Perekaman Sinyal Elektrik Aktifitas Otot Kaki Untuk Analisis Ergonomis Chapter III V
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1
Umum
Pada Bab 3 ini dilakukan perancangan sistem perekaman sinyal elektrik
aktifitas otot kaki sesuai dengan tahap-tahap sebagai berikut:
a. Kebutuhan sistem rancangan
Pada tahap ini dilakukan pemilihan perangkat yang sesuai dengan
kebutuhan sistem perekaman aktifitas otot kaki yang dirancang.
b. Perancangan perangkat keras
Pada tahap dilakukan dilakukan pengintegrasian perangkat-perangkat keras
sesuai dengan protokol dari masing-masing perangkat.
c. Perancangan perangkat lunak
Pada tahap ini dilakukan pembuatan program terhadap perangkat keras yang
dirancang.
3.2 Kebutuhan Sistem Perekaman Aktifitas Otot Kaki
Pada subbab 3.2 dijelaskan bahwa sistem perekaman ini membutuhkan
perangkat keras yang terdiri dari komputer, elektroda, sensor otot, kabel
penghubung dan Arduino. Maka, dibutuhkan pemilihan tipe perangkat yang
sesuai dengan kebutuhan sistem perekaman.
38
Universitas Sumatera Utara
3.2.1
Non-invasive Elektroda
Elektroda permukaan merupakan alat yang berfungsi sebagai sensor sinyal
myoelectric. Elektroda ini ditempel pada permukaan kulit yang diperkirakan
memiliki sinyal myoelectric. Elektroda permukaan ini nantinya akan ditempelkan
pada kulit yang orientasi peletakannya mempertimbangkan letak otot. Beberapa
karakteristik yang harus dimiliki oleh elektroda permukaan yaitu elektroda harus
bersifat non-polarizable sehingga tidak terjadi polarisasi pada saat deteksi sinyal
myoelectric. Elektroda Ag/AgCl bersifat nontoxic, yang artinya tidak menghasilkan
racun pada saat kontak dengan kulit. Lebih lanjut lagi, elektroda harus memiliki
sifat adesif, artinya memiliki daya ikat yang bagus pada daerah kontak sehingga
tidak menyebab noise yang berjenis motion artifac.
Gambar 3.1 Non-invasive electrode
Non-invasive electrode merupakan elektroda yang penggunaannya
dengan ditempelkan pada permukaan kulit. Jenis elektroda ini banyak digunakan
karena sifatnya yang tidak merusak subjek. Contoh noninvasive electrodes adalah
elektroda permukaan AgAgCl.
39
Universitas Sumatera Utara
3.2.2
MyoWare Muscle sensor
Menggunakan otot dalam mengontrol sesuatu,adalah sesuatu yang biasa
kita .lakukan. Kita dapat menekan menekan tombol, menarik tuas, menggerakkan
joystick. MyOware muscle sensor adalah suatu sensor EMG yang difungsikan
bersama modul Arduino. Modul myOware ini bekerja dengan cara mengukur
aktifitas otot secara listrik. Dengan myoWare sensor ini kita dapat melekatkan
elektroda secara langsung ke modul myoWare ini tanpa menggunakan kabel.
Berikut adalah gambar dan spesifikasi dari MyoWare muscle sensor :
Gambar 3.2 MyoWare Muscle Sensor
Dimensi ; 2.1” x 0,8 (tidak termasuk kebel elektroda
dimana panjangnya 3”)
Tegangan Operasi : 2.9v – 5.7v
Tegangan output dari 0v sampai +Vs (tegangan suplai)
Penguatan yang bias diatur
40
Universitas Sumatera Utara
Konektor elektoda yang tertanam – elektroda tertancap
secara langsung ke dalam myoWare (secara alternative,
kabel elektroda eksternal dapat terhubung)
LED indicator – 1 LED power dan 1 LED untuk
mengindikasikan ketika otot bereaksi
3.2.3
Power switch
Proteksi tegangan balik
2 bantalan lubang (cocok untuk skrup M3 atau #4)
Arduino UNO
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Uno
memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output
PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik,
header ICSP, dan tombol reset. Uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan
untuk mendukung mikrokontroler, sumber daya bisa menggunakan power USB
(jika terhubung ke komputer dengan kabel USB) dan juga dengan adaptor atau
baterai. Berikut adalah spesifikasi Arduino UNO :
Mikrokontroler
: ATmega328
Operasi tegangan
: 5Volt
Input tegangan disarankan
: 7-11Volt
Input tegangan batas
: 6-20Volt
Pin I/O digital
: 14 (6 bisa untuk PWM)
Pin Analog
:6
41
Universitas Sumatera Utara
Arus DC tiap pin
: I/O 50mA
Arus DC ketika 3.3V
: 50mA
Memori flash
: 32 KB (0,5 KB untuk
bootloader)
SRAM
: 2 KB (ATmega328)
EEPROM
: 1 KB (ATmega328)
Kecepatan clock
: 16 MHz
Gambar 3.3 Arduino UNO
Dengan sistem yang cukup sederhana,maka Arduino UNO sudah sukup
untuk memenuhi kebutuhan system. Arduino UNO memiliki dukungan pustaka
yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis Arduino lainnya.
3.2.3.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan pada Arduino UNO
ini adalah
Mikrokontroler ATMega 328. Mikrokontroler ini menjadi komponen utama dari
sistem minimum Arduino UNO. Setiap pin mikrokontroler ATMega 328 dipetakan
42
Universitas Sumatera Utara
sesuai dengan kebutuhan standar Arduino pada umumnya. Pemetaan pin (pin
mapping) ATMega 328 dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.4 Konfigurasi pin ATMega 328
3.2.3.2 Memori Program
Arduino UNO memiliki 32 Kbyte On-chip In-System Reprogrammable
Flash Memory sebagai tempat menyimpan program. Memori flash ini dibagi
kedalam dua bagian, yaitu bagian program bootloader dan aplikasi. Bootloader
adalah program kecil yang dieksekusi saat setelah pertama kali sistem dinyalakan.
Bootloader ini bekerja sebagai perantara antara memori program dengan software
compiler Arduino. Bootloader akan menerima file hasil kompilasi yang telah diupload ke Arduino dan akan menyimpannya ke memori program kemudian
Arduino akan langsung mengeksekusi program tersebut. Peta memori program
dapat dilihat pada Gambar 3.4.
43
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Peta Memori Program
3.2.3.3 Memori Data
Memori data pada Arduino UNO terbagi atas SRAM dan EEPROM.
SRAM bersifat volatileatau dengan kata lain tidak memiliki kemampuan untuk
menyimpan data secara konsisten setelah catu daya dimatikan sedangkan EEPROM
bersifat nonvolatile. SRAM yang dimiliki Arduino UNO berukuran 2KB dan
EEPROM yang dimiliki Arduino UNO berukuran 1KB.
3.2.3.4 Memori Input/Output
Arduino UNO memiliki 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai
masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinMode() dan menentukan proses
penulisan atau pembacaan data I/O menggunakan fungsi digitalWrite() dan
digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5 volt, mampu menerima atau
menghasilkan arus maksimum sebesar 50 mA dan memiliki 20 - 50 Kohm resistor
pull-up internal (diputus secara default).
Pin digital ini selain berfungsi sebagai masukan dan keluaran digital namun
juga dapat berfungsi sebagai pin dengan fungsi khusus seperti untuk komunikasi
UART (pin 0 sebagai RX dan pin 1 sebagai TX), komunikasi SPI, komunikasi I2C,
external interrupt, dan PWM. Untuk memanfaatkan pin digital Arduino sebagai pin
44
Universitas Sumatera Utara
dengan fungsi khusus, maka register yang terkait dengan fungsi khusus tersebut
harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Konfigurasi register-register tersebut telah
disediakan di pustaka Arduino. Selain fitur pin digital, Arduino UNO juga memiliki
6 pin analog yaitu pin A0 sampai A5 dan setiap pin menyediakan resolusi sebesar
10 bit.
3.2.3.5 Catu Daya
Arduino dapat diberikan catu daya melalui koneksi USB atau catu daya
dari luar non-USB seperti melalui Adaptor dan baterai. Jangkauan tegangan yang
dapat disuplai ke Arduino sebesar 6 – 20 Volt. Namun tegangan yang
direkomendasikan yaitu dari 7 – 11 Volt. Pada perancangan ini, perangkat
menggunakan koneksi USB sebagai catu daya.
3.3 Perancangan Perangkat Keras
Pada perancangan ini, sistem perekaman menggunakan perangkat keras
berupa Non-invasive eleccrode Arduino UNO, dan myOware muscle sensor.
Gambar 3.5 menunjukkan rangkaian skematik sistem absensi secara keseluruhan.
Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Sistem Perekaman Aktifitas Otot Kaki
45
Universitas Sumatera Utara
Berikut penjelasan rangkaian pada Gambar 3.5 :
1. Arduino UNO bertugas sebagai pusat kontrol sistem yang akan mengolah data
input dan output. Arduino UNO mendapat catuan daya dari komputer melalui kabel
USB (Universal Serial Bus). Arduino UNO akan membaca data dari myOware
muscle sensor dan dikirim ke PC melalui komunikasi serial.
2. MyoWare muscle sensor bertugas sebagai pembaca sinyal elektrik aktifitas otot
kaki. Keluaran dari sensor ini berupa sinyal analog. Sensor ini mempunyai 3 pin
yaitu +, -, SIG. Pin + terhubung ke pin 5V pada Arduino UNO, pin – terhubung ke
pin GND pada Arduino UNO, sedangkan pin SIG terhubung ke pin A0 pada
Arduino UNO.
3.4 Perancangan Perangkat Lunak
Pada perancangan perangkat lunak sistem perekaman sinyal elektrik aktifitas
otot kaki ini terdiri dari dua bagian yaitu perancangan program Arduino dan
LabVIEW yang akan digunakan.
3.4.1
Perancangan Program Arduino
Pada perancangan program Arduino ini digunakan bahasa pemrograman
yang memiliki kompatibitas sesuai dengan Arduino yang digunakan yaitu bahasa
C++.
Arduino
UNO
menggunakan
bahasa
pemrograman
C++
dalam
pengaplikasian fitur-fitur yang ada di dalamnya. Perangkat lunak yang digunakan
adalah Arduino IDE (Integrated Development Environment). Gambar 3.6
menunjukkan tampilan Arduino IDE.
46
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.7 Arduino IDE
Dalam melakukan perancangan perangkat lunak sistem perekaman sinyal
elektrik aktifitas otot kaki, hal yang harus dilakukan adalah membuat program
dalam Arduino IDE agar Arduino membaca sinyal analog yang dikirim oleh
myoWare muscle sensor melalui pin A0. Berikut adalah flowchart dari program
Arduino UNO.
47
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.8 Flowchart Program Arduino IDE
Pada flowchart diatas, ditunjukkan proses pembacaan sensor. Dimulai dari
inisialisasi variable dilanjutkan dengan memulai komunikasi serial. Komunikasi
serial digunakan untuk membaca sensor yang dikirim oleh sensor otot. Setelah
membaca data dari sensor diberikan delay untuk memastikan pembacaan sensor
sudah selesai. Dan jika ternyata koneksi USB terputus, maka proses diulang
kembali dan jika tidak program selesai.
48
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 Tampilan Program Pada Arduino IDE
Setelah program selesai dirancang, maka data pada serial monitor akan
dapat dilihat hasil dari data yang telah direkam oleh myoWare muscle sensor.
Dimana pada program diatas akan mmenyatakan kontraksi ketika angka keluaran
lebih dari 400 dan dinyatakan low ketika dibawah 400.
49
Universitas Sumatera Utara
3.4.2
LabVIEW
Dalam perancangan ini, LabVIEW hanya digunakan untuk menampilkan
data yang dikirim oleh Arduino UNO melalui komunikasi serial. LabVIEW akan
membaca data
yang masuk melalui komunikasi serial komputer dan
menampilkannya dalam bentuk grafik. Pada saat program dimulai, program akan
meminta inputan serial port untuk mencari serial komunikasi yang dikirim oleh
mikrokontroler arduino.
Setelah meminta inputan program akan membaca data komunikasi serial
yang masuk ke computer berdasarkan serial port dan baud rate yang di masukkan
tadi. Setelah data tersebut dibaca program akan menyimpan data ke memori buffer.
Setelah itu program akan menampilkan grafik sesuai dengan data-data yang di
simpan pada memori buffer tadi. Hal itu dilakukan berulang-ulang sampai diberikan
intruksi stop atau berhenti. Untuk membuat interface pada perancangan ini dengan
menggunakan LabVIEW, maka terlebih dahulu kita merancang pemrograman blok
diaram sebagai berikut :
Gambar 3.10 Pemrograman Blok Diagram LabVIEW
50
Universitas Sumatera Utara
Setelah pemrograman blok diagram diatas dibuat maka otomatis
akan muncul interface dengan tampilan sebagai berikut :
Gambar 3.11 Tampilan interface LabVIEW
Terlebih dahulu kita mengatur serial port pada tampilan interface pada
LabVIEW untuk membaca data komunikasi serial yang dikirim oleh
mikrokontroller Arduino. Jika kita menjalankannya maka akan muncul gafik sesuai
dengan pembacaan dari sensor. Pada Kolom amplitude akan muncul nilai dari
kontraksi otot pada saat kita beraktifitas. Untuk memberhentikan program maka
kita dapat menekan tombol stop.
51
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
4.1 Umum
Pada Bab 4 ini akan dilakukan implementasi sistem berdasarkan
perancangan pada Bab 3, maka dilakukan pembuatan sistem perekaman sinyal
elektrik aktifitas otot kaki.
4.2 Implementasi
Pada tahap implementasi, perangkat yang digunakan adalah Arduino UNO,
MyoWare muscle sensor, elektroda, kabel penghubung dan PC. Perangkatperangkat ini merupakan perangkat keras pada sistem perekaman aktifitas otot kaki.
Gambar 4.1 menunjukkan perangkat-perangkat yang digunakan.
Gambar 4.1 Perangkat Perekaman Sinyal Elektrik Aktifitas Otot Kaki
52
Universitas Sumatera Utara
Perakitan dimulai dengan pemasangan elektroda pada MyoWare muscle
sensor. Terdiri dari tiga buah elektroda yang kemudian ditempelkan di kaki bagian
betis yang memiliki kontraksi otot paling besar. Gambar 4.2 memperlihatkan
pemasangan elektroda dan peletakannya.
(a)
53
Universitas Sumatera Utara
(b)
Gambar 4.2 (a) Pemasangan (b) Peletakan Elektroda pada Kaki bagian Betis
Pemasangan dilanjutkan dengan menghubungkan sensor MyoWare ke
Arduino UNO dengan kabel penghubung yang konfigurasi pinnya sebagai berikut
Pin + pada myOware muscle sensor terhubung dengan pin 5V pada
Arduino UNO
Pin – terhubung dengan GND
Pin SIG terhubung dengan pin A0 pada Arduino UNO
54
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 menunjukkan penghubungan antara MyoWare muscle sensor
dengan Arduino UNO.
(a)
(b)
Gambar 4.3 Penghubungan antara MyoWare muscle dengan Arduino UNO
55
Universitas Sumatera Utara
Setelah alat terpasang dengan baik, Arduino IDE dan LabVIEW dijalankan
untuk memantau sinyal elektrik aktifitas otot yang di tangkap oleh myOware
muscle sensor tersebut. Dimulai dengan membuka serial monitor pada Arduino IDE
dan tampilan interface pada LabVIEW pada PC. Berikut tampilan kontraksi otot
kaki dalam keadaan diam atau tidak melakukan aktifitas pada serial monitor
Arduino IDE.
Gambar 4.4 Tampilan Kontraksi Otot dalam Arduino IDE
Data angka pada serial monitor Arduino IDE merupakan sinyal ADC yang
dibaca oleh mikrokonrroller Arduino dari sensor otot. Sinyal yang dibaca oleh
sensor otot kemudian ditampilkan dalam serial monitor. Ketika nilai sinyal lebih
dari 400 maka akan dinyatakan kontraksi seperti pada gambar.
56
Universitas Sumatera Utara
Kemudian data tersebut akan ditampilkan pada LabVIEW dam bentuk
grafik dengan tujuan untuk melihat apakah data sensor yang didapat dalam
pengukuran terkirim sesuai
dengan pengukuran. Gambar 4.5 menunjukkan
tampilan grafik dalam LabVIEW.
Gambar 4.5 Tampilan Kontraksi Otot dalam LabVIEW
4.3
Hasil Pengujian
Pengujian terhadap pasien dibagi atas dua bagian besar yaitu berjalan dan
berlari ditempat. Masing-masing dari bagian besar itu terdapat tiga kondisi yang
berbeda yaitu :
Tanpa alas kaki
Memakai sandal
Memakai Sepatu
Masing-masing pengujian tersebut dilakukan selama 5 menit dengan jumlah
orang yang akan diuji adalah sebanyak 4 orang. Jenis alas kaki yang digunakan
57
Universitas Sumatera Utara
adalah sepatu Sport dan sandal kulit. Adapun setiap pasien menggunakan alas kaki
yang berbeda-beda.
4.3.1
Hasil Pengujian Pada Saat Aktifitas Berjalan
a. Hasil Pengukuran Pada Orang Pertama
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang
pertama dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel dibawah menjelaskan bahwa dari
percobaan selama 5 menit tersebut, data yang terekam dalam serial monitor diambil
dari 20 detik terakhir. Yaitu dari detik ke-280 sampai detik ke-300.
NO
Detik ke-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
Tanpa alas kaki
Amplitudo
Ket.
