Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV) Melalui Pendekatan Jejak Kaki Manusia

PENDUGAAN KETENGGELAMAN TERRESTRIAL ROBOTIC
VEHICLE (TRV) MELALUI PENDEKATAN
JEJAK KAKI MANUSIA

ADI PURNAMA NUR’ARIPIN

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

ii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan
Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV) melalui Pendekatan Jejak Kaki
Manusia adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2015
Adi Purnama Nur’aripin
NIM F14090054

iv

ABSTRAK
ADI PURNAMA NUR’ARIPIN. Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic
Vehicle (TRV) Melalui Pendekatan Jejak Kaki Manusia. Dibimbing oleh Prof. Dr.
Ir. Tineke Mandang, MS.
Terrestrial Robotic Vehicles (TRVs) perlu dikembangkan untuk membantu
kegiatan pertanian di Indonesia. Pengembangan TRVs memerlukan pertimbangan
khusus terhadap karakteristik fisik maupun sifat mekanik tanah terkait dengan
pengaruhnya terhadap mobilisasi TRV. Salah satu yang menjadi masalah dalam
mobilisasi adalah ketenggelaman. Model pendugaan ketenggelaman yang sudah
berhasil digunakan untuk kendaraan relatif besar adalah model Bekker (Bekker

1962 dalam Meirion-Griffith dan Spenko 2011) namun model ini bermasalah jika
digunakan pada kendaraan berukuran kecil. Model ini memiliki akurasi yang
rendah ketika digunakan pada kendaraan berukuran kecil. Penelitian ini
mengusulkan model pendugaan ketenggelaman TRV dengan metode yang lebih
sederhana dari model-model yang sudah ada sebelumnya yaitu dengan parameter
kadar air tanah, bulk density dan tekanan jejak kaki manusia. Model
ketenggelaman yang diperoleh adalah zksa = -15.21 + 0.318Pskn + 2.615ka0-5 59.85ρ0-5 untuk subjek perempuan dan zkdc = -18.597 + 0.190Pkr + 1.919ka0-5 36.235ρ0-5 untuk subjek laki-laki namun hasil verivikasi menunjukan kedua model
tersebut memiliki akurasi yang masih rendah sehingga perlu disempurnakan lagi.
Kata kunci: jejak kaki, kadar air, ketenggelaman, tekanan, TRVs

ABSTRACT
ADI PURNAMA NUR’ARIPIN. Sinkage Estimation of Terrestrial Robotic
Vehicle (TRV) using Human Footprints Method. Supervised by Prof. Dr. Ir.
Tineke Mandang, MS.
Terrestrial Robotic Vehicles (TRVs) are necessary to be developed to
support agricultural activities in Indonesia. TRVs development requires special
consideration on the characteristics of the soil physical and mechanical
properties related to its effect on TRV mobility. One of the detrimental effect in
mobility is sinkage. Sinkage estimation has been successfully used to large
vehicles is a Bekker's model (Bekker 1962 in Meirion-Griffith and Spenko 2011)

however appliying Bekker model to smaller vehicles can be problematic. This
model has little accuracy when used on small vehicles. This research proposes
sinkage estimation model for TRV using a simpler method, that is using water
capacity, bulk density and human foot pressure parameters. The proposed model
of sinkage is zksa = -15.21 + 0.318Pskn + 2.615ka0-5 - 59.85ρ0-5 for female subjects
and zkdc = -18.597 + 0.190Pkr + 1.919ka0-5 - 36.235ρ0-5 for male subjects however
the verification results showed both models have a low accuracy, therefore both
models needs to be improved.
Keywords: human footprints, pressure, sinkage, TRVs, water capacity,

PENDUGAAN KETENGGELAMAN TERRESTRIAL ROBOTIC
VEHICLE (TRV) MELALUI PENDEKATAN
JEJAK KAKI MANUSIA

ADI PURNAMA NUR’ARIPIN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

vi

Judul Skripsi : Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
Melalui Pendekatan Jejak Kaki Manusia
Nama
: Adi Purnama Nur’aripin
NIM
: F14090054

Disetujui oleh

Prof. Dr. Ir. Tineke Mandang, MS

Pembimbing

Diketahui oleh

Dr. Ir. Desrial, M. Eng
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

viii

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia dan izin-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2013 ini
ialah teramekanik, dengan judul Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic
Vehicle (TRV) Melalui Pendekatan Jejak Kaki Manusia.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Tineke Mandang, MS
dan Ibu Dr. Lenny Saulia S.TP, M.Si selaku dosen pembimbing serta Dr. Ir.
Wawan Hermawan, MS dan Dr. Ir. I Wayan Astika M.Si selaku dosen penguji.

Terima kasih juga penulis ucapkan kepada kedua orang tua dan seluruh keluarga
serta kerabat di kampung halaman, A Deden, Ibu Sri Rahayu, keluarga besar
KMNU IPB, keluarga besar UKM Panahan IPB, dan keluarga besar Pondok
Pesantren Mina 90 atas dukungan dan doa yang telah diberikan. Terima kasih dan
semoga sukses kepada teman-teman seperjuangan Robiansah, Andhika, Gumilar,
Hairunnisa serta teman-teman Orion 46 yang telah banyak membantu dalam
pelaksanaan penelitian.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2015
Adi Purnama Nur’aripin

DAFTAR ISI
ABSTRAK

iv

DAFTAR ISI

ix

DAFTAR TABEL

x

DAFTAR GAMBAR

x

DAFTAR LAMPIRAN

x

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

METODOLOGI

2

Tempat dan Waktu Penelitian

2

Alat dan Bahan

2

Metode Penelitian

3

HASIL DAN PEMBAHASAN

8

Identifikasi Sampel Tanah

8

Antropometri Subjek

9

Hubungan Parameter Tekanan Terhadap Kedalaman Jejak Kaki

10

Hubungan Kadar Air Tanah dengan Bulk Density dan Tahanan Penetrasi 12
Model Ketenggelaman

13

Verifikasi Model

15

SIMPULAN DAN SARAN

17

Simpulan

17

Saran

17

DAFTAR PUSTAKA

18

LAMPIRAN

19

RIWAYAT HIDUP

23

x

DAFTAR TABEL
1 Alat dan bahan penelitian
2 Batas cair, batas plastis, indeks plastisitas dan distribusi ukuran
partikel tanah
3 Nilai tekanan subjek (S)
4 Karakteristik tanah percobaan
5 Hasil analisis regresi linear zkaki perempuan dan laki-laki dengan
parameter P dan ka0-5
6 Hasil analisis regresi linear zkaki perempuan dan laki-laki dengan
parameter P, ka0-5, dan ρ0-5
7 Nilai Koefisien determinasi antara Z observasi TRV statis dan dinamis
dengan zmodel

2
9
10
12
14
14
15

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6

Diagram alir metode penelitian
(a) Pengukuran A telapak kaki pada millimeter block (b) Roda TRV
Pengukuran (a) sinkage TRV (b) sinkage kaki
Jejak telapak kaki (a) dinamis (b) statis
Besar tekanan kaki masing-masing subjek
Pengaruh parameter tekanan terhadap kedalaman jejak kaki masingmasing subjek
7 Hubungan kadar air terhadap tahanan penetrasi
8 Hubungan antara zmodel dengan zobservasi (a) TRV statis dan (b) TRV
dinamis pada subjek perempuan
9 Hubungan antara zmodel dengan zobservasi (a) TRV statis dan (b) TRV
dinamis pada subjek laki-laki
10 RC mobile

