commit to user
V - 3
Lanjutan tabel 5.1
1x
q
-0.714 3.429 23.716
ms
2
1y
q
-0.714 3.429 -3.176
ms
2
2
q
2.229 7.937 -3.176
7.392 rads
2
3
q
5.155 3.729 10.833
-6.225 rads
2
4
q
4.308 2.983 -2.327
0.398 rads
2
T
1
-0.013 -0.936 -1.759 0.730
Nm T
2
-3.034 -7.452 -8.673
Nm T
3
-0.045 -0.074 -0.036 -0.054 Nm
F
x
-236.001 -78.198
-372.750 -5.064
N F
y
497.912 866.162 398.611 588.149 N w
472.286 763.007 310.734 521.221 J
Untuk megetahui keseimbangan yang terjadi pada fase 1 intial contact dan fase 4 terminal stance dengan memperhatikan hasil perhitungan external work dan
komponennya gaya dan torsi. Analisis external work dan komponennya, yaitu:
1. Komponen external work torsi dan gaya
Berdasarkan input data pada tabel 5.1 diperoleh nilai torsi dan gaya pada masing-masing gerakan berjalan. Grafik komparasi komponen external work
torsi dan gaya pada fase 1 intial contact dan fase 4 terminal stance, terdapat dalam gambar 5.2 dan 5.3.
commit to user
V - 4 Gambar 5.2 Komparasi nilai torsi fase initial contact dan terminal stance
Nilai torsi di ankle T
1
, knee T
2
, dan hip T
3
dipengaruhi oleh turunan total energi terhadap kecepatan di foot q , shank
2
q
, thigh
3
q , upper body
4
q
dan sudut yang terbentuk di foot q, shank q
2
, thigh q
3
dan upper body q
4
. Kecepatan dan sudut yang terbentuk berbanding terbalik dengan torsi yang dihasilkan. Berdasarkan grafik pada gambar 5.2, torsi yang
dihasilkan di knee dan hip kaki prosthetic fase 1 intial contact dan kaki normal fase 4 terminal stance menghasilkan nilai yang hampir sama, sehingga dapat
disimpulkan sudah terjadi keseimbangan antara kaki prosthetic dan kaki normal saat tumit mulai mengenai landasan. Keseimbangan tersebut dapat
terjadi karena kaki prosthetic mampu menghasilkan pola gerakan kaki yang serupa gambar 5.1, kecepatan
2
q
dan
3
q dan sudut q
2
dan q
3
yang besarnya hampir sama dengan kaki normal dan kaki prosthetic tabel 5.1. Pada
gambar 5.1, ankle pada kaki prosthetic pada fase initial contact dalam keadaan flexion begitu juga pada kaki normal fase terminal stance, tetapi sudut yang
tebentuk dalam gerakan ankle q kaki normal pada fase terminal stance lebih
commit to user
V - 5
besar dari sudut knee q
3
kaki prosthetic pada initial contact. Hal ini menyebabkan torsi yang dihasilkan di ankle kaki prosthetic lebih kecil
dibanding kaki normal. Kemampuan prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2 bar dalam mengakomodasi gerakan pada ankle membuat
amputee melangkah dengan lebih mudah menyesuaikan dengan medan berjalan.
Berdasarkan grafik pada gambar 5.2, torsi yang dihasilkan di ankle kaki prosthetic fase 4 terminal stance lebih besar dibanding kaki normal fase 1
intial contact karena kecepatan di ankle
q
pada kaki prosthetic lebih kecil dibanding kaki normal. Torsi di knee kaki prosthetic fase 4 terminal stance dan
kaki normal fase 1 intial contact menghasilkan nilai yang hampir sama, sehingga dapat disimpulkan sudah terjadi keseimbangan antara kaki prosthetic
dan kaki normal saat heel kaki meninggi. Keseimbangan tersebut dapat terjadi karena kaki prosthetic mampu menghasilkan kecepatan
2
q
dan
3
q dan sudut q
2
dan q
3
yang besarnya hampir sama dengan kaki normal, selain itu pola gerakan yang terbentuk pun hampir sama dalam kedua fase gambar 5.2. Akan
tetapi torsi yang dihasilkan di hip kaki prosthetic lebih besar dibanding kaki normal disebabkan kecepatan
4
q
pada kaki prosthetic lebih kecil dibanding kaki normal. Hal ini dikarenakan amputee dalam memposisikan kaki saat
mengayun pada fase sebelumnya fase mid stance lebih membebankan pada kaki normal.