341
244
678
Kontraksi
454
Kontraksi
477
Kontraksi
199
210
467
Kontraksi
668
Kontraksi
467
Kontraksi
501
Kontraksi
675
Kontraksi
441
Kontraksi
689
Kontraksi
655
Kontraksi
402
Kontraksi
567
Kontraksi
403
Kontraksi
256
461
Kontraksi
264
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
224
403
Kontraksi
612
Kontraksi
469
Kontraksi
117
354
403
Kontraksi
112
432
Kontraksi
112
190
567
Kontraksi
163
459
Kontraksi
378
219
46
287
456
Kontraksi
187
129
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
217
164
243
300
250
286
285
123
83
83
167
432
Kontraksi
142
285
511
Kontraksi
258
282
225
285
267
133
Tabel 1. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Pertama
58
Universitas Sumatera Utara
b. Hasil Pengukuran Pada Pasien Kedua
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang kedua
dapat dilihat pada Tabel 2.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
1
280
416
Kontraksi
436
Kontraksi
372
2
281
683
Kontraksi
267
371
3
282
242
302
385
4
283
720
441
360
5
284
329
264
368
6
285
648
Kontraksi
561
Kontraksi
367
7
286
456
Kontraksi
460
Kontraksi
378
8
287
665
Kontraksi
240
375
9
288
243
242
386
10
289
818
11
290
247
12
291
720
13
292
14
NO
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sendal
Meng.Sepatu
459
Kontraksi
411
491
Kontraksi
386
Ket.
Kontraksi
271
561
Kontraksi
247
284
544
Kontraksi
293
291
443
Kontraksi
453
Kontraksi
15
294
639
Kontraksi
544
Kontraksi
387
16
295
412
Kontraksi
366
Kontraksi
417
17
296
657
Kontraksi
327
335
18
297
432
Kontraksi
273
393
19
298
251
271
122
20
299
451
369
100
21
300
324
Kontraksi
741
Kontraksi
Kontraksi
354
Tabel 2. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Kedua
59
Universitas Sumatera Utara
c. Hasil Pengukuran Pada Orang Ketiga
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang ketiga
dapat dilihat pada Tabel 3.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
798
Kontraksi
2
281
3
NO
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
308
236
210
193
317
282
285
167
296
4
283
776
224
339
5
284
280
198
317
6
285
314
402
7
286
255
214
384
8
287
824
Kontraksi
206
242
9
288
663
Kontraksi
191
338
10
289
806
Kontraksi
217
363
11
290
413
Kontraksi
218
338
12
291
645
Kontraksi
219
351
13
292
244
246
229
14
293
456
267
314
15
294
289
206
218
16
295
626
Kontraksi
206
337
17
296
458
Kontraksi
260
378
18
297
219
210
326
19
298
703
Kontraksi
205
416
20
299
422
Kontraksi
335
290
21
300
240
198
122
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
311
Kontraksi
Tabel 3. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Ketiga
60
Universitas Sumatera Utara
d. Hasil Pengukuran Pada Orang Keempat
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan pada orang
keempat dapat dilihat pada Tabel 4.
Tanpa alas kaki
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
452
Kontraksi
2
281
252
300
3
282
143
446
4
283
339
477
5
284
110
93
404
6
285
122
58
131
7
286
165
53
118
8
287
467
Kontraksi
196
96
9
288
521
Kontraksi
450
Kontraksi
86
10
289
216
560
Kontraksi
70
11
290
566
Kontraksi
414
Kontraksi
468
12
291
511
Kontraksi
70
13
292
420
Kontraksi
502
Kontraksi
138
14
293
248
455
Kontraksi
95
15
294
241
150
92
16
295
544
Kontraksi
91
124
17
296
444
Kontraksi
171
95
18
297
412
Kontraksi
504
Kontraksi
113
19
298
567
Kontraksi
441
Kontraksi
96
20
299
522
Kontraksi
233
122
21
300
478
Kontraksi
58
401
NO
470
Kontraksi
202
546
Kontraksi
Kontraksi
400
Kontraksi
Kontraksi
93
Kontraksi
Kontraksi
134
Kontraksi
Tabel 4. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Keempat
61
Universitas Sumatera Utara
4.3.2
Hasil Pengujian Pada Saat Aktifitas Berlari
a. Hasil Pengukuran Pada Orang Pertama
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari pasien
pertama dapat dilihat pada Tabel 5. Percobaan dilakukan di permukaan yang datar
atau rata dengan kecepatan sang sama.
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
640
630
630
628
113
599
608
567
496
759
543
432
201
421
621
673
542
449
524
492
264
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
286
294
349
543
205
621
347
344
172
230
317
229
493
544
193
225
486
488
208
111
222
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
281
371
363
364
387
230
308
398
315
307
278
183
411
399
231
257
191
401
580
359
234
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Tabel 5. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Orang Pertama
62
Universitas Sumatera Utara
b. Hasil Pengukuran Pada Orang Kedua
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari orang Kedua
dapat dilihat pada Tabel 6.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
654
Kontraksi
2
281
397
385
`112
3
282
276
338
378
4
283
726
Kontraksi
363
156
5
284
452
Kontraksi
480
6
285
701
Kontraksi
110
321
7
286
430
Kontraksi
167
395
8
287
845
Kontraksi
462
Kontraksi
371
9
288
421
Kontraksi
512
Kontraksi
533
10
289
344
441
Kontraksi
496
Kontraksi
11
290
798
433
Kontraksi
823
Kontraksi
12
291
328
464
Kontraksi
221
13
292
724
Kontraksi
459
Kontraksi
314
14
293
501
Kontraksi
399
376
15
294
455
Kontraksi
331
303
16
295
274
17
296
735
18
297
282
19
298
731
20
299
21
300
NO
Kontraksi
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
459
475
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
570
Kontraksi
365
984
Kontraksi
200
347
221
345
Kontraksi
221
337
885
Kontraksi
462
Kontraksi
428
Kontraksi
664
Kontraksi
483
Kontraksi
665
Kontraksi
Tabel 6. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Pasien Kedua
63
Universitas Sumatera Utara
c. Hasil Pengukuran Pada Orang Ketiga
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari Orang Ketiga
dapat dilihat pada Tabel 7.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
Ket.
1
280
845
Kontraksi
710
Kontraksi
648
Kontraksi
2
281
573
Kontraksi
882
Kontraksi
421
Kontraksi
3
282
772
Kontraksi
818
Kontraksi
890
Kontraksi
4
283
870
Kontraksi
781
Kontraksi
875
Kontraksi
5
284
685
Kontraksi
865
Kontraksi
821
Kontraksi
6
285
732
Kontraksi
796
Kontraksi
441
Kontraksi
7
286
662
Kontraksi
639
Kontraksi
786
Kontraksi
8
287
853
Kontraksi
868
Kontraksi
883
Kontraksi
9
288
943
Kontraksi
407
Kontraksi
220
10
289
780
Kontraksi
246
11
290
805
Kontraksi
573
12
291
748
Kontraksi
316
13
292
676
Kontraksi
550
Kontraksi
321
14
293
847
Kontraksi
868
Kontraksi
888
Kontraksi
15
294
918
Kontraksi
821
Kontraksi
700
Kontraksi
16
295
745
Kontraksi
749
Kontraksi
600
Kontraksi
17
296
630
Kontraksi
291
200
18
297
784
Kontraksi
321
320
19
298
853
Kontraksi
688
20
299
852
Kontraksi
321
21
300
879
Kontraksi
698
NO
Meng.Sendal
Meng.Sepatu
190
Kontraksi
Kontraksi
662
Kontraksi
644
Kontraksi
567
Kontraksi
333
Kontraksi
472
Kontraksi
Tabel 7. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Orang Ketiga
64
Universitas Sumatera Utara
d. Hasil Pengukuran Pada Orang Keempat
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari Orang
Keempat dapat dilihat pada Tabel 8.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
205
Kontraksi
2
281
287
157
3
282
771
202
4
283
186
292
5
284
237
101
238
6
285
125
214
285
7
286
203
221
365
8
287
306
Kontraksi
105
165
9
288
887
Kontraksi
344
Kontraksi
296
10
289
543
134
Kontraksi
282
11
290
350
Kontraksi
128
Kontraksi
147
12
291
218
Kontraksi
355
13
292
239
Kontraksi
141
Kontraksi
409
14
293
296
147
Kontraksi
93
15
294
138
256
267
16
295
147
Kontraksi
98
259
17
296
490
Kontraksi
194
104
18
297
330
Kontraksi
248
Kontraksi
284
19
298
875
Kontraksi
123
Kontraksi
261
20
299
168
Kontraksi
201
89
21
300
360
Kontraksi
111
275
NO
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
368
Kontraksi
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
392
112
Kontraksi
Kontraksi
555
Kontraksi
Kontraksi
356
Kontraksi
Kontraksi
223
Kontraksi
Tabel 8. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Pasien Keempat
65
Universitas Sumatera Utara
4.4
Analisis Perbandingan Hasil Perekaman
4.4.1
Analisis Perbandingan Kontraksi Otot
Setiap alas kaki memiliki kontraksi otot yang berbeda-beda pada saat
berjalan maupun berlari . Perbedaan tersebut dapat dilihat pada grafik dibawah
dengan satu satu orang sampel .
a.