3
6
7
8
10
11
13
15
16
19

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8

Spesifikasi RC mobile yang digunakan
Karakteristik roda pada platform keras
w TRV
Klasifikasi tanah berdasarkan beberapa organisasi
Diagram klasifikasi tekstur tanah
Data antropometri subjek
Nilai rata-rata ketenggelaman kaki subjek
Nilai rata-rata ketenggelaman TRV

19
19
20
20
20
21
21
22

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Terrestrial Robotic Vehicles (TRVs) sudah sangat berkembang di negaranegara maju seperti Amerika dan digunakan untuk kegiatan-kegiatan penting
seperti modern military (Smuda 2004 dalam Nguyen-Huu dan Joshua T 2009) dan
tim SAR (Micire 2002 dalam Nguyen-Huu dan Joshua T 2009). Selain itu, TRVs
juga dikembangkan untuk membantu dan menunjang industri pertanian seperti
perusahaan pemanenan (Nguyen-Huu dan Joshua T 2009). Di Indonesia, TRVs
belum banyak dikembangkan dan dimanfaatkan, termasuk di bidang pertanian.
Oleh karena itu, diperlukan pengembangan TRVs sehingga dapat dimaksimalkan
pemanfaatannya di Indonesia.
Pengembangan TRVs harus disesuaikan dengan kondisi lingkungan di mana
TRVs akan dioperasikan. Karakteristik tanah baik fisik maupun mekanik sangat
berpengaruh dalam pengembangan suatu TRVs khususnya dalam keterkaitannya
dengan mobilisasi. Mandang dan Nishimura (1991) menyatakan bahwa untuk
menduga kemampuan lalu lintas alat pertanian, daya dukung tanah dan sinkage
harus dipertimbangkan secara simultan.
Ketenggelaman atau sinkage adalah terjadinya penurunan permukaan tanah
akibat gaya dari luar yang dapat mengakibatkan pemadatan tanah. Penurunan
permukaan terjadi sampai pada keadaan di mana gaya penahan dari tanah
seimbang dengan beban yang diberikan. Kenaikan beban dapat menyebabkan
kenaikan ketenggelaman. Ketenggelaman roda yang besar akan mengakibatkan
tahanan gelinding yang besar pula. Meningkatnya nilai ketenggelaman akibat
pembebanan yang diberikan, akan meningkatkan besarnya tahanan gelinding yang
berpengaruh terhadap menurunnya kemampuan traksi suatu kendaraan (Mandang
dan Nishimura 1992).
Model pendugaan ketenggelaman yang sudah berhasil digunakan adalah
model Bekker (Bekker 1962 dalam Meirion-Griffith dan Spenko 2011) namun
model ini tidak tepat jika digunakan pada kendaraan berukuran kecil. Model
Bekker dijelaskan pada persamaan (1) berikut ini:
P=(

+ kØ) Zn

(1)

dimana P adalah tekanan, kc dan kØ adalah cohesive dan frictional moduli, b
adalah lebar plat, z adalah sinkage, dan n adalah exponen sinkage. MeirionGriffith dan Spenko 2011 menyatakan bahwa terdapat kelemahan pada model
Bekker yaitu model ini tidak akurat jika digunakan untuk menduga ketenggelaman
pada kendaraan yang berukuran kecil. Metode pendugaan model Bekker juga
memerlukan peralatan khusus sehingga tidak praktis saat digunakan. Berbeda
dengan model Bekker pada penelitian ini diusulkan model pendugaan
ketenggelaman untuk kendaraan relatif kecil dengan metode yang lebih sederhana
yaitu dengan pendekatan jejak kaki manusia.

2

Perumusan Masalah
Penelitian yang berkaitan dengan mobilisasi khususnya hubungan antara
tekanan kontak dan ketenggelaman yang sesuai dengan karakteristik tanah tertentu
sangat diperlukan untuk membantu pengembangan TRVs. Salah satu model
pendugaan ketenggelaman yang sudah ada adalah model Bekker. Meirion-Griffith
dan Spenko 2011 menyatakan bahwa terdapat kelemahan pada model Bekker
yaitu model ini memiliki akurasi yang rendah ketika digunakan pada kendaraan
berukuran kecil. Metode pendugaan Bekker juga memerlukan peralatan khusus
sehingga tidak praktis saat digunakan.

Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah membuat model pendugaan ketenggelaman
TRV dengan metode yang sederhana yaitu melalui pendekatan jejak kaki manusia.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan bisa dimanfaatkan oleh para pengguna TRVs dan
dapat menjadi data dasar untuk disain dan pengembangan TRVs.

METODOLOGI
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Siswadhi Supardjo
Leuwikopo dan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknologi Pertanian
IPB. Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai November 2013.

Alat dan Bahan
Alat dan bahan utama yang digunakan selama penelitian dijelaskan pada
Tabel 1.
Tabel 1 Alat dan bahan penelitian
Alat

Bahan

1. Objek yang diteliti
RC mobile atau TRV dengan spesifikasi
seperti yang tertera pada Lampiran 1
2. Alat ukur
Penetrometer, ring sample, oven,
timbangan digital, jangka sorong,
milimeter block, alat pengukur suhu dan
RH, plasticity dan liquid limit apparatus,
desikator, satu set saringan dan
hydrometer analysis apparatus, serta
software IBM SPSS statistics 21.

1. Tanah contoh yang diambil
dari Laboratorium Lapangan
Siswadhi
Supardjo
Leuwikopo
2. Larutan sodium silikat

3

Metode Penelitian
Diagram alir pelaksanaan penelitian terdapat pada Gambar 1.
Mulai
Persiapan lahan, alat dan bahan serta
peralatan uji sifat fisik dan mekanik tanah
Uji tanah contoh di Laboratorium Mekanika Tanah (batas cair,
batas plastis, analisis ukuran partikel)
Pengukuran antropometri (berat dan luas telapak kaki) subjek (S) yaitu subjek
perempuan 1 (S1), subjek perempuan 2 (S2), subjek laki-laki 1 (S3), subjek
laki-laki 2 (S4), dan subjek laki-laki 3 (S5).
i=i+1

t=t+1

Pengambilan data di lapangan (i)

Pengambilan
data sinkage dan
perubahan
bentuk roda
TRV(t)
statis

tidak

dinamis

t=4?

tidak

Pengambilan data
kedalaman jejak kaki
subjek (S) di bagian
depan dan belakang
telapak kaki

Pengukuran
kadar air
tanah,
densitas
tanah, dan
tahanan
penetrasi)

ya

S=S+1

statis

ya

dinamis

S=5?

tidak

i=3?

ya
Analisis data (analysis bivarian, regresi linear dan pembuatan model)
Verifikasi model
Model ketenggelaman TRV