commit to user
V - 6 Gambar 5.3 Komparasi nilai gaya fase initial contact dan terminal stance
Gaya terhadap sumbu x F
x
dan y F
y
dipengaruhi oleh turunan total energi terhadap kecepatan di ankle
x
q
1
dan
y
q
1
, dan perpindahan linear posisi ankle q
1x
dan q
1y
. Kecepatan dan perpindahan linear posisi ankle berbanding terbalik dengan gaya terhadap sumbu x dan y. Gaya terhadap sumbu x yang
dihasilkan kaki prosthetic fase 1 intial contact lebih besar dibanding kaki normal fase 4 terminal stance walaupun kecepatan di ankle dan perpindahan
linear posisi ankle terhadap sumbu x q
1x
kaki prosthetic juga lebih besar dibanding kaki normal. Hal ini disebabkan percepatan kaki prosthetic lebih
besar dibanding kaki normal sehingga total energi kaki prosthetic juga besar dan gaya yang dihasilkan juga besar. Saat kaki melangkah kaki normal
cenderung mempunyai lebar langkah yang lebih kecil jika dibandingkan dengan kaki prosthetic gambar 5.1. Akan tetapi hasil dari perhitungan
menunjukkan gaya terhadap sumbu y yang dihasilkan kaki prosthetic fase 1 intial contact hampir sama dengan kaki normal fase 4 terminal stance yang
artinya terjadi keseimbangan antara kaki prosthetic dan kaki normal. Berdasarkan gambar 5.3, gaya terhadap sumbu x dan y yang dihasilkan
kaki prosthetic fase 4 terminal stance lebih besar dibanding kaki normal fase 1 intial contact. Hal ini disebabkan kecepatan di ankle dan perpindahan linear
posisi ankle q
1x
dan q
1y
kaki prosthetic lebih kecil dibanding kaki normal.
commit to user
V - 7 2.
External work.
Grafik external work pada fase 1 intial contact dan fase 4 terminal stance.
Gambar 5.4 Komparasi nilai external work antara fase initial contact dan terminal stance
Pada gerakan yang sama yang terjadi pada kaki prosthetic fase 1 intial contact dengan kaki fase normal 4 terminal stance menghasilkan nilai external
work yang hampir sama di kaki prosthetic fase 1 intial contact dengan kaki fase normal 4 terminal stance. Hal ini disebabkan nilai torsi yang dihasilkan di
ankle, knee, hip, serta gaya terhadap sumbu x dan y yang mempengaruhi nilai external work juga memiliki nilai yang hampir sama. Dengan hasil yang
demikian dapat dikatakan bahwa saat berada dalam fase initial contact dan terminal stance kaki prosthetic telah mampu menyesuaikan pola gerakan
dengan kaki normal. Berdasarkan gambar 5.4, nilai external work pada kaki prosthetic fase 4
terminal stance lebih kecil dibanding kaki normal fase 1 intial contact dengan selisih 452,273 J. Hal ini disebabkan nilai gaya terhadap sumbu y kaki normal
sangat besar bila dibandingkan dengan kaki prosthetic yang mempengaruhi nilai external work. Ini artinya saat fase 1 intial swing, amputee lebih
menumpukan berat tubuhnya pada kaki normal.
5.1.2 Komparasi Fase 2 Loading Response dengan Fase 5 Pre-swing