1100
Perbandingan Alas Kaki Orang Pertama Saat Berjalan
Perbandingan alas kaki saat berjalan
1000
900
Amplitudo
800
700
600
500
400
300
200
100
0
280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
Waktu
Tanpa alas kaki
Menggunakan Sendal
Menggunakan Sepatu
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Kontraksi Pada Saat Berjalan
66
Universitas Sumatera Utara
Pada grafik tersebut terlihat bahwa orang pertama memiliki kontraksi otot
terbesar yaitu pada saat berjalan tanpa menggunakan alas kaki. Nilai amplitudo
maksimum sebesar 689 dan amplitude minimumnya 199 dengan kontraksi
mencapai 71.4 %. Sedangkan dengan menggunakan sandal sebesar 38% dan sepatu
9.8%.
b. Perbandingan Alas Kaki Orang Pertama Saat Berlari
Amplitudo
Perbandingan Alas Kaki Saat Berlari
800
700
600
500
400
300
200
100
0
280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
Waktu
berlari tanpa alas kaki
berlari menggunakan sendal
berlari menggunakan sepatu
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Kontraksi Pada Saat Berlari
Perbedaan kontraksi otot pada saat berlari dan berjalan terlihat berbeda
dimana amplitude maksimum pada saat berlari tanpa menggunakan alas kaki
adalah sebesar 759. Sedangkan pada saat berjalan sebesar 689dengan kontraksi
otot 85.7%. 28.57% untuk menggunakan sandal dan 19% dengan menggunakan
sepatu.
67
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Analisis Kontraksi Otot Saat Menggunakan Sandal
Setiap pasien menggunakan sandal yang berbeda dalam percobaan, dengan
perbedaan tersebut hasil perekaman tersebutpun berbeda-beda. Tabel 9
menunjukkan data kontrasi otot pada saat berjalan.
Orang 1
No
Orang 2
Ket
1
Amplitudo
436
2
403
Kontraksi
267
193
300
3
612
Kontraksi
302
167
446
Kontraksi
4
469
Kontraksi
441
224
477
Kontraksi
5
117
264
198
93
6
354
561
Kontraksi
402
7
403
460
Kontraksi
214
53
8
112
240
206
196
9
432
242
191
450
Kontraksi
10
112
459
Kontraksi
217
560
Kontraksi
11
190
491
Kontraksi
218
414
Kontraksi
12
567
271
219
70
13
163
284
246
502
Kontraksi
14
459
Kontraksi
15
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Amplitudo
308
Orang 4
Amplitudo
224
Kontraksi
Ket
Kontraksi
Orang 3
Ket
Kontraksi
Amplitudo
470
Ket
Kontraksi
58
443
Kontraksi
267
455
378
544
Kontraksi
206
150
16
219
366
Kontraksi
206
91
17
46
327
260
171
18
287
273
210
504
Kontraksi
19
456
271
205
441
Kontraksi
20
187
369
335
233
21
129
741
198
58
Kontraksi
Kontraksi
Tabel 9. Data Kontraksi Otot Pada Saat Berjalan Menggunakan Sendal
68
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa rata – rata amplitudo pada orang
pertama sebesar 300.90. Orang kedua sebesar 383.42. Orang ketiga sebesar 232.85.
Orang keempat sebesar 294.85. Dari hasil tersebut sandal dari orang ketiga memilili
nilai amplitudo paling terkecil.
Persentase kontraksi otot
Menggunakan Sendal
29%
36%
Orang Pertama
Orang Kedua
Orang Ketiga
Orang keempat
3%
32%
Gambar 4.8 Persentase Perbandingan Kontraksi Otot Menggunakan Sendal
Dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa kontraksi otot terbesar saat berjalan
yaitu pada orang keempat sebesar 36%, dan kontraksi yang paling kecil yaitu pada
orang ketiga sebesar 3%. Sedangkan orang pertama memiliki persentasi kontraksi
sebesar 29%, dan orang kedua sebesar 32%.
69
Universitas Sumatera Utara
4.4.3
Analisis Kontraksi Otot Saat Menggunakan Sepatu
Kontraksi otot pada saat menggunakan sepatu dapat dilihat dalam tabel 10.
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Orang 1
Amplitudo
Ket
281
111
100
364
387
102
308
112
315
307
278
183
411
Kontraksi
399
231
257
191
401
Kontraksi
580
Kontraksi
359
234
Orang 2
Amplitudo
Ket
570
Kontraksi
`112
378
156
365
321
395
371
533
496
Kontraksi
823
Kontraksi
221
314
376
303
984
Kontraksi
347
345
337
428
Kontraksi
665
Kontraksi
Orang 3
Amplitudo
Ket
648
Kontraksi
421
Kontraksi
890
Kontraksi
875
Kontraksi
821
Kontraksi
441
Kontraksi
786
Kontraksi
883
Kontraksi
220
190
662
Kontraksi
644
Kontraksi
321
888
Kontraksi
700
Kontraksi
600
Kontraksi
200
320
567
Kontraksi
333
472
Kontraksi
Orang
Amplitudo
392
410
555
356
400
285
365
165
296
282
432
223
409
370
267
259
104
284
261
663
461
Tabel 10. Data Kontraksi Otot Pada Saat Berlari Menggunakan Sepatu
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa rata – rata amplitudo pada orang
pertama sebesar 326,09 . Orang kedua sebesar 436,4 . Orang ketiga sebesar 565,80.
Orang keempat sebesar 344,71. Dari hasil tersebut sandal dari orang pertama
memiliki amplitudo yang paling kecil. Selanjutnya dapat dilihat persentase
kontraksi otot pada setiap sepatu yang digunakan pasien pada grafik berikut ini.
70
Universitas Sumatera Utara
4
Ket
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Persentase KOntraksi Otot Menggunakan
Sepatu
10%
23%
19%
Orang Pertama
Orang Kedua
Orang Ketiga
Orang keempat
48%
Gambar 4.9 Persentase Perbandingan Kontraksi Otot Menggunakan Sepatu
Dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa kontraksi otot terbesar saat berlari
yaitu pada orang ketiga sebesar 36%, dan kontraksi yang paling kecil yaitu pada
orang ketiga sebesar 10%.
71
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan pada bab sebelumnya,
maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Data yang dikirim oleh MyoWare muscle sensor dapat dibaca melalui serial
monitor pada Arduino IDE dan halaman Interface pada labVIEW dapat
menampilkan data hasil pembacaan sensor otot dalam bentuk grafik.
2. Pada percobaan terlihat jelas bahwa pada saat berjalan maupun berlari
tanpa menggunakan alas kaki memiliki kontraksi otot yang besar
dibandingkan dengan menggunakan sandal dan sepatu dimana kontraksi
tertinggi mencapai 85,7% pada saat berlari.
3. Sendal pada orang ketiga merupakan sandal dengan kontraksi otot paling
kecil pada saat berjalan dengan sandal yang lainnya yaitu sebesar 3%,
Sedangkan yang terbesar yaitu pada orang keempat sebesar 36%
4. Pada saat berlari, menggunakan Sepatu Orang pertama memiliki nilai ratarata terkecil dibandingkan dengan sepatu lainnya yaitu dengan nilai
amplitudo 326,09, Nilai kontraksinya lebih kecil yaitu 10%., Sedangkan
kontraksi terbesar yaitu pada orang ketiga sebesar 36%
5. Data pengukuran dapat memberikan informasi mengenai keadaan
kontraksi otot, nilai-nilai dari kontrksi masing-masing alas kaki yang
dipakai dan dapat dimanfaatkan untuk pemilihan alas kaki yang baik.
72
Universitas Sumatera Utara
6. Dalam melakukan aktifitas berjalan dan berlari sebaiknya menggunakan
alas kaki karena, saat tidak menggunakan alas kaki kontraksi otot menjadi
tinggi dan beresiko ceedera.
5.2 Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan sehubungan dengan pelaksanaan tugas
akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan melakukan uji coba dengan
jumlah orang dan alas kaki yang lebih banyak.
2. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan melakukan perbandingan hasil
pembacaan sensor dengan alat standar pembacaan parameter-parameter
yang diukur, sehingga dapat diketahui keakuratan pembacaan sensor.
3. Untuk perancangan selanjutnya dapat menambahkan grafik perubahan
setiap parameter yang diukur pada halaman monitoring.