Selesai
Gambar 1 Diagram alir metode penelitian

4

Persiapan Lahan
Pengujian sinkage dilakukan pada suatu lahan datar. Lahan dibagi menjadi 9
jalur. Lima jalur digunakan untuk uji sinkage subjek dan 4 jalur untuk uji sinkage
TRV. Masing-masing jalur dibentuk menjadi petakan-petakan sebanyak 6 petak
dengan dimensi masing-masing 0.75 m x 4 m. Tiga petak untuk pengamatan saat
dinamis dan 3 petak lagi untuk pengamatan saat statis. Lahan dikondisikan
sehingga permukaannya rata, bersih dari rumput, sampah dan benda lainnya yang
keberadaannya akan mengganggu proses pengujian sinkage.
Identifikasi Jenis Tanah
Pengujian yang dilakukan untuk mengidentifikasi jenis tanah adalah analisis
ukuran partikel tanah (JIS A 1204 -1980). Analisis ini digunakan untuk
menentukan distribusi ukuran partikel tanah. Analisis ukuran partikel tanah
memerlukan pengukuran kadar air, berat jenis partikel (JIS A 1202-1978), serta
batas plastis dan batas cair untuk menentukan indeks plastisitas tanah contoh
tersebut. Batas plastis didefinisikan sebagai kadar air di dalam tanah pada fase
antara plastis dan semi padat. Determinasi batas plastis tanah dilakukan dengan
mengatur kadar air pada tanah sehingga tanah dapat digulung dengan diameter 3
mm tanpa terjadinya retakan. Metode pengukuran yang digunakan adalah standar
JIS A 1206-1970. Batas cair didefinisikan sebagai kadar air yang terkandung di
dalam tanah pada perbatasan antara fase cair dan fase plastis. Tanah contoh yang
digunakan untuk pengujian batas cair yaitu tanah yang lolos saringan 0.42 mm
sebanyak 100 gram yang telah dicampur air lalu dimasukan ke dalam cawan yang
kemudian diratakan dengan spatula sejajar dengan alas dengan tinggi 10 mm. Alat
pembuat alur (grooving tool) digunakan untuk membuat alur garis tengah pada
cawan dengan posisi tegak lurus permukaan cawan. Kemudian tuas diputar
dengan kecepatan 2 putaran per detik sampai kedua sisi bersinggungan, kemudian
diambil sampel untuk uji kadar air (JIS A 1205-1980). Jika nilai indeks plastisitas
tinggi, maka tanah tersebut banyak mengandung butiran lempung, sedangkan jika
nilai indeks plastisitas rendah, maka dengan sedikit saja pengurangan air tanah
menjadi kering (Hardiyatmo 2010). Nilai indeks plastisitas dapat dihitung
menggunakan persamaan (2):
(2)
dimana :
PI = indeks plastisitas (plasticity index), LL = batas cair (liquid limit), dan PL =
batas plastis (plastic limit)
Pengukuran Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang terkandung dalam pori-pori
tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berbeda pada tiap
kedalaman. Perubahan kadar air tanah tersebut dapat menyebabkan perubahan
nilai tahanan penetrasi dan densitas (bulk density) tanah. Kadar air juga dapat
dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase volume air terhadap volume
tanah (Hakim 1986). Metode pengukuran yang digunakan adalah standar JIS A
1203-1978. Kadar air tanah dihitung dengan persamaan (3):
ka =
dimana :
ka = kadar air (%), mb= massa tanah awal (g), dan ma = massa tanah akhir (g)

(3)

5

Pengukuran Densitas Tanah
Densitas tanah ada dua jenis yaitu densitas tanah basah dan densitas tanah
kering. Densitas tanah basah atau wet-bulk density didefinisikan sebagai padatan
tanah (massa total) dibagi dengan volume total tanah (Kalsim dan Sapei 2003).
Densitas tanah kering atau dry-bulk density umumnya digunakan dan
didefinisikan sebagai massa kering tanah oven pada suhu 105oC selama 24 jam
dibagi dengan volume total tanah (Kalsim dan Sapei 2003). Metode pengujian
densitas tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah wet-bulk density
tujuannya mempermudah pada proses pengambilan data. Istilah densitas tanah
yang digunakan selanjutnya berarti merujuk pada wet-bulk density. Nilai wet bulk
density dapat dihitung menggunakan persamaan (4) dan Yeol et al (2000) dalam
Budi (2011) menjelaskan hasil metode wet-bulk density dapat dikonversi ke dry
bulk density menggunakan persamaan (5):
ρwet =

(4)

ρdry = ρwet

(5)

dimana:
ρwet = densitas tanah basah
ρdry = densitas tanah kering
m = massa tanah basah (g)

V = volume ring sampel (cm3)
ka = kadar air

Pengukuran Tahanan Penetrasi
Pengukuran dilakukan untuk memperoleh nilai ketahanan terhadap
penetrasi, atau disebut juga indeks penetrometer (Qp). Besaran nilai indeks
penetrometer pada alat yang digunakan dalam penelitian ini dihitung dengan
persamaan (6):
Qp
(6)
dimana:
c = skala pada penetrometer
w = berat alat (kgf)
A = luas penampang penetrometer (m2)
Qp = indeks penetrometer (Pa)
Nilai hasil pengukuran indeks penetrometer dipengaruhi oleh sifat tanah.
Menurut Islami dan Utomo (1995) ketahanan penetrasi akan dipengaruhi oleh
tekstur tanah, kandungan dan jenis liat, bobot volume tanah, dan kandungan air
tanah. Nilai indeks penetrometer juga meningkat dengan bertambahnya
kedalaman sampai suatu nilai maksimum, kemudian relatif konstan.
Pengukuran Antropometri Subjek dan Karakteristik Roda TRV
Subjek yang dipilih adalah subjek yang memiliki karakteristik berat badan
antara 55-60 kg. Terdapat 5 subjek yang menjadi objek dalam pengamatan yang
terdiri atas dua subjek perempuan dan 3 subjek laki-laki. Data antropometri yang
diambil dari subjek antara lain berat badan (w) yang diukur dengan timbangan
digital dan luasan telapak kaki (A) yang diukur secara manual dengan bantuan
milimeter block. Luas telapak kaki diukur dari batas terluar telapak kaki yang
ditandai dengan bantuan alat tulis. Batas terluar disesuaikan dengan bentuk dari
masing-masing telapak kaki subjek (Gambar 2.a).

6

Secara umum nilai tekanan (P) subjek diperoleh dari hasil perbandingan
antara berat badan (w) dan luas telapak kaki (A). Nilai tekanan statis dan dinamis
subjek pada penelitian ini diperoleh dari persamaan (7) dan (8) berikut ini:
Pstatis =

(7)

Pdinamis =

(8)

A yang digunakan disesuaikan dengan tekanan kaki yang akan dihitung. Jika akan
menghitung tekanan kaki kiri dinamis (Pkr) atau tekanan kaki kiri statis (Pskr)
maka yang digunakan adalah A kaki kiri, sedangkan jika yang dihitung tekanan
kaki kanan dinamis (Pkn) atau kaki kanan statis (Pskn) maka yang digunakan
adalah A kaki kanan.
Jenis roda TRV (Gambar 2.b) yang digunakan adalah ban karet yang terisi
udara. Ban dilengkapi teknologi sehingga udara dalam ban dapat berkurang atau
bertambah secara otomatis disesuaikan dengan beban atau tekanan yang
diterimanya. Untuk mencari luas kontak antara roda dengan tanah (A) maka
dilakukan pengukuran panjang kontak roda dengan permukaan (l) dan lebar
kontak roda dengan permukaan (b). Selain itu diukur juga diameter vertikal roda
(dv) dan diameter horizontal roda (dh) untuk mengetahui perubahan kondisi roda
tersebut pada masing-masing perlakuan pembebanan. Sebelum pengujian di lahan
dilakukan pengukuran pada saat TRV diletakan pada platform keras. Hasil
pengukuran karakteristik roda pada platform keras disajikan pada Lampiran 2.

(a)
(b)
Gambar 2 (a) Pengukuran A telapak kaki pada millimeter block (b) Roda TRV
Nilai tekanan TRV baik pada kondisi statis maupun pada kondisi dinamis
diasumsikan sama yaitu diperoleh dengan cara pengujian sederhana dengan
menggunakan platform keras. Perhitungan tekanan TRV (PTRV) dijelaskan pada
persamaan (9) berikut ini :
PTRV =

(9)

dimana w adalah berat TRV dan A adalah total luas kontak keempat roda TRV.
Luas kontak masing-masing roda dihitung dengan persamaan (10) (Liljedahl et al
1979 dalam Setyawan 2005 ) berikut ini:

7

Aroda = 0.78 lb

(10)

dimana l adalah panjang kontak dan b adalah lebar kontak roda dengan tanah
Pengukuran Sinkage TRV dan Kaki Subjek
Pengukuran sinkage TRV (Gambar 3.a) dan kaki subjek (Gambar 3.b)
dilakukan secara bersamaan pada kondisi tanah yang sama. Pengukuran dilakukan
pada kondisi statis dan dinamis. Pengukuran pada kondisi statis yaitu pengukuran
sinkage yang dihasilkan dari TRV atau subjek dalam keadaan tidak bergerak.
Pengukuran pada kondisi dinamis yaitu pengukuran sinkage yang dihasilkan dari
TRV atau subjek yang bergerak atau berjalan.

