 ) Sin q 1 ]

3. Gaya berat pada jarak r 2

Gambar 4.20 Gaya berat pada jarak r 2 Komponen gaya berat: W 2 x r 2

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

4. Gaya berat pada jarak r 1

Gambar 4.21 Gaya berat pada jarak r 1 Komponen gaya berat: W 1 x r 1

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

Gambar 4.22 Gaya berat pada jarak r 4 Komponen gaya berat:

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

6. Gaya berat pada jarak r s

Gambar 4.23 Gaya berat pada jarak r s Komponen gaya berat:

rs = ( L 5 - L ' s ) Sin q 2

7. Gaya berat pada jarak r 5

Gambar 4.24 Gaya berat pada jarak r 5 Komponen gaya berat:

W 5 x r 5 r 5 = L '' 5 Sin q 2

8. Gaya berat pada jarak r 6

Gambar 4.25 Gaya berat pada jarak r 6 Komponen gaya berat:

Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi: W 1 ( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 2 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + L ' 2 xSin q 1 ] + W 3 [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + ( L 2 + L ' 3 )] Sin q 1 ] + W s ( L 5 - L ' s ) Sin q 2

+ W 4 ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 5 x L ' ' 5 Sin q 2 + W 6 x L ' 6

F NA 1 = ………….

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

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

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

+ W 4 ( L '' 4 + L 5 ) Sin q 2 + W 5 x L '' 5 Sin q 2 + W 6 x L ' 6

F NK 1 = ...

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

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

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 4.26 Gaya normal dengan jarak r N

Komponen Gaya yang bekerja:

F NA 1 x r N

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

2. Gaya berat pada jarak r 6

Gambar 4.27 Gaya berat pada jarak r 6 Komponen gaya berat:

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

3. Gaya berat pada jarak r 5

Gambar 4.28 Gaya berat pada jarak r 5 Komponen gaya berat:

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

Gambar 4.29 Gaya berat pada jarak rs Komponen gaya berat: W s x r s

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

5. Gaya berat pada jarak r 4

Gambar 4.30 Gaya berat pada jarak r 4 Gambar 4.30 Gaya berat pada jarak r 4

6. Gaya berat pada jarak r 1

Gambar 4.31 Gaya berat pada jarak r 1 Komponen gaya berat: W 1 x r 1

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

7. Gaya berat pada jarak r 2 7. Gaya berat pada jarak r 2

8. Gaya berat pada jarak r 3

Gambar 4.33 Gaya berat pada jarak r 3 Komponen gaya berat:

W 3 x r 3 r 3 = L '' 3 sin q 1 Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi:

W 1 ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 2 ( L '' 2 + L 3 ) Sin q 1 + W 3 xL '' 3 Sin q 1

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

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

F NA 2 = ………………

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

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

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

+ L ' 4 xSin q 2 ]

NK 2 = …………………

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

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

1. Momen pada jarak r 3

Gambar 4.34 Momen pada jarak r 3 Komponen momen:

r 3 = L '' 3 sin q 1

2. Momen pada jarak r 2

Gambar 4.35 Momen pada jarak r 2 Komponen momen: W 2 x r 2

Gambar 4.36 Momen pada jarak r 1 Komponen momen: W 1 x r 1

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

4. Momen pada jarak r 4

Gambar 4.37 Momen pada jarak r 4 Komponen momen: W 4 x r 4

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

5. Momen pada jarak rs

Gambar 4.38 Momen pada jarak rs Komponen momen:

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

6. Momen pada jarak r 5

Gambar 4.39 Momen pada jarak r 5 Komponen momen:

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

7. Momen pada jarak r 6

Gambar 4.40 Momen pada jarak r 6 Komponen momen:

x r 6 r 6 = [( L 4 + L 5 ) Sin q 2 + ( L 2 + L 3 ) Sin q 1 + L ' 6 ]

8. Momen dengan jarak r N

Gambar 4.41 Momen pada jarak r N Komponen momen yang bekerja:

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

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

...... + I W

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

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

6 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 + L 6 ]

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

II

2 ( K NEENORMAL ) = W 2 ´ L 2 sin q 1 + W 1 ´ L 2 sin q 1 + Ws ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L S ) sin q 2 ]

4 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 ] + W 5 ´ [ L 2 sin q 1 + L 4 sin q 2 + L 5 sin q 2 ]

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

+ W 6 ´ [ L 2 sin q 1 + ( L 4 +

5 ) sin q 2 + L 6 ]

+ F NA 1 ´ L 3 sin q 1 - W 3 ´ L ' 3 sin q 1

c. Momen pada hip,

M t 3 ( HIP ) = W S ´ ( L 4 + L ' s ) sin q 2 + W 4 ´ ( L ' 4 ) sin q 2 + W 5 ´ [ L 4 + I L 5 ] sin q 2

- F NA 2 ´ [ L 4 + L 5 ] sin q

2 + W 6 ´ [ [ L 4 + L 5 ] sin q 2 + L 6 ]

NA 1 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 3 ´ [ L 2 + L 3 ] sin q 1 - W 2 ´ L 2 sin q 1

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 6

Gambar 4.42 Momen pada jarak r 6 Komponen momen:

2. Momen pada jarak r 5

Gambar 4.43 Momen pada jarak r 5 Komponen momen:

W 5 x r 5 r 5 = L '' 5 Sin q 2

3. Momen pada jarak r s

Gambar 4.44 Momen pada jarak r s Komponen momen: W s x r s

rs = ( L 5 - L ' s ) Sin q 2

4. Momen pada jarak r 4

Gambar 4.45 Momen pada jarak r 4 Komponen momen: W 4 x r 4

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

5. Momen pada jarak r 1

Gambar 4.46 Momen pada jarak r 1 Komponen momen:

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

6. Momen pada jarak r 2

Gambar 4.47 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 ]

7. Momen pada jarak r 3

Gambar 4.48 Momen pada jarak r 3 Komponen momen:

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

8. Momen dengan jarak r N

Gambar 4.49 Momen dengan jarak r N

Komponen momen yang bekerja:

F NA 1 x r N

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

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

4 ( ANKLE PROSTHETIC S ) = W 6 ´ L 6 cos q 3 + F NA 1 ´ [ ( L 2 + L 3 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ]

- W ´ I 3 [ ( L 3 + L 2 ) sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q - W ´ I 2 ] 2 [ L 2 sin q 1 + ( L 4 + L 5 ) sin q 2 ] ...(4

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

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

.10)

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

5 ( K NEE PROSTHETIC S) = W 6 ´ [ L 5 sin q 2 + L 6 ] W 5 ´ L 5 sin q 2 + W S ´ [ L S sin q 2 ]

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

…….

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

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

(4.11)