IV-1 EKSPERIMEN KOMPARASI PROSTHETIC TANGAN BERDASARKAN PENGARUH DESAIN METACARPAL DAN PHALANX PHALANGEAL Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik GALIH EKA SANJAYA I 0305032 JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010
136
Embed
EKSPERIMEN KOMPARASI PROSTHETIC TANGAN …... · iv-3 lembar pengesahan judul skripsi: eksperimen komparasi prosthetic tangan berdasarkan pengaruh desain metacarpal dan phalanx phalangeal
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
IV-1
EKSPERIMEN KOMPARASI PROSTHETIC TANGAN BERDASARKAN PENGARUH DESAIN METACARPAL
DAN PHALANX PHALANGEAL
Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
GALIH EKA SANJAYA
I 0305032
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2010
IV-2
EKSPERIMEN KOMPARASI PROSTHETIC TANGAN BERDASARKAN PENGARUH DESAIN METACARPAL
DAN PHALANX PHALANGEAL
Skripsi
GALIH EKA SANJAYA
I 0305032
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2010
IV-3
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Skripsi:
EKSPERIMEN KOMPARASI PROSTHETIC TANGAN BERDASARKAN PENGARUH DESAIN METACARPAL DAN
PHALANX PHALANGEAL
Ditulis oleh: Galih Eka Sanjaya
I 0305032
Mengetahui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Lobes Herdiman, MT NIP. 19641007 199702 1 001
Ilham Priadythama, ST, MT NIP. 19801124 200812 1 002
2. Ilham Priadythama, ST, MT NIP. 19801124 200812 1 002
IV-5
SURAT PERNYATAAN
ORISINALITAS KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan dibawah ini,
Nama : Galih Eka Sanjaya
NIM : I 0305032
Judul TA : Eksperimen Komparasi Prosthetic Tangan Berdasarkan Pengaruh
Desain Metacarpal dan Phalanx Phalangeal
Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun tidak
mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti bahwa
Tugas Akhir yang saya susun mencontoh atau melakukan plagiat dapat dinyatakan
batal atau gelar Sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau
dicabut.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
dikemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup
menanggung segala konsekuensinya.
Surakarta, 5 Februari 2010
Galih Eka Sanjaya I 0305032
IV-6
SURAT PERNYATAAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan dibawah ini,
Nama : Galih Eka Sanjaya
NIM : I 0305032
Judul TA : Eksperimen Komparasi Prosthetic Tangan Berdasarkan Pengaruh
Desain Metacarpal dan Phalanx Phalangeal
Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat
lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing 1 dan
Pembimbing 2. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian
dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk
publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik di tingkat
nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian
dari publikasi karya ilmiah
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Surakarta, 5 Februari 2010
Galih Eka Sanjaya I 0305032
IV-7
ABSTRAK
Galih Eka Sanjaya, NIM : I0305032. EKSPERIMEN KOMPARASI PROSTHETIC TANGAN BERDASARKAN PENGARUH DESAIN METACARPAL DAN PHALANX PHALANGEAL. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Januari 2010.
Penelitian lokal UNS telah mengembangkan tiga macam desain
prototype tangan prosthetic yang berbeda. Yang pertama adalah tangan prosthetic yang memiliki sisi kosmetik rendah dengan sistem external stressing cable dan dengan dua phalanx. Yang kedua adalah tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan tiga phalanx dan dengan trapezium metacarpal. Desain tangan prosthetic yang ketiga sama dengan desain tangan prosthetic yang kedua, tetapi trapezium metacarpal diganti dengan link ibu jari dan juga terdapat penambahan sistem puli untuk memperhalus gerakan pada sistem kabel. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan tangan prosthetic yang terbaik, dilihat dari gaya tarik statis dan dinamis, dimana hal tersebut berhubungan dengan banyaknya tenaga yang kita gunakan dalam mengoperasikan tangan prosthetic.