(a)

(b)

Gambar 3 Pengukuran (a) sinkage TRV (b) sinkage kaki
a) Pengukuran sinkage TRV
Sinkage TRV diukur dengan menggunakan jangka sorong. Pada
kondisi statis pengukuran sinkage dilakukan pada masing-masing roda yaitu,
roda bagian kiri depan, kiri belakang, kanan depan, dan kanan belakang. Pada
kondisi dinamis pengukuran dilakukan pada dua jalur yaitu jalur roda bagian
kiri dan bagian kanan. Pengukuran dilakukan pada enam petak. Tiga petak
untuk keadaan statis dan tiga petak untuk keadaan dinamis. TRV yang
digunakan dalam pengamatan diberi empat perlakuan pembebanan yaitu w1,
w2, w3, dan w4 masing-masing mempunyai selisih berat 2.5 kg (Lampiran 3).
Kecepatan rata-rata TRV ketika pengujian kondisi dinamis adalah 1.19 m/s
pada w1, 1.05 m/s pada w2, 0.95 m/s pada w3, dan 0.75 m/s pada w4.
b) Pengukuran kedalaman jejak kaki subjek
Kedalaman jejak kaki diukur dengan menggunakan jangka sorong.
Kedalaman diukur dari permukaan awal tanah hingga permukaan tanah yang
turun akibat adanya pemadatan tanah oleh kaki. Pengukuran dilakukan pada
area yang paling dalam yaitu bagian depan yang merupakan area di sekitar
metatarsal bones sedangkan jejak kaki bagian belakang merupakan area di
sekitar calcaneus. Pengukuran kedalaman jejak kaki pada keadaan dinamis
(Gambar 4.a) dan statis (Gambar 4.b) terdiri atas empat bagian yaitu, kaki
kanan bagian depan, kanan bagian belakang, kiri bagian depan, dan kiri
bagian belakang. Kecepatan berjalan ketika pengukuran kondisi diamis yang
digunakan adalah kecepatan normal subjek berjalan. Hasil pengukuran pada
saat pengamatan kecepatan normal rata-rata subjek adalah 0.6 m/s.

8

(a)
(b)
Gambar 4 Jejak telapak kaki (a) dinamis (b) statis
Analisis Korelasi dan Analisis Regresi Linear
Analisis korelasi dan analisis regresi dilakukan menggunakan Software IBM
SPSS Statistics 21. Metode yang digunakan pada analisis korelasi adalah Pearson
Correlation dan metode analisis regresi yang digunakan adalah analisis regresi
linear. Pemilihan model regresi secara linear (tidak secara exponensial) didasarkan
kepada tujuan pembuatan model yang akan dibuat dengan sederhana. Proses
pengembangan model dilakukan dengan cara mengidentifikasi variabel yang
berpengaruh terhadap sinkage (z), kemudian menganalisis hubungan masingmasing variabel yang berpengaruh terhadap sinkage (z), dan menentukan variabel
yang dimasukan ke dalam model. Variabel yang dipilih adalah variabel yang
mampu mewakili variabel lain sehingga dengan variabel tersebut mampu
menjelaskan sinkage (z) secara menyeluruh.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Sampel Tanah
Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi
tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Hasil pengamatan batas cair, batas
plastis, distribusi ukuran partikel tanah dan klasifikasi tanah percobaan ditunjukan
pada Tabel 2.
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif antara fraksi pasir, debu, dan
liat, yaitu partikel tanah yang diameter efektifnya ≤ 2 mm. Sistem klasifikasi
tekstur tanah yang digunakan untuk mengelompokan tanah yang digunakan pada
penelitian ini adalah United States Departement of Agriculture (USDA) dan
dengan menggunakan bantuan diagram klasifikasi tekstur tanah (Lampiran 5)
maka tanah contoh termasuk jenis tanah liat berpasir atau sandy loam.

9

Tabel 2 Batas cair, batas plastis, indeks plastisitas dan distribusi ukuran partikel
tanah
Parameter

Presentase (%)
Batas cair
62.97
Batas plastis
48.03
Indeks plastisitas
14.94
Tekstur tanah (USDA) (Lampiran 4) (Hillel 1982 dalam Agus et al. 2006)
Pasir
(0.25 mm – 2.00 mm)
77.60
Sangat kasar (1 mm – 2 mm)
12.46
Kasar
(0.5 mm – 1 mm)
6.47
Sedang
(0.25 mm – 0.5 mm )
6.95
Halus
(0.1 mm – 0.25 mm )
11.50
Sangat halus (0.05 mm – 0.1 mm )
40.22
Debu
(0.002 mm – 0.05 mm )
8.60
Liat
(< 0.002 mm )
13.80

Antropometri Subjek
Subjek yang diamati dikelompokkan menjadi dua yaitu subjek perempuan
(S1 dan S2) dan laki-laki (S3, S4 dan S5) (Gambar 5). Berat subjek perempuan relatif
sama dengan subjek laki-laki sedangkan luas telapak kaki subjek perempuan lebih
kecil dari luas telapak kaki subjek laki-laki (Lampiran 6) sehingga tekanan pada
subjek perempuan yaitu tekanan kaki kiri dinamis (Pkr), tekanan kaki kanan
dinamis (Pkn), tekanan kaki kiri statis (Pskr) dan tekanan kaki kanan statis (Pskn)
lebih besar dari tekanan pada subjek laki-laki. Tekanan kaki kanan baik pada
keadaan statis maupun dinamis relatif lebih kecil dari tekanan kaki kiri.
Sebaliknya tekanan yang dihasilkan kaki kiri relatif lebih besar dari tekanan kaki
kanan. Hal ini terjadi karena ukuran luas telapak kaki kiri lebih kecil dari luas
telapak kaki kanan. Rao dan Kotian (1990) dalam Krishan (2007) menyatakan
bahwa perbedaan antara jejak kaki kiri dan kanan bukanlah suatu kebetulan tetapi
dapat dijelaskan atas dasar kaki dominan. Tulang kaki dominan biasanya
mendapatkan gaya yang lebih kuat akibatnya tulang kaki dominan membesar
sehingga menghasilkan dimensi telapak kaki yang besar pula. Nilai tekanan pada
posisi statis jauh lebih kecil dari tekanan pada posisi dinamis karena pada posisi
statis kaki kanan dan kaki kiri menekan secara bersamaan sehingga luas kontak
permukaan menjadi dua kali lipat yang terdiri atas kaki kanan dan kaki kiri.

