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