73
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN SISTEM
3.1
Umum
Pada Bab 3 ini dilakukan perancangan sistem perekaman sinyal elektrik
aktifitas otot kaki sesuai dengan tahap-tahap sebagai berikut:
a. Kebutuhan sistem rancangan
Pada tahap ini dilakukan pemilihan perangkat yang sesuai dengan
kebutuhan sistem perekaman aktifitas otot kaki yang dirancang.
b. Perancangan perangkat keras
Pada tahap dilakukan dilakukan pengintegrasian perangkat-perangkat keras
sesuai dengan protokol dari masing-masing perangkat.
c. Perancangan perangkat lunak
Pada tahap ini dilakukan pembuatan program terhadap perangkat keras yang
dirancang.
3.2 Kebutuhan Sistem Perekaman Aktifitas Otot Kaki
Pada subbab 3.2 dijelaskan bahwa sistem perekaman ini membutuhkan
perangkat keras yang terdiri dari komputer, elektroda, sensor otot, kabel
penghubung dan Arduino. Maka, dibutuhkan pemilihan tipe perangkat yang
sesuai dengan kebutuhan sistem perekaman.
38
Universitas Sumatera Utara
3.2.1
Non-invasive Elektroda
Elektroda permukaan merupakan alat yang berfungsi sebagai sensor sinyal
myoelectric. Elektroda ini ditempel pada permukaan kulit yang diperkirakan
memiliki sinyal myoelectric. Elektroda permukaan ini nantinya akan ditempelkan
pada kulit yang orientasi peletakannya mempertimbangkan letak otot. Beberapa
karakteristik yang harus dimiliki oleh elektroda permukaan yaitu elektroda harus
bersifat non-polarizable sehingga tidak terjadi polarisasi pada saat deteksi sinyal
myoelectric. Elektroda Ag/AgCl bersifat nontoxic, yang artinya tidak menghasilkan
racun pada saat kontak dengan kulit. Lebih lanjut lagi, elektroda harus memiliki
sifat adesif, artinya memiliki daya ikat yang bagus pada daerah kontak sehingga
tidak menyebab noise yang berjenis motion artifac.
Gambar 3.1 Non-invasive electrode
Non-invasive electrode merupakan elektroda yang penggunaannya
dengan ditempelkan pada permukaan kulit. Jenis elektroda ini banyak digunakan
karena sifatnya yang tidak merusak subjek. Contoh noninvasive electrodes adalah
elektroda permukaan AgAgCl.
39
Universitas Sumatera Utara
3.2.2
MyoWare Muscle sensor
Menggunakan otot dalam mengontrol sesuatu,adalah sesuatu yang biasa
kita .lakukan. Kita dapat menekan menekan tombol, menarik tuas, menggerakkan
joystick. MyOware muscle sensor adalah suatu sensor EMG yang difungsikan
bersama modul Arduino. Modul myOware ini bekerja dengan cara mengukur
aktifitas otot secara listrik. Dengan myoWare sensor ini kita dapat melekatkan
elektroda secara langsung ke modul myoWare ini tanpa menggunakan kabel.
Berikut adalah gambar dan spesifikasi dari MyoWare muscle sensor :
Gambar 3.2 MyoWare Muscle Sensor
Dimensi ; 2.1” x 0,8 (tidak termasuk kebel elektroda
dimana panjangnya 3”)
Tegangan Operasi : 2.9v – 5.7v
Tegangan output dari 0v sampai +Vs (tegangan suplai)
Penguatan yang bias diatur
40
Universitas Sumatera Utara
Konektor elektoda yang tertanam – elektroda tertancap
secara langsung ke dalam myoWare (secara alternative,
kabel elektroda eksternal dapat terhubung)
LED indicator – 1 LED power dan 1 LED untuk
mengindikasikan ketika otot bereaksi
3.2.3
Power switch
Proteksi tegangan balik
2 bantalan lubang (cocok untuk skrup M3 atau #4)
Arduino UNO
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Uno
memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output
PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik,
header ICSP, dan tombol reset. Uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan
untuk mendukung mikrokontroler, sumber daya bisa menggunakan power USB
(jika terhubung ke komputer dengan kabel USB) dan juga dengan adaptor atau
baterai. Berikut adalah spesifikasi Arduino UNO :
Mikrokontroler
: ATmega328
Operasi tegangan
: 5Volt
Input tegangan disarankan
: 7-11Volt
Input tegangan batas
: 6-20Volt
Pin I/O digital
: 14 (6 bisa untuk PWM)
Pin Analog
:6
41
Universitas Sumatera Utara
Arus DC tiap pin
: I/O 50mA
Arus DC ketika 3.3V
: 50mA
Memori flash
: 32 KB (0,5 KB untuk
bootloader)
SRAM
: 2 KB (ATmega328)
EEPROM
: 1 KB (ATmega328)
Kecepatan clock
: 16 MHz
Gambar 3.3 Arduino UNO
Dengan sistem yang cukup sederhana,maka Arduino UNO sudah sukup
untuk memenuhi kebutuhan system. Arduino UNO memiliki dukungan pustaka
yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis Arduino lainnya.
3.2.3.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan pada Arduino UNO
ini adalah
Mikrokontroler ATMega 328. Mikrokontroler ini menjadi komponen utama dari
sistem minimum Arduino UNO. Setiap pin mikrokontroler ATMega 328 dipetakan
42
Universitas Sumatera Utara
sesuai dengan kebutuhan standar Arduino pada umumnya. Pemetaan pin (pin
mapping) ATMega 328 dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.4 Konfigurasi pin ATMega 328
3.2.3.2 Memori Program
Arduino UNO memiliki 32 Kbyte On-chip In-System Reprogrammable
Flash Memory sebagai tempat menyimpan program. Memori flash ini dibagi
kedalam dua bagian, yaitu bagian program bootloader dan aplikasi. Bootloader
adalah program kecil yang dieksekusi saat setelah pertama kali sistem dinyalakan.
Bootloader ini bekerja sebagai perantara antara memori program dengan software
compiler Arduino. Bootloader akan menerima file hasil kompilasi yang telah diupload ke Arduino dan akan menyimpannya ke memori program kemudian
Arduino akan langsung mengeksekusi program tersebut. Peta memori program
dapat dilihat pada Gambar 3.4.
43
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Peta Memori Program
3.2.3.3 Memori Data
Memori data pada Arduino UNO terbagi atas SRAM dan EEPROM.
SRAM bersifat volatileatau dengan kata lain tidak memiliki kemampuan untuk
menyimpan data secara konsisten setelah catu daya dimatikan sedangkan EEPROM
bersifat nonvolatile. SRAM yang dimiliki Arduino UNO berukuran 2KB dan
EEPROM yang dimiliki Arduino UNO berukuran 1KB.
3.2.3.4 Memori Input/Output
Arduino UNO memiliki 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai
masukan atau keluaran menggunakan fungsi pinMode() dan menentukan proses
penulisan atau pembacaan data I/O menggunakan fungsi digitalWrite() dan
digitalRead(). Setiap pin beroperasi pada tegangan 5 volt, mampu menerima atau
menghasilkan arus maksimum sebesar 50 mA dan memiliki 20 - 50 Kohm resistor
pull-up internal (diputus secara default).
Pin digital ini selain berfungsi sebagai masukan dan keluaran digital namun
juga dapat berfungsi sebagai pin dengan fungsi khusus seperti untuk komunikasi
UART (pin 0 sebagai RX dan pin 1 sebagai TX), komunikasi SPI, komunikasi I2C,
external interrupt, dan PWM. Untuk memanfaatkan pin digital Arduino sebagai pin
44
Universitas Sumatera Utara
dengan fungsi khusus, maka register yang terkait dengan fungsi khusus tersebut
harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Konfigurasi register-register tersebut telah
disediakan di pustaka Arduino. Selain fitur pin digital, Arduino UNO juga memiliki
6 pin analog yaitu pin A0 sampai A5 dan setiap pin menyediakan resolusi sebesar
10 bit.
3.2.3.5 Catu Daya
Arduino dapat diberikan catu daya melalui koneksi USB atau catu daya
dari luar non-USB seperti melalui Adaptor dan baterai. Jangkauan tegangan yang
dapat disuplai ke Arduino sebesar 6 – 20 Volt. Namun tegangan yang
direkomendasikan yaitu dari 7 – 11 Volt. Pada perancangan ini, perangkat
menggunakan koneksi USB sebagai catu daya.
3.3 Perancangan Perangkat Keras
Pada perancangan ini, sistem perekaman menggunakan perangkat keras
berupa Non-invasive eleccrode Arduino UNO, dan myOware muscle sensor.
Gambar 3.5 menunjukkan rangkaian skematik sistem absensi secara keseluruhan.
Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Sistem Perekaman Aktifitas Otot Kaki
45
Universitas Sumatera Utara
Berikut penjelasan rangkaian pada Gambar 3.5 :
1. Arduino UNO bertugas sebagai pusat kontrol sistem yang akan mengolah data
input dan output. Arduino UNO mendapat catuan daya dari komputer melalui kabel
USB (Universal Serial Bus). Arduino UNO akan membaca data dari myOware
muscle sensor dan dikirim ke PC melalui komunikasi serial.