Tekanan (kPa)

10

4.0
40
3.5
35
3.0
30
2.5
25
2.0
20
1.5
15
1.0
10
0.5
5
0.0
0

SS1
1

SS2
2
Pkr
Pkr

SS3
3

SS4
4

PknPkn Pskr Pskr Pskn Pskn

SS5
5
Subjek

Gambar 5 Besar tekanan kaki masing-masing subjek

Hubungan Parameter Tekanan Terhadap Kedalaman Jejak Kaki
Gaya tekan dari subjek di lahan baik pada saat statis maupun dinamis
menyebabkan terjadinya penurunan permukaan tanah dan pemadatan tanah. Hal
tersebut sesuai dengan Islami dan Utomo (1995) yang menyatakan bahwa
terjadinya pemadatan tanah disebabkan oleh tekanan yang diberikan terhadapnya.
Lumintang dan Hidayat (1982) juga menjelaskan bahwa proses pemadatan tanah
terjadi karena tanah mendapatkan tekanan di atasnya. Penurunan permukaan tanah
yang disebabkan oleh tekanan dari subjek menjadi ukuran besarnya kedalaman
jejak kaki. Semakin besar tekanan maka kedalaman jejak kaki akan semakin
besar. Bernstein (1913) dalam Mandang dan Nishimura I (1992) menjelaskan nilai
tekanan berbanding lurus dengan nilai sinkage atau ketenggelaman.
Tabel 3 Nilai tekanan subjek (S)
Kode
Subjek
S1
S2
S3
S4
S5

Pkr
(kPa)
34.000
36.912
27.263
31.587
29.959

Pkn
(kPa)
34.108
36.442
26.449
31.362
30.312

Pskr
(kPa)
17.005
18.456
13.631
15.799
14.975

Pskn
(kPa)
17.054
18.221
13.224
15.681
15.151

Nilai tekanan subjek (Tabel 3) diperoleh dari persamaan (11):
⁄
dimana : P = tekanan w = berat
A = luasan kontak.

(11)

4

Tekanan (kPa)

Tekanan (kPa)

11

3
2
1
0

2
1

15

4

Tekanan (kPa)

Tekanan (kPa)

5
10
Zksa (cm)

3
2
1
0

0

5
10
Zksb (cm)

15

0

5
10
Zksd (cm)

15

0

5
10
Zkdb (cm)

15

0

5
10
Zkdd (cm)

15

4
3
2
1
0

0

5
10
Zksc (cm)

15

4

Tekanan (kPa)

Tekanan (kPa)

3

0
0

3
2
1
0

4
3
2
1
0

0

5
10
Zkda (cm)

15

4

Tekanan (kPa)

Tekanan (kPa)

4

3
2
1
0

4
3
2
1
0

0

5
10
Zkdc (cm)

15

ka 28.65-29.94% dan ρ 1.087-1.216 g/cm3
ka 32.39-32.87% dan ρ 1.160-1.311 g/cm3
ka 28.65-29.94% dan ρ 1.053-1.188 g/cm3
Gambar 6 Pengaruh parameter tekanan terhadap kedalaman jejak kaki masingmasing subjek

12

Berdasarkan hasil pengamatan hubungan antara tekanan masing-masing
subjek terhadap ketenggelaman jejak kaki disajikan pada Gambar 6. Pada tekanan
yang berbeda dan kadar air yang sama ketenggelaman kaki statis bagian kanan
depan (zksa),
ketenggelaman kaki statis bagian kanan belakang (zksb),
ketenggelaman kaki statis bagian kiri depan (zksc), ketenggelaman kaki statis
bagian kiri belakang (zksd), ketenggelaman kaki dinamis bagian kanan depan
(zkda), ketenggelaman kaki dinamis bagian kanan belakang (zkdb), ketenggelaman
kaki dinamis bagian kiri depan (zkdc), dan ketenggelaman kaki dinamis bagian kiri
belakang (zkdd) masing-masing memiliki nilai ketenggelaman yang tidak jauh
berbeda. Variasi berat badan dan luas telapak kaki subjek yang sedikit
menyebabkan perbedaan tekanan yang tidak terlalu signifikan sehingga nilai
ketenggelamannya tidak terlalu jauh berbeda. Pada tekanan yang sama dan kadar
air serta bulk density yang berbeda nilai ketenggelaman berubah. Hal ini
menunjukan terdapatnya pengaruh kadar air dan bulk density terhadap sinkage.

Hubungan Kadar Air Tanah dengan Bulk Density dan Tahanan
Penetrasi
Pengujian sinkage dan pengujian tanah sampel dilakukan sebanyak tiga kali.
Rata-rata suhu pada pengujian pertama adalah 29.08 ˚C, pengujian kedua 31.167
˚C, dan pengujian ketiga 32.85 ˚C sedangkan kelembaban udara pada pengujian
pertama sebesar 69.717%, pengujian kedua 61.85%, dan pengujian ketiga
59.017%. Data tersebut menunjukan kondisi lingkungan pada pengujian pertama,
kedua dan ketiga relatif tidak terlalu jauh berbeda. Nilai kadar air (ka) dan bulk
density (ρ) dijelaskan pada (Tabel 4).
Tabel 4 Karakteristik tanah percobaan
Kedalaman
ρwet
ρdry
Ulangan ka (%)
3
(cm)
(g/cm ) (g/cm3)
0-5

5-10

1
2
3
1
2
3

29.94
32.39
29.43
28.65
32.87
31.93

1.087
1.160
1.053
1.216
1.311
1.188

0.837
0.876
0.814
0.945
0.980
0.910

Berdasarkan data pada Tabel 3 nilai kadar air dan bulk density pada
kedalaman 0-5 cm (ka0-5 dan ρ0-5) dan kedalaman 5-10 cm (ka5-10 dan ρ5-10) tidak
menunjukan hubungan yang signifikan. Hasil analisis korelasi bivarian metode
Pearson Correlation bahwa korelasi antara ka0-5 dan ρ0-5 dry adalah 0.157 dan
korelasi antara ka5-10 dan ρ5-10 dry adalah -0.25. Hal ini menunjukan bahwa
terdapat korelasi yang sangat rendah antara ka dan ρ, sehingga ka tidak bisa
diwakilkan oleh ρ begitu juga sebaliknya. Soedarmo dan Edy (1993) menjelaskan
sebelum mencapai kadar air optimum meningkatnya kadar air tanah menyebabkan
meningkatnya bulk density tanah dan setelah mencapai kadar air optimum
meningkatnya kadar air tanah menyebabkan menurunnya bulk density tanah.
Pengukuran tahanan penetrasi dilakukan pada kedalaman 5 cm (P5) dan 10
cm (P10). Hasil rata-rata pengukuran menunjukan pada kedalaman yang sama

13

penurunan kadar air menyebabkan tahanan penetrasi meningkat (Gambar 7). Hal
ini sesuai dengan Bontong (2009) yang menjelaskan untuk tanah pasir maupun
tanah lanau semakin rendah kadar air maka tahanan penetrasi akan semakin tinggi
dan Hernanz et al. (2000) dalam Mousaviseyedi dan Tabatabaekoloor (2012) pada
penelitiannya membuktikan bahwa tahanan penetrasi tanah meningkat dengan
meningkatnya kedalaman tanah dan menurun dengan meningkatnya kadar air
tanah.

Kedalaman (cm)

0

Tahanan penetrasi tanah (kPa)
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

0
5

ka 32.39%
ka 29.43%
ka 32.87%
ka 31.93%

10
15

Gambar 7 Hubungan kadar air terhadap tahanan penetrasi
Terdapatnya hubungan antara kadar air dan tahanan penetrasi di mana
semakin kecil kadar air maka tahanan penetrasi semakin besar sehingga kadar air
dan bulk density bisa menjadi parameter yang mewakili tahanan penetrasi. Carlos
et al. (2001) dalam Mousaviseyedi dan Tabatabaekoloor (2012) menyatakan sifat
kekuatan tanah sebagian besar bergantung pada nilai bulk density dan kadar air
tanah. Selain itu, nilai kadar air dan bulk density juga dapat dengan mudah
diperoleh dengan beberapa metode baik di lahan maupun di laboratorium.
Parameter kadar air dan bulk density yang dipilih adalah ka0-5 dan ρ0-5 karena
kedalaman roda TRV pada percobaan rata-rata tidak melebihi 5 cm.