Gaya tarik statis dan dinamis ditentukan dengan mengukur gaya tarik dari sistem kabel dengan menggunakan alat ukur force gauge. Pada penilaian gaya tarik statis, penelitian ini membutuhkan sebuah sistem pegas sebagai alat bantu dimana pegas tersebut ditekan sampai memberikan deformasi pegas pada saat tangan prosthetic dioperasikan. Sedangkan pada gaya tarik dinamis, gaya tarik diukur ketika jari tangan prosthetic digerakkan sesuai dengan enam gerakan dasar pemegangan tangan manusia. Semua tangan prosthetic diuji pada arah longitudinal axis dan sagital plane. Untuk meningkatkan keakuratan hasil, penelitian ini menggunakan factorial experiment randomized design untuk perbandingan gaya tarik dinamis.
Hasil evaluasi dari perbandingan tangan prosthetic menunjukkan bahwa tangan prosthetic pertama merupakan sistem terbaik dari hampir semua tes yang telah dilakukan karena memiliki lengan momen yang lebih panjang. Tetapi, dengan mempertimbangkan sisi kosmetik, desain tangan prosthetic yang ketiga merupakan desain terbaik dengan gaya tarik statis sebesar 11,32 Newton dan gaya tarik dinamis sebesar 24,226 Newton. Hasil ini menunjukkan bahwa dengan penambahan sistem puli, desain tangan prosthetic yang ketiga adalah tangan prosthetic kosmetik yang dapat memberikan performansi yang paling mendekati sistem terbaik secara teoritis, dalam hal ini sistem external stressing cable.
Kata kunci: tangan prosthetic, eksperimen komparasi, gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis
xx + 108 halaman; 31 gambar, 37 tabel; 8 lampiran daftar pustaka : 14 (1984-2009)
IV-8
ABSTRACT
Galih Eka Sanjaya, NIM : I0305032. HAND PROSTHETIC COMPARISON EXPERIMENT BASED ON METACARPAL AND PHALANX PHALANGEAL DESIGN IMPACT. Thesis. Surakarta : Industrial Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, January 2010.
UNS local study already developed three different design of prosthetic hand prototype. The first is a low cosmetic prosthetic with an external stressing cable and with two phalanges. The second is internal stressing cable prosthetic with three phalanges and with trapezium metacarpal. Another one is same with the second, but the trapezium metacarpal is replaced by thumb’s link and also there is an additional pulley system to assure smooth movement of the cables. The research objective is to determine which prosthetic is the best, from static and dynamic pulling force point of view, which is related to how much we must exert to operate the prosthetic.
Both static and dynamic pulling force is determined by measuring the stressing force of the cable with force gauge. In static pulling force evaluation, this research built a spring system as supporting device to treat the pushing force which deforming the spring during operation. While for the dynamic pulling force evaluation, pulling force was measured when the finger was moving to catch six basic of human grasping. All of the prosthetic are tested both of sagital plane and longitudinal axis. To enhance the accuracy of the result, this result used a factorial experiment completely randomized design for dynamic pulling force comparison.
The comparison evaluation shows that the first prosthetic is the best system for almost of the test thanks to longer moment radius. But, considering the cosmetics aspect, the third prosthetic is the true winner with 11,32 Newton of static pulling force and 24,226 Newton of dynamic pulling force. This result shows that with the additional pulley system, the third prosthetic is a cosmetics prosthetic which can perform close to the theoretically winner, external stressing cable.
Keywords : prosthetic hand, comparison experiment, dynamic and static
pulling force xx + 108 p.; 31 pictures; 37 tables; 8 attachments Reference: 39 (1994 - 2009)
IV-9
KATA PENGANTAR
Assalamu ‘alaikum Wr.Wb
Dengan segala kerendahan hati dan kebesaran jiwa, penulis panjatkan
puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini seperti yang diharapkan.