2. MyoWare muscle sensor bertugas sebagai pembaca sinyal elektrik aktifitas otot
kaki. Keluaran dari sensor ini berupa sinyal analog. Sensor ini mempunyai 3 pin
yaitu +, -, SIG. Pin + terhubung ke pin 5V pada Arduino UNO, pin – terhubung ke
pin GND pada Arduino UNO, sedangkan pin SIG terhubung ke pin A0 pada
Arduino UNO.
3.4 Perancangan Perangkat Lunak
Pada perancangan perangkat lunak sistem perekaman sinyal elektrik aktifitas
otot kaki ini terdiri dari dua bagian yaitu perancangan program Arduino dan
LabVIEW yang akan digunakan.
3.4.1
Perancangan Program Arduino
Pada perancangan program Arduino ini digunakan bahasa pemrograman
yang memiliki kompatibitas sesuai dengan Arduino yang digunakan yaitu bahasa
C++.
Arduino
UNO
menggunakan
bahasa
pemrograman
C++
dalam
pengaplikasian fitur-fitur yang ada di dalamnya. Perangkat lunak yang digunakan
adalah Arduino IDE (Integrated Development Environment). Gambar 3.6
menunjukkan tampilan Arduino IDE.
46
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.7 Arduino IDE
Dalam melakukan perancangan perangkat lunak sistem perekaman sinyal
elektrik aktifitas otot kaki, hal yang harus dilakukan adalah membuat program
dalam Arduino IDE agar Arduino membaca sinyal analog yang dikirim oleh
myoWare muscle sensor melalui pin A0. Berikut adalah flowchart dari program
Arduino UNO.
47
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.8 Flowchart Program Arduino IDE
Pada flowchart diatas, ditunjukkan proses pembacaan sensor. Dimulai dari
inisialisasi variable dilanjutkan dengan memulai komunikasi serial. Komunikasi
serial digunakan untuk membaca sensor yang dikirim oleh sensor otot. Setelah
membaca data dari sensor diberikan delay untuk memastikan pembacaan sensor
sudah selesai. Dan jika ternyata koneksi USB terputus, maka proses diulang
kembali dan jika tidak program selesai.
48
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 Tampilan Program Pada Arduino IDE
Setelah program selesai dirancang, maka data pada serial monitor akan
dapat dilihat hasil dari data yang telah direkam oleh myoWare muscle sensor.
Dimana pada program diatas akan mmenyatakan kontraksi ketika angka keluaran
lebih dari 400 dan dinyatakan low ketika dibawah 400.
49
Universitas Sumatera Utara
3.4.2
LabVIEW
Dalam perancangan ini, LabVIEW hanya digunakan untuk menampilkan
data yang dikirim oleh Arduino UNO melalui komunikasi serial. LabVIEW akan
membaca data
yang masuk melalui komunikasi serial komputer dan
menampilkannya dalam bentuk grafik. Pada saat program dimulai, program akan
meminta inputan serial port untuk mencari serial komunikasi yang dikirim oleh
mikrokontroler arduino.
Setelah meminta inputan program akan membaca data komunikasi serial
yang masuk ke computer berdasarkan serial port dan baud rate yang di masukkan
tadi. Setelah data tersebut dibaca program akan menyimpan data ke memori buffer.
Setelah itu program akan menampilkan grafik sesuai dengan data-data yang di
simpan pada memori buffer tadi. Hal itu dilakukan berulang-ulang sampai diberikan
intruksi stop atau berhenti. Untuk membuat interface pada perancangan ini dengan
menggunakan LabVIEW, maka terlebih dahulu kita merancang pemrograman blok
diaram sebagai berikut :
Gambar 3.10 Pemrograman Blok Diagram LabVIEW
50
Universitas Sumatera Utara
Setelah pemrograman blok diagram diatas dibuat maka otomatis
akan muncul interface dengan tampilan sebagai berikut :
Gambar 3.11 Tampilan interface LabVIEW
Terlebih dahulu kita mengatur serial port pada tampilan interface pada
LabVIEW untuk membaca data komunikasi serial yang dikirim oleh
mikrokontroller Arduino. Jika kita menjalankannya maka akan muncul gafik sesuai
dengan pembacaan dari sensor. Pada Kolom amplitude akan muncul nilai dari
kontraksi otot pada saat kita beraktifitas. Untuk memberhentikan program maka
kita dapat menekan tombol stop.
51
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
4.1 Umum
Pada Bab 4 ini akan dilakukan implementasi sistem berdasarkan
perancangan pada Bab 3, maka dilakukan pembuatan sistem perekaman sinyal
elektrik aktifitas otot kaki.
4.2 Implementasi
Pada tahap implementasi, perangkat yang digunakan adalah Arduino UNO,
MyoWare muscle sensor, elektroda, kabel penghubung dan PC. Perangkatperangkat ini merupakan perangkat keras pada sistem perekaman aktifitas otot kaki.
Gambar 4.1 menunjukkan perangkat-perangkat yang digunakan.
Gambar 4.1 Perangkat Perekaman Sinyal Elektrik Aktifitas Otot Kaki
52
Universitas Sumatera Utara
Perakitan dimulai dengan pemasangan elektroda pada MyoWare muscle
sensor. Terdiri dari tiga buah elektroda yang kemudian ditempelkan di kaki bagian
betis yang memiliki kontraksi otot paling besar. Gambar 4.2 memperlihatkan
pemasangan elektroda dan peletakannya.
(a)
53
Universitas Sumatera Utara
(b)
Gambar 4.2 (a) Pemasangan (b) Peletakan Elektroda pada Kaki bagian Betis
Pemasangan dilanjutkan dengan menghubungkan sensor MyoWare ke
Arduino UNO dengan kabel penghubung yang konfigurasi pinnya sebagai berikut
Pin + pada myOware muscle sensor terhubung dengan pin 5V pada
Arduino UNO
Pin – terhubung dengan GND
Pin SIG terhubung dengan pin A0 pada Arduino UNO
54
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 menunjukkan penghubungan antara MyoWare muscle sensor
dengan Arduino UNO.
(a)
(b)
Gambar 4.3 Penghubungan antara MyoWare muscle dengan Arduino UNO
55
Universitas Sumatera Utara
Setelah alat terpasang dengan baik, Arduino IDE dan LabVIEW dijalankan
untuk memantau sinyal elektrik aktifitas otot yang di tangkap oleh myOware
muscle sensor tersebut. Dimulai dengan membuka serial monitor pada Arduino IDE
dan tampilan interface pada LabVIEW pada PC. Berikut tampilan kontraksi otot
kaki dalam keadaan diam atau tidak melakukan aktifitas pada serial monitor
Arduino IDE.
Gambar 4.4 Tampilan Kontraksi Otot dalam Arduino IDE
Data angka pada serial monitor Arduino IDE merupakan sinyal ADC yang
dibaca oleh mikrokonrroller Arduino dari sensor otot. Sinyal yang dibaca oleh
sensor otot kemudian ditampilkan dalam serial monitor. Ketika nilai sinyal lebih
dari 400 maka akan dinyatakan kontraksi seperti pada gambar.
56
Universitas Sumatera Utara
Kemudian data tersebut akan ditampilkan pada LabVIEW dam bentuk
grafik dengan tujuan untuk melihat apakah data sensor yang didapat dalam
pengukuran terkirim sesuai
dengan pengukuran. Gambar 4.5 menunjukkan
tampilan grafik dalam LabVIEW.
Gambar 4.5 Tampilan Kontraksi Otot dalam LabVIEW
4.3
Hasil Pengujian
Pengujian terhadap pasien dibagi atas dua bagian besar yaitu berjalan dan
berlari ditempat. Masing-masing dari bagian besar itu terdapat tiga kondisi yang
berbeda yaitu :
Tanpa alas kaki
Memakai sandal
Memakai Sepatu
Masing-masing pengujian tersebut dilakukan selama 5 menit dengan jumlah
orang yang akan diuji adalah sebanyak 4 orang. Jenis alas kaki yang digunakan
57
Universitas Sumatera Utara
adalah sepatu Sport dan sandal kulit. Adapun setiap pasien menggunakan alas kaki
yang berbeda-beda.
4.3.1
Hasil Pengujian Pada Saat Aktifitas Berjalan
a. Hasil Pengukuran Pada Orang Pertama
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang
pertama dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel dibawah menjelaskan bahwa dari
percobaan selama 5 menit tersebut, data yang terekam dalam serial monitor diambil
dari 20 detik terakhir. Yaitu dari detik ke-280 sampai detik ke-300.
NO
Detik ke-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
Tanpa alas kaki
Amplitudo
Ket.