Model Ketenggelaman
Parameter yang digunakan dalam model pendugaan ketenggelaman TRV
melalui pendekatan jejak kaki ini adalah tekanan (P) yang mewakili karakteristik
subjek serta kadar air dan bulk density yang mewakili karakteristik sifat fisik dan
mekanik tanah. Besar nilai sinkage kaki disajikan pada Lampiran 7 sedangkan
nilai sinkage TRV disajikan pada Lampiran 8. Model pendugaan ketenggelaman
diperoleh dengan menggunakan analisis rergresi linear. Regresi linear merupakan
alat analisis statistik yang dapat membantu untuk melakukan prediksi atas variabel
terikat dengan mengetahui kondisi variabel bebas (Wahyono 2009). Analisis
regresi yang dilakukan pada penelitian ini terbagi dua yaitu zkaki perempuan dan
laki-laki.
Hasil analisis regresi linear diperoleh enam belas model yaitu model zkaki
statis bagian kanan depan (zksa), zkaki statis bagian kanan belakang (zksb), zkaki statis
bagian kiri depan (zksc), zkaki statis bagian kiri belakang (zksd), zkaki dinamis bagian
kanan depan (zkda), zkaki dinamis bagian kanan belakang (zkdb), zkaki dinamis bagian
kiri depan (zkdc), zkaki dinamis bagian kiri belakang (zkdd) pada subjek perempuan
dan subjek laki-laki dengan parameter P, ka0-5, dan ρ0-5 ditunjukan pada Tabel 5.

14

Tabel 5 Hasil analisis regresi linear zkaki perempuan dan laki-laki dengan
parameter P dan ka0-5
Subjek

Perempuan

Laki-laki

Model
zksa = -15.21 + 0.318Pskn + 2.615ka0-5 - 59.85ρ0-5
zksb = 16.144 - 1.417Pskn + 3.528ka0-5 - 84.972ρ0-5
zksc = 4.995 - 0.864Pskr + 3.189ka0-5 - 74.938ρ0-5
zksd = -2.093 - 0.336Pskr + 3.16ka0-5 - 75.903ρ0-5
zkda = -2.326 - 0.073Pkn + 2.780ka0-5 - 68.42ρ0-5
zkdb = 3.236 - 0.074Pkn + 1.922ka0-5 - 48.424ρ0-5
zkdc = 1.913 - 0.194Pkr + 2.412ka0-5 - 57.721ρ0-5
zkdd = 2.034 - 0.321Pkr + 2.35ka0-5 - 51.733ρ0-5
zksa= -16.914 + 0.583Pskn + 2.413ka0-5 - 55.478ρ0-5
zksb = -5.482 - 0.283Pskn + 2.329ka0-5 - 51.285ρ0-5
zksc = -13.164 + 0.068Pskr + 2.545ka0-5 - 55.987ρ0-5
zksd= -11.480 + 0.034Pskr + 2.63ka0-5 - 58.606ρ0-5
zkda= -15.101 + 0.144Pkn + 2.037ka0-5 - 41.6ρ0-5
zkdb = -3.066 - 0.063Pkn + 2.344ka0-5 - 55.881ρ0-5
zkdc = -18.597 + 0.190Pkr + 1.919ka0-5 - 36.235ρ0-5
zkdd= -12.884 + 0.033Pkr + 2.16ka0-5 - 44.231ρ0-5

R2
0.759
0.818
0.836
0.789
0.705
0.556
0.634
0.617
0.757
0.727
0.747
0.770
0.643
0.685
0.595
0.625

Berdasarkan hasil analisis regresi maka terdapat 7 model yang memiliki
kesesuaian arah hubungan antara variabel independen dengan variabel dependen
yaitu disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil analisis regresi linear zkaki perempuan dan laki-laki dengan
parameter P, ka0-5, dan ρ0-5
Subjek
Perempuan
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki

Model
zksa = -15.21 + 0.318Pskn + 2.615ka0-5 - 59.85ρ0-5
zksa = -16.914 + 0.583Pskn + 2.413ka0-5 - 55.478ρ0-5
zksc = -13.164 + 0.068Pskr + 2.545ka0-5 - 55.987ρ0-5
zksd = -11.480 + 0.034Pskr + 2.63ka0-5 - 58.606ρ0-5
zkda = -15.101 + 0.144Pkn + 2.037ka0-5 - 41.6ρ0-5
zkdc = -18.597 + 0.190Pkr + 1.919ka0-5 - 36.235ρ0-5
zkdd = -12.884 + 0.033Pkr + 2.16ka0-5 - 44.231ρ0-5

R2
0.759
0.757
0.747
0.770
0.643
0.595
0.625

Model zksa merupakan satu-satunya model pada subjek perempuan. Model
zksd pada subjek laki-laki memiliki koefisien determinasi tertinggi dari model yang
lainnya. Hal ini menunjukan bahwa model zksd pada subjek laki-laki, variabel P,
ka0-5, dan ρ0-5 menjelaskan variabel z lebih tinggi dari model yang lainnya.
Ariefianto (2012) menyatakan bahwa R2 pada persamaan regresi menunjukkan
proporsi variasi variabel dependen yang dapat dijelaskan oleh variabel
independen. R2 sama dengan 0, maka variasi variabel independen yang digunakan
dalam model tidak menjelaskan sedikitpun variasi variabel dependen. Sebaliknya
R2 sama dengan 1, maka variasi variabel independen yang digunakan dalam model
menjelaskan 100% variasi variabel dependen.

15

Verifikasi Model
Nilai zmodel diperoleh dengan memasukan nilai tekanan TRV (PTRV), kadar
air dan bulk density pada masing-masing model. Model pendugaan sinkage TRV
dan nilai koefisien determinasi antara Z observasi TRV dengan zmodel dijelaskan
pada Tabel 7.
Tabel 7 Nilai Koefisien determinasi antara Z observasi TRV statis dan dinamis
dengan zmodel
Subjek

Model

Perempuan
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki
Laki-laki

zksa = -15.21 + 0.318PTRV + 2.615ka0-5 - 59.85ρ0-5
zksa = -16.914 + 0.583PTRV + 2.413ka0-5 - 55.478ρ0-5
zksc = -13.164 + 0.068PTRV + 2.545ka0-5 - 55.987ρ0-5
zksd = -11.480 + 0.034PTRV + 2.63ka0-5 - 58.606ρ0-5
zkda = -15.101 + 0.144PTRV + 2.037ka0-5 - 41.6ρ0-5
zkdc = -18.597 + 0.190PTRV + 1.919ka0-5 - 36.235ρ0-5
zkdd = -12.884 + 0.033PTRV + 2.16ka0-5 - 44.231ρ0-5

Statis
0.788
0.331
0.530
0.448
0.611
0.706
0.392

R2
Dinamis
0.422
0.032
0.172
0.247
0.337
0.342
0.255

R2 = 0.788

5

y=x

4
3
2
1
0
0

1 2 3 4
ZTRV model zksa
(a)

5

Z observasi TRV dinamis

Z observasi TRV statis

Berdasarkan nilai koefisien determinasi (R2) antara Z observasi TRV
dengan zmodel maka dipilih model zksa pada subjek perempuan dan model zkdc pada
subjek laki-laki. Model tersebut dipilih karena memiliki nilai R2 yang paling
tinggi. Jadi model zksa dengan subjek perempuan dan model zkdc dengan subjek
laki-laki memiliki nilai z model yang paling mendekati dengan z observasi jika
dibandingkan dengan model yang lainnya. Berdasarkan nilai R2 di atas juga
terlihat bahwa model statis memiliki pendekatan lebih baik dari model dinamis.
Grafik hubungan antara zmodel dan zobservasi TRV statis dan dinamis dijelaskan pada
Gambar 8 dan Gambar 9.