Atas bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Allah SWT karena atas segala izin, rizki, dan rahmat-Nya penulis berhasil
menyelesaikan Laporan Skripsi ini.
2. Ibu dan Bapakku yang selalu memberi dukungan dan doa yang tak pernah
putus sehingga penulis berhasil menyelesaikan Laporan Skripsi ini. Semoga
Allah selalu menyayangi Bapak dan Ibu.
3. Bapak Ir. Lobes Herdiman, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri
Universitas Sebelas Maret dan dosen pembimbing skripsi I yang selalu
memberikan ide, saran, dan nasehat dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Ilham Priadythama, ST, MT selaku dosen pembimbing skripsi II yang
selalu memberikan saran, dan perbaikan selama penyusunan tugas akhir ini.
5. Ibu Retno Wulan Damayanti, ST, MT dan Ibu Ir. Munifah, MSIE, MT selaku
dosen penguji skripsi I dan dosen penguji skripsi II yang memberikan kritik
· Transformasikan data (x) tersebut menjadi nilai baku (z).
sxxz ii )/( -=
dimana; xi = nilai pengamatan ke-i
x = rata-rata
s = standar deviasi
misal :
z1 = (23,23 -24,34)/ (0,907) = -1,116
dengan cara yang sama diperoleh seluruh nilai baku sebagaimana pada
kolom z Tabel 4.12 di atas.
· Dari nilai baku (z), tentukan nilai probabilitasnya P(z) berdasarkan
sebaran normal baku, sebagai probabilitas pengamatan. Gunakan tabel
standar luas wilayah di bawah kurva normal, atau dengan bantuan Ms.
Excel dengan function NORMSDIST.
· Tentukan nilai probabilitas harapan kumulatif P(x) dengan cara, yaitu:
P(xi) = i/n
misal :
P(x1) = 1/ 5 = 0,2
Dengan cara yang sama akan diperoleh seluruh nilai P(x) sebagaimana
pada kolom P(x) tabel 4.12 di atas.
IV-92
· Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P(z) dan P(x), yaitu
Maks |P(z) – P(x)|, sebagai nilai Lhitung
Maks |P(z) – P(x)| = 0,253
· Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P(xi-1) dan P(z), yaitu
Maks |P(xi-1) – P(z)| = 0,320
Tahap berikutnya adalah menganalisis apakah ke-5 sampel data
observasi berdistribusi normal. Hipotesis yang diajukan, adalah:
H0 : Ke-5 sampel data observasi berasal dari populasi yang
berdistribusi normal
H1 : Ke-5 sampel data observasi berasal dari populasi yang tidak
berdistribusi normal
Taraf nyata yang dipilih a = 0,01, dengan wilayah kritik Lhitung > La(n).
Nilai Ltabel dari distribusi L yaitu La(n) = L0.01(5)= 0,405.
Berdasarkan hasil perhitungan, terlihat bahwa nilai Lhitung (0,253) <
Ltabel (0,405), maka terima H0 dan simpulkan bahwa ke-5 sampel data
observasi dari gaya tarik dinamis perlakuan A1B1C1 berasal dari populasi
yang berdistribusi normal.
Bentuk sebaran normal pada perlakuan diperkuat oleh normal
probability plot (P-P) dan histogram yang ditunjukkan dalam gambar 4.15
(a) (b)
Gambar 4.15 Normal probability plot (a) dan histogram data observasi pada perlakuan A1B1C1
IV-93
Contoh perhitungan uji normalitas pada perlakuan A1B1C1 cukup
memberikan gambaran mengenai cara melakukan uji normalitas dengan uji
Lilliefors. Selanjutnya rekapitulasi hasil uji normalitas pada 36 perlakuan
dapat dilihat pada tabel 4.13.