341
244
678
Kontraksi
454
Kontraksi
477
Kontraksi
199
210
467
Kontraksi
668
Kontraksi
467
Kontraksi
501
Kontraksi
675
Kontraksi
441
Kontraksi
689
Kontraksi
655
Kontraksi
402
Kontraksi
567
Kontraksi
403
Kontraksi
256
461
Kontraksi
264
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
224
403
Kontraksi
612
Kontraksi
469
Kontraksi
117
354
403
Kontraksi
112
432
Kontraksi
112
190
567
Kontraksi
163
459
Kontraksi
378
219
46
287
456
Kontraksi
187
129
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
217
164
243
300
250
286
285
123
83
83
167
432
Kontraksi
142
285
511
Kontraksi
258
282
225
285
267
133
Tabel 1. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Pertama
58
Universitas Sumatera Utara
b. Hasil Pengukuran Pada Pasien Kedua
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang kedua
dapat dilihat pada Tabel 2.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
1
280
416
Kontraksi
436
Kontraksi
372
2
281
683
Kontraksi
267
371
3
282
242
302
385
4
283
720
441
360
5
284
329
264
368
6
285
648
Kontraksi
561
Kontraksi
367
7
286
456
Kontraksi
460
Kontraksi
378
8
287
665
Kontraksi
240
375
9
288
243
242
386
10
289
818
11
290
247
12
291
720
13
292
14
NO
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sendal
Meng.Sepatu
459
Kontraksi
411
491
Kontraksi
386
Ket.
Kontraksi
271
561
Kontraksi
247
284
544
Kontraksi
293
291
443
Kontraksi
453
Kontraksi
15
294
639
Kontraksi
544
Kontraksi
387
16
295
412
Kontraksi
366
Kontraksi
417
17
296
657
Kontraksi
327
335
18
297
432
Kontraksi
273
393
19
298
251
271
122
20
299
451
369
100
21
300
324
Kontraksi
741
Kontraksi
Kontraksi
354
Tabel 2. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Kedua
59
Universitas Sumatera Utara
c. Hasil Pengukuran Pada Orang Ketiga
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan orang ketiga
dapat dilihat pada Tabel 3.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
798
Kontraksi
2
281
3
NO
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
308
236
210
193
317
282
285
167
296
4
283
776
224
339
5
284
280
198
317
6
285
314
402
7
286
255
214
384
8
287
824
Kontraksi
206
242
9
288
663
Kontraksi
191
338
10
289
806
Kontraksi
217
363
11
290
413
Kontraksi
218
338
12
291
645
Kontraksi
219
351
13
292
244
246
229
14
293
456
267
314
15
294
289
206
218
16
295
626
Kontraksi
206
337
17
296
458
Kontraksi
260
378
18
297
219
210
326
19
298
703
Kontraksi
205
416
20
299
422
Kontraksi
335
290
21
300
240
198
122
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
311
Kontraksi
Tabel 3. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Ketiga
60
Universitas Sumatera Utara
d. Hasil Pengukuran Pada Orang Keempat
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berjalan pada orang
keempat dapat dilihat pada Tabel 4.
Tanpa alas kaki
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
452
Kontraksi
2
281
252
300
3
282
143
446
4
283
339
477
5
284
110
93
404
6
285
122
58
131
7
286
165
53
118
8
287
467
Kontraksi
196
96
9
288
521
Kontraksi
450
Kontraksi
86
10
289
216
560
Kontraksi
70
11
290
566
Kontraksi
414
Kontraksi
468
12
291
511
Kontraksi
70
13
292
420
Kontraksi
502
Kontraksi
138
14
293
248
455
Kontraksi
95
15
294
241
150
92
16
295
544
Kontraksi
91
124
17
296
444
Kontraksi
171
95
18
297
412
Kontraksi
504
Kontraksi
113
19
298
567
Kontraksi
441
Kontraksi
96
20
299
522
Kontraksi
233
122
21
300
478
Kontraksi
58
401
NO
470
Kontraksi
202
546
Kontraksi
Kontraksi
400
Kontraksi
Kontraksi
93
Kontraksi
Kontraksi
134
Kontraksi
Tabel 4. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berjalan Pada Orang Keempat
61
Universitas Sumatera Utara
4.3.2
Hasil Pengujian Pada Saat Aktifitas Berlari
a. Hasil Pengukuran Pada Orang Pertama
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari pasien
pertama dapat dilihat pada Tabel 5. Percobaan dilakukan di permukaan yang datar
atau rata dengan kecepatan sang sama.
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
640
630
630
628
113
599
608
567
496
759
543
432
201
421
621
673
542
449
524
492
264
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
286
294
349
543
205
621
347
344
172
230
317
229
493
544
193
225
486
488
208
111
222
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
281
371
363
364
387
230
308
398
315
307
278
183
411
399
231
257
191
401
580
359
234
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Tabel 5. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Orang Pertama
62
Universitas Sumatera Utara
b. Hasil Pengukuran Pada Orang Kedua
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari orang Kedua
dapat dilihat pada Tabel 6.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
654
Kontraksi
2
281
397
385
`112
3
282
276
338
378
4
283
726
Kontraksi
363
156
5
284
452
Kontraksi
480
6
285
701
Kontraksi
110
321
7
286
430
Kontraksi
167
395
8
287
845
Kontraksi
462
Kontraksi
371
9
288
421
Kontraksi
512
Kontraksi
533
10
289
344
441
Kontraksi
496
Kontraksi
11
290
798
433
Kontraksi
823
Kontraksi
12
291
328
464
Kontraksi
221
13
292
724
Kontraksi
459
Kontraksi
314
14
293
501
Kontraksi
399
376
15
294
455
Kontraksi
331
303
16
295
274
17
296
735
18
297
282
19
298
731
20
299
21
300
NO
Kontraksi
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
459
475
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
570
Kontraksi
365
984
Kontraksi
200
347
221
345
Kontraksi
221
337
885
Kontraksi
462
Kontraksi
428
Kontraksi
664
Kontraksi
483
Kontraksi
665
Kontraksi
Tabel 6. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Pasien Kedua
63
Universitas Sumatera Utara
c. Hasil Pengukuran Pada Orang Ketiga
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari Orang Ketiga
dapat dilihat pada Tabel 7.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
Ket.
Amplitudo
Ket.
1
280
845
Kontraksi
710
Kontraksi
648
Kontraksi
2
281
573
Kontraksi
882
Kontraksi
421
Kontraksi
3
282
772
Kontraksi
818
Kontraksi
890
Kontraksi
4
283
870
Kontraksi
781
Kontraksi
875
Kontraksi
5
284
685
Kontraksi
865
Kontraksi
821
Kontraksi
6
285
732
Kontraksi
796
Kontraksi
441
Kontraksi
7
286
662
Kontraksi
639
Kontraksi
786
Kontraksi
8
287
853
Kontraksi
868
Kontraksi
883
Kontraksi
9
288
943
Kontraksi
407
Kontraksi
220
10
289
780
Kontraksi
246
11
290
805
Kontraksi
573
12
291
748
Kontraksi
316
13
292
676
Kontraksi
550
Kontraksi
321
14
293
847
Kontraksi
868
Kontraksi
888
Kontraksi
15
294
918
Kontraksi
821
Kontraksi
700
Kontraksi
16
295
745
Kontraksi
749
Kontraksi
600
Kontraksi
17
296
630
Kontraksi
291
200
18
297
784
Kontraksi
321
320
19
298
853
Kontraksi
688
20
299
852
Kontraksi
321
21
300
879
Kontraksi
698
NO
Meng.Sendal
Meng.Sepatu
190
Kontraksi
Kontraksi
662
Kontraksi
644
Kontraksi
567
Kontraksi
333
Kontraksi
472
Kontraksi
Tabel 7. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Orang Ketiga
64
Universitas Sumatera Utara
d. Hasil Pengukuran Pada Orang Keempat
Beberapa hasil perekaman aktifitas otot kaki pada saat berlari Orang
Keempat dapat dilihat pada Tabel 8.
Tanpa alas kaki
Detik
ke-
Amplitudo
Ket.
1
280
205
Kontraksi
2
281
287
157
3
282
771
202
4
283
186
292
5
284
237
101
238
6
285
125
214
285
7
286
203
221
365
8
287
306
Kontraksi
105
165
9
288
887
Kontraksi
344
Kontraksi
296
10
289
543
134
Kontraksi
282
11
290
350
Kontraksi
128
Kontraksi
147
12
291
218
Kontraksi
355
13
292
239
Kontraksi
141
Kontraksi
409
14
293
296
147
Kontraksi
93
15
294
138
256
267
16
295
147
Kontraksi
98
259
17
296
490
Kontraksi
194
104
18
297
330
Kontraksi
248
Kontraksi
284
19
298
875
Kontraksi
123
Kontraksi
261
20
299
168
Kontraksi
201
89
21
300
360
Kontraksi
111
275
NO
Meng.Sendal
Amplitudo
Ket.
368
Kontraksi
Meng.Sepatu
Amplitudo
Ket.