5

y=x

2

R = 0.422

4
3
2
1
0
0

1 2 3 4
ZTRV model zksa

5

(b)

Gambar 8 Hubungan antara zmodel dengan zobservasi (a) TRV statis dan (b) TRV
dinamis pada subjek perempuan

y=x

5
R2 = 0.707

4
3
2
1
0

0

1 2 3 4
ZTRV model zkdc
(a)

5

Z observasi TRV dinamis

Z observasi TRV statis

16

y=x

5
R2 = 0.364

4
3
2
1
0

0

1 2 3 4
ZTRV model zkdc

5

(b)

Gambar 9 Hubungan antara zmodel dengan zobservasi (a) TRV statis dan (b) TRV
dinamis pada subjek laki-laki
Pada Gambar 8 dan 9 terlihat bahwa sebaran data tidak merata hal ini
kemungkinan besar terjadi karena pengujian variabel seperti tekanan, kadar air
dan bulk density kurang bervariasi. Karakteristik subjek, sifat fisik dan mekanik
tanah yang sangat beragam sehingga dalam pembuatan model membutuhkan
variasi data pengujian yang sangat bervariasi. Pada penelitian ini variasi tekanan
yang digunakan sebesar 27 – 37 kPa, variasi kadar air 28 - 34%, variasi bulk
density 1 - 1.2 g/cm3. Variasi tersebut tidak cukup untuk mewakili variasi nyata di
lapangan dari masing-masing variabel.
Sebaran titik hubungan antara zmodel dengan zobservasi kaki atau zobservasi TRV
juga tidak terletak tepat pada garis y = x. Hal tersebut menunjukan terdapat
ketidakakuratan pendugaan oleh model. Sebagian titik terletak di atas garis y = x
dan sebagian lagi terletak di bawah garis y = x. Titik-titik yang terletak diatas garis
y = x menunjukan bahwa telah terjadi under prediksi sedangkan titik-titik yang
terletak dibawah garis y = x menunjukan telah terjadi over prediksi. Hal tersebut
kemungkinan besar disebabkan oleh ketidaktepatan analisis menggunakan analisis
regresi linear. Keadaan nyata yang diperoleh dilapangan menunjukan hubungan
sifat fisik dan mekanik tanah seperti kadar air dan bulk density dengan sinkage
tidak bersifat linear. Hal tersebut memperkuat alasan ketidaktepatan analisis
menggunakan analisis regresi linear.
Hasil verifikasi model menunjukkan kedua model yang terpilih masih
memiliki banyak kelemahan dan membuktikan analisis regresi linear kurang tepat
digunakan untuk menduga sinkage TRV.

17

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pada penelitian ini telah berhasil dibuat beberapa model linear untuk
menduga ketenggelaman TRV. Model linear kurang tepat digunakan untuk
menduga sinkage TRV. Model linear yang memiliki hubungan terbaik adalah
model zksa = -15.21 + 0.318Pskn + 2.615ka0-5 - 59.85ρ0-5 pada subjek perempuan,
dan model zkdc = -18.597 + 0.190Pkr + 1.919ka0-5 - 36.235ρ0-5 pada subjek lakilaki. Model ini dipilih karena memiliki nilai koefisien determinasi yang paling
besar. Model ini terbatas digunakan pada jenis tanah liat berpasir atau sandy loam
dengan rentang kadar air 28% - 34%, rentang berat badan subjek perempuan 55.5
kg – 56 kg, dan rentang berat badan subjek laki-laki 57 kg – 58.5 kg.

Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjut dengan cara eksplorasi data lebih banyak,
variasi data lebih banyak, ketelitian pengukuran yang lebih tinggi, penambahan
variabel bebas lain menggunakan analisis yang lain selain analisis regresi linear
sehingga diperoleh model pendugaan sinkage TRV melalui pendekatan jejak kaki
yang memiliki akurasi tinggi.

18

DAFTAR PUSTAKA
Agus F, Yusrial, Sutono. 2006. Penetapan Retensi Air Tanah di Laboratorium.
Dalam: Kurnia, U. (eds). Sifat Fisik Tanah Dan Metode Analisisnya. Balai
Besar Penelitian Dan Sumberdaya Lahan Pertanian. Badan Penelitian Dan
Pengembangan Pertanian. Departemen Penelitian Dan Pengembangan
Pertanian. Departemen Pertanian, Bogor. Hal 43-62.
Ariefianto MD. 2012. Ekonometrika; Esensi dan Aplikasi dengan Menggunakan
EVIEWS. Jakarta (ID): Erlangga.
Bontong B. 2010. Pengaruh Kepadatan dan Kadar Air Terhadap Hambatan
Penetrasi Sondir pada Tanah Pasir. Palu (ID): Mektek.
Budi GS. 2011. Pengujian Tanah di Laboratorium; Penjelasan dan Panduan.
Yogyakarta (ID): Graha Ilmu.
Hakim N, M. Yusuf N, A. M. Lubis, Sutopo GN, M. Rusdi S, M. Amin D, Go
Ban Hong, H. H. Bailey. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Lampung (ID):
Universitas Lampung.
Hardiyatmo HC. 2010. Mekanika Tanah 1-edisi kelima. Yogyakarta (ID): Gadjah
Mada Universitas Press.
Islami T, W. H. Utomo. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. Semarang
(ID): IKIP Semarang Press.
Kalsim DK, Sapei A. 2003. Fisika Lengas Tanah. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Krishan K. 2008. Estimation of stature from footprint and foot outline dimensions
in Gujjars of North India. Forensic Sci Int. 175(2008):93101.doi:10.1016/j.forsciint.2007.05.014.
Lumintang TM, Imam H. 1982. Pengaruh Pembebanan dan Intensitas Lalu Lintas
Traktor Terhadap Kepadatan Tanah (Soil Compaction) serta Distribusinya
Menurut Kedalaman Tanah. Bogor: Institut Pertanian Bogor
Mandang T, Nishimura I. 1992. Hubungan Tanah dan Alat Pertanian. Bogor
(ID): IPB
Meirion-Griffith G, Matthew S. 2011. A modified pressure–sinkage model for
small, rigid wheels on deformable terrains. Journal of Terramechanics.
Volume (48): 149–155.
Mousaviseyedi SR, Tabatabaekoloor R. 2012. Investigation the effects of moisture
content, traffic and loading on soil sinkage. International Journal of Agricultural
Science and Bioresource Engineering Research. Vol. 1 (1), pp. 19-27, Jan-Feb
2012.
Nguyen-Huu P, Joshua T. 2009. Reliability and Failure in Unmanned Ground
Vehicle (UGV). GRRC Technical Report 2009-01. University of Michigan.
Setyawan. 2005. Rancang Bangun Prototype Alat Traksi Tipe Trek Kayu
[Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor
Soedarmo GD, Purnomo SJE. 1993. Mekanika Tanah. Malang (ID): Penerbit
Kanisius.
Wahyono T. 2009. 25 Model Analisis Statistik dengan SPSS17. Jakarta (ID): PT
Elex Media Komputindo.