Tabel 4.13 Rekapitulasi hasil uji normalitas dengan uji Lilliefors
Perlakuan L hitung L tabel H0 Kesimpulan A1B1C1 0.253 0.405 terima normal A1B1C2 0.189 0.405 terima normal A1B1C3 0.204 0.405 terima normal A1B1C4 0.230 0.405 terima normal A1B1C5 0.164 0.405 terima normal A1B1C6 0.225 0.405 terima normal A1B2C1 0.204 0.405 terima normal A1B2C2 0.152 0.405 terima normal A1B2C3 0.356 0.405 terima normal A1B2C4 0.181 0.405 terima normal A1B2C5 0.206 0.405 terima normal A1B2C6 0.180 0.405 terima normal A2B1C1 0.245 0.405 terima normal A2B1C2 0.185 0.405 terima normal A2B1C3 0.233 0.405 terima normal A2B1C4 0.179 0.405 terima normal A2B1C5 0.237 0.405 terima normal A2B1C6 0.160 0.405 terima normal A2B2C1 0.158 0.405 terima normal A2B2C2 0.231 0.405 terima normal A2B2C3 0.183 0.405 terima normal A2B2C4 0.133 0.405 terima normal A2B2C5 0.148 0.405 terima normal A2B2C6 0.174 0.405 terima normal A3B1C1 0.188 0.405 terima normal A3B1C2 0.139 0.405 terima normal A3B1C3 0.174 0.405 terima normal A3B1C4 0.239 0.405 terima normal A3B1C5 0.180 0.405 terima normal A3B1C6 0.133 0.405 terima normal A3B2C1 0.248 0.405 terima normal A3B2C2 0.290 0.405 terima normal A3B2C3 0.159 0.405 terima normal A3B2C4 0.193 0.405 terima normal A3B2C5 0.217 0.405 terima normal A3B2C6 0.228 0.405 terima normal
2. Uji Homogenitas
IV-94
Pengujian homogenitas dilakukan dengan metode levene test, yakni
menguji kesamaan ragam data observasi antar level faktornya. Uji
homogenitas dilakukan terhadap data yang dikelompokkan berdasarkan
faktor model gerakan dasar tangan manusia, faktor arah sumbu gerakan
tangan prosthetic, dan desain tangan prosthetic.
a. Uji homogenitas antar level model gerakan dasar tangan manusia
Hipotesis yang diajukan, adalah:
H0 : s12 = s2
2 = s32 = s4
2 = s52 = s6
2
H1 : Data antar level model gerakan manusia memiliki ragam yang tidak
sama
Taraf nyata a = 0.01 dan wilayah kritik F > F0.01 (5 ; 180)
Prosedur pengujian adalah dengan mengelompokkan data berdasarkan
model gerakan dasar tangan manusia sebagaimana tabel 4.14, kemudian
dicari rata-rata tiap level model gerakan tangan manusia dan dihitung
selisih absolut nilai pengamatan terhadap rata-ratanya sebagaimana
diperoleh tabel 4.15.
Tabel 4.14 Nilai gaya tarik dinamis dikelompokkan berdasarkan model gerakan dasar tangan manusia
Model gerakan dasar tangan manusia Desain tangan prosthetic Cylindrical Spherical Hook Tip Lateral Palmar
A3B1C1, A3B2C1, A3B1C5, A3B1C6, A3B1C4, dan A3B1C2
Treatment-treatment yang berada dalam satu kelompok dianggap tidak
berbeda (sama saja), sedangkan yang berbeda kelompok dianggap
berbeda. Kesimpulannya, jika eksperimenter menginginkan gaya tarik
dinamis yang minimum, maka dapat dipilih treatment yang termasuk
dalam kelompok 3, dimana rata-rata gaya tarik dinamis yang minimum
diperoleh dalam treatment A3B1C2 (interaksi antara level desain tangan
15
prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli, level arah sumbu
gerakan longitudinal axis, dan level model gerakan spherical), yaitu
sebesar 17,61 Newton.
4.2.8 Pemilihan Desain Tangan Prosthetic Berdasarkan Nilai Gaya