392
112
Kontraksi
Kontraksi
555
Kontraksi
Kontraksi
356
Kontraksi
Kontraksi
223
Kontraksi
Tabel 8. Hasil Perekaman Aktifitas Otot Kaki Saat Berlari Pada Pasien Keempat
65
Universitas Sumatera Utara
4.4
Analisis Perbandingan Hasil Perekaman
4.4.1
Analisis Perbandingan Kontraksi Otot
Setiap alas kaki memiliki kontraksi otot yang berbeda-beda pada saat
berjalan maupun berlari . Perbedaan tersebut dapat dilihat pada grafik dibawah
dengan satu satu orang sampel .
a.
1100
Perbandingan Alas Kaki Orang Pertama Saat Berjalan
Perbandingan alas kaki saat berjalan
1000
900
Amplitudo
800
700
600
500
400
300
200
100
0
280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
Waktu
Tanpa alas kaki
Menggunakan Sendal
Menggunakan Sepatu
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Kontraksi Pada Saat Berjalan
66
Universitas Sumatera Utara
Pada grafik tersebut terlihat bahwa orang pertama memiliki kontraksi otot
terbesar yaitu pada saat berjalan tanpa menggunakan alas kaki. Nilai amplitudo
maksimum sebesar 689 dan amplitude minimumnya 199 dengan kontraksi
mencapai 71.4 %. Sedangkan dengan menggunakan sandal sebesar 38% dan sepatu
9.8%.
b. Perbandingan Alas Kaki Orang Pertama Saat Berlari
Amplitudo
Perbandingan Alas Kaki Saat Berlari
800
700
600
500
400
300
200
100
0
280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300
Waktu
berlari tanpa alas kaki
berlari menggunakan sendal
berlari menggunakan sepatu
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Kontraksi Pada Saat Berlari
Perbedaan kontraksi otot pada saat berlari dan berjalan terlihat berbeda
dimana amplitude maksimum pada saat berlari tanpa menggunakan alas kaki
adalah sebesar 759. Sedangkan pada saat berjalan sebesar 689dengan kontraksi
otot 85.7%. 28.57% untuk menggunakan sandal dan 19% dengan menggunakan
sepatu.
67
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Analisis Kontraksi Otot Saat Menggunakan Sandal
Setiap pasien menggunakan sandal yang berbeda dalam percobaan, dengan
perbedaan tersebut hasil perekaman tersebutpun berbeda-beda. Tabel 9
menunjukkan data kontrasi otot pada saat berjalan.
Orang 1
No
Orang 2
Ket
1
Amplitudo
436
2
403
Kontraksi
267
193
300
3
612
Kontraksi
302
167
446
Kontraksi
4
469
Kontraksi
441
224
477
Kontraksi
5
117
264
198
93
6
354
561
Kontraksi
402
7
403
460
Kontraksi
214
53
8
112
240
206
196
9
432
242
191
450
Kontraksi
10
112
459
Kontraksi
217
560
Kontraksi
11
190
491
Kontraksi
218
414
Kontraksi
12
567
271
219
70
13
163
284
246
502
Kontraksi
14
459
Kontraksi
15
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Amplitudo
308
Orang 4
Amplitudo
224
Kontraksi
Ket
Kontraksi
Orang 3
Ket
Kontraksi
Amplitudo
470
Ket
Kontraksi
58
443
Kontraksi
267
455
378
544
Kontraksi
206
150
16
219
366
Kontraksi
206
91
17
46
327
260
171
18
287
273
210
504
Kontraksi
19
456
271
205
441
Kontraksi
20
187
369
335
233
21
129
741
198
58
Kontraksi
Kontraksi
Tabel 9. Data Kontraksi Otot Pada Saat Berjalan Menggunakan Sendal
68
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa rata – rata amplitudo pada orang
pertama sebesar 300.90. Orang kedua sebesar 383.42. Orang ketiga sebesar 232.85.
Orang keempat sebesar 294.85. Dari hasil tersebut sandal dari orang ketiga memilili
nilai amplitudo paling terkecil.
Persentase kontraksi otot
Menggunakan Sendal
29%
36%
Orang Pertama
Orang Kedua
Orang Ketiga
Orang keempat
3%
32%
Gambar 4.8 Persentase Perbandingan Kontraksi Otot Menggunakan Sendal
Dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa kontraksi otot terbesar saat berjalan
yaitu pada orang keempat sebesar 36%, dan kontraksi yang paling kecil yaitu pada
orang ketiga sebesar 3%. Sedangkan orang pertama memiliki persentasi kontraksi
sebesar 29%, dan orang kedua sebesar 32%.
69
Universitas Sumatera Utara
4.4.3
Analisis Kontraksi Otot Saat Menggunakan Sepatu
Kontraksi otot pada saat menggunakan sepatu dapat dilihat dalam tabel 10.
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Orang 1
Amplitudo
Ket
281
111
100
364
387
102
308
112
315
307
278
183
411
Kontraksi
399
231
257
191
401
Kontraksi
580
Kontraksi
359
234
Orang 2
Amplitudo
Ket
570
Kontraksi
`112
378
156
365
321
395
371
533
496
Kontraksi
823
Kontraksi
221
314
376
303
984
Kontraksi
347
345
337
428
Kontraksi
665
Kontraksi
Orang 3
Amplitudo
Ket
648
Kontraksi
421
Kontraksi
890
Kontraksi
875
Kontraksi
821
Kontraksi
441
Kontraksi
786
Kontraksi
883
Kontraksi
220
190
662
Kontraksi
644
Kontraksi
321
888
Kontraksi
700
Kontraksi
600
Kontraksi
200
320
567
Kontraksi
333
472
Kontraksi
Orang
Amplitudo
392
410
555
356
400
285
365
165
296
282
432
223
409
370
267
259
104
284
261
663
461
Tabel 10. Data Kontraksi Otot Pada Saat Berlari Menggunakan Sepatu
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa rata – rata amplitudo pada orang
pertama sebesar 326,09 . Orang kedua sebesar 436,4 . Orang ketiga sebesar 565,80.
Orang keempat sebesar 344,71. Dari hasil tersebut sandal dari orang pertama
memiliki amplitudo yang paling kecil. Selanjutnya dapat dilihat persentase
kontraksi otot pada setiap sepatu yang digunakan pasien pada grafik berikut ini.
70
Universitas Sumatera Utara
4
Ket
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Kontraksi
Persentase KOntraksi Otot Menggunakan
Sepatu
10%
23%
19%
Orang Pertama
Orang Kedua
Orang Ketiga
Orang keempat
48%
Gambar 4.9 Persentase Perbandingan Kontraksi Otot Menggunakan Sepatu
Dari grafik tersebut dapat terlihat bahwa kontraksi otot terbesar saat berlari
yaitu pada orang ketiga sebesar 36%, dan kontraksi yang paling kecil yaitu pada
orang ketiga sebesar 10%.
71
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan pada bab sebelumnya,
maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Data yang dikirim oleh MyoWare muscle sensor dapat dibaca melalui serial
monitor pada Arduino IDE dan halaman Interface pada labVIEW dapat
menampilkan data hasil pembacaan sensor otot dalam bentuk grafik.
2. Pada percobaan terlihat jelas bahwa pada saat berjalan maupun berlari
tanpa menggunakan alas kaki memiliki kontraksi otot yang besar
dibandingkan dengan menggunakan sandal dan sepatu dimana kontraksi
tertinggi mencapai 85,7% pada saat berlari.
3. Sendal pada orang ketiga merupakan sandal dengan kontraksi otot paling
kecil pada saat berjalan dengan sandal yang lainnya yaitu sebesar 3%,
Sedangkan yang terbesar yaitu pada orang keempat sebesar 36%
4. Pada saat berlari, menggunakan Sepatu Orang pertama memiliki nilai ratarata terkecil dibandingkan dengan sepatu lainnya yaitu dengan nilai
amplitudo 326,09, Nilai kontraksinya lebih kecil yaitu 10%., Sedangkan
kontraksi terbesar yaitu pada orang ketiga sebesar 36%
5. Data pengukuran dapat memberikan informasi mengenai keadaan
kontraksi otot, nilai-nilai dari kontrksi masing-masing alas kaki yang
dipakai dan dapat dimanfaatkan untuk pemilihan alas kaki yang baik.
72
Universitas Sumatera Utara
6. Dalam melakukan aktifitas berjalan dan berlari sebaiknya menggunakan
alas kaki karena, saat tidak menggunakan alas kaki kontraksi otot menjadi
tinggi dan beresiko ceedera.
5.2 Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan sehubungan dengan pelaksanaan tugas
akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan melakukan uji coba dengan
jumlah orang dan alas kaki yang lebih banyak.
2. Untuk perancangan selanjutnya diharapkan melakukan perbandingan hasil
pembacaan sensor dengan alat standar pembacaan parameter-parameter
yang diukur, sehingga dapat diketahui keakuratan pembacaan sensor.
3. Untuk perancangan selanjutnya dapat menambahkan grafik perubahan
setiap parameter yang diukur pada halaman monitoring.
73
Universitas Sumatera Utara