19

Lampiran 1 Spesifikasi RC mobile yang digunakan
Spesifikasi RC mobile (Gambar 10) yang digunakan dalam percobaan ini
adalah sebagai berikut:
Model kendaraan : HSP racing 1/10 Electric Powered 4 WD Rock Crawler
Panjang
= 430 mm
Lebar
= 258 mm
Tinggi
= 200 mm
Berat
= 1.995 kg
Berat + casing = 3.015 kg
Motor
= RC 540
Diameter velg = 6.125 cm
Baterai
= 7.2 v 2000 mAh
Nomer model
= 94180 (TOP) New Type
Motor
= RC 540 1100KV Two ESC 25A
Channel
=3
Frekuensi
= 2.4 GHz

Gambar 10 RC mobile
Lampiran 2 Karakteristik roda pada platform keras
Bagian
Roda
Kanan
depan

Kiri
depan

Kanan
belakang

Kiri
belakang

w
(kgf)
3.015
5.515
8.015
10.515
3.015
5.515
8.015
10.515
3.015
5.515
8.015
10.515
3.015
5.515
8.015
10.515

l
(cm)
5.73
6.16
7.50
8.14
5.58
6.15
7.34
7.45
6.02
6.38
7.81
8.73
5.80
6.60
8.50
8.67

b
(cm)
4.92
4.70
5.35
6.00
5.04
5.43
5.78
5.81
4.69
4.68
6.17
6.41
5.29
4.61
5.80
5.82

dv
(cm)
12.03
11.97
11.65
11.36
12.47
12.21
12.14
11.87
12.16
11.80
11.56
11.16
12.22
11.79
11.64
11.43

dh
(cm)
12.73
12.59
12.72
12.88
12.65
12.59
12.68
12.77
12.60
12.74
12.71
12.84
12.74
12.28
12.83
12.78

20

Lampiran 3 w TRV
TRV
1
2
3
4

w (kgf)
3.015
5.515
8.015
10.515

Lampiran 4 Klasifikasi tanah berdasarkan beberapa organisasi

Lampiran 5 Diagram klasifikasi tekstur tanah

21

Lampiran 6 Data antropometri subjek
Subjek

W
(kg)

S1
S2
S3
S4
S5

55.5
56.0
57.0
58.5
58.5

Luas telapak kaki, A (cm2)
Bagian dalam
Bagian luar
Seluruhnya
Kiri
Kanan
Kiri
Kanan
Kiri
Kanan
102.067 101.658 57.992 57.913 160.058 159.571
79.967 92.254 68.829 58.450 148.796 150.704
114.546 122.050 90.488 89.300 205.033 211.350
96.171 114.938 85.433 68.004 181.604 182.942
108.779 113.975 82.738 75.288 191.517 189.263

Lampiran 7 Nilai rata-rata ketenggelaman kaki subjek

S
S1
S2
S3
S4
S5

S
S1
S2
S3
S4
S5

S
S1
S2
S3
S4
S5

ka 29.94% dan ρ 1.087 g/cm3
zksa
zksb
zksc
zksd
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
8.171 11.551 10.198 10.375
8.026
9.493
8.187
8.625
6.544
9.062
8.070
8.105
8.191
7.312
7.541
8.068
8.368
8.463
6.848
9.414

zkda
(cm)
9.652
7.922
7.579
9.070
8.209

zkdb
(cm)
8.916
8.821
8.582
8.837
8.253

zkdc
(cm)
9.657
7.723
7.651
8.683
8.374

zkdd
(cm)
9.453
8.044
8.037
9.154
7.659

ka 32.39% dan ρ 1.16 g/cm3
zksa
zksb
zksc
zksd
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
5.681
8.037
6.789
6.332
5.667
5.697
5.329
6.157
4.416
6.249
4.811
5.884
6.517
6.035
5.822
5.984
5.389
6.627
5.364
6.837

zkda
(cm)
5.606
5.941
6.367
7.584
6.614

zkdb
(cm)
7.010
6.354
6.176
6.266
6.101

zkdc
(cm)
6.410
6.041
6.450
8.190
6.829

zkdd
(cm)
7.307
6.206
6.666
6.622
6.977

ka 29.43% dan ρ 1.053 g/cm3
zksa
zksb
zksc
zksd
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
3.100
4.943
4.028
4.021
4.373
4.381
3.739
4.481
3.463
4.730
3.659
4.309
4.427
4.171
4.083
4.169
3.143
4.245
1.940
3.918

zkda
(cm)
3.737
4.621
5.064
5.210
4.299

zkdb
(cm)
5.574
5.804
5.432
4.798
3.752

zkdc
(cm)
4.376
4.986
5.553
5.643
3.768

zkdd
(cm)
4.963
4.669
5.232
4.896
3.817

22

Lampiran 8 Nilai rata-rata ketenggelaman TRV


ka 29.94% dan ρ 1.087 g/cm3

W
(kg)

ztsa
(cm)

ztsb
(cm)

ztsc
(cm)

ztsd
(cm)

zdkn
(cm)

zdkr
(cm)

3.015
5.515
8.015
10.515

2.223
2.935
2.532
2.937

2.585
3.050
2.350
3.273

3.050
2.983
2.440
2.843

2.237
2.830
2.452
3.013

1.639
1.010
0.833
0.798

1.151
0.919
1.137
0.798



ka 32.39% dan ρ 1.16 g/cm3

W
(kg)

ztsa
(cm)

ztsb
(cm)

ztsc
(cm)

ztsd
(cm)

zdkn
(cm)

zdkr
(cm)

3.015
5.515
8.015
10.515

0.000
0.622
1.167
1.347

0.000
0.650
1.160
1.337

0.000
0.620
1.180
1.350

0.000
0.620
1.198
1.355

0.000
1.152
1.346
1.861

0.000
1.091
1.416
1.799



ka 29.43% dan ρ 1.053 g/cm3

W
(kg)

ztsa
(cm)

ztsb
(cm)

ztsc
(cm)

ztsd
(cm)

zdkn
(cm)

zdkr
(cm)

3.015
5.515
8.015
10.515

0.000
0.000
0.000
0.000

0.000
0.000
0.000
0.000

0.000
0.000
0.000
0.000

0.000
0.000
0.000
0.000

0.000
0.000
0.000
0.872

0.000
0.000
0.000
0.904

23

RIWAYAT HIDUP
Penulis memiliki nama lengkap Adi Purnama Nur’aripin. Penulis dilahirkan
dari pasangan Bapak H. Endang Nursamsi (alm) dan Ibu Hj. Pupu Kusmiati di
Tasikmalaya pada tanggal 5 Agustus 1990. Penulis merupakan putra kedua dari
tiga bersaudara. Pada tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 5 Tasikmalaya
dan melanjutkan kuliah di Departemen Tenik Pertanian (sekarang berubah nama
menjadi Departemen Teknik Mesin dan Biosistem) Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor melalui jalur masuk USMI.
Selama masa perkuliahan penulis aktif sebagai staf sosial dan kesejahteraan
mahasiswa (SOSKEMAH) di organisasi BEM TPB IPB 2009-2010, Wakil ketua
Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Panahan IPB 2010-2011, Ketua UKM Panahan
IPB 2011-2012, Ketua divisi KOMINFO organisasi eksternal Keluarga
Mahasiswa Nahdlatul Ulama (KMNU) IPB 2012-2013, SC KMNU IPB 20132014, dan DEPNAS Inspektorat Jenderal KMNU Nasional 2015. Penulis pernah
melakukan beberapa kegiatan pengabdian di antaranya di Kp. Cikupa Ds. Situ
Daun Kec. Tenjolaya Kab. Bogor Jawa Barat pada tahun 2012 dan di Pondok
pesantren Mina 90 Kelurahan Mulyaharja Bogor Jawa Barat pada tahun 20132014 yang didukung melalui program PKM-M dari Dikti. Penulis pernah bekerja
sebagai pengajar minat bakat olahraga panahan di SMPIT Ummul Quro Bogor
pada tahun ajaran 2012/2013, 2013/2014, dan 2014/2015. Penulis juga mengajar
ekstrakurikuler panahan di SMP Insan Cendikia Madani Tangerang tahun ajaran
2013/2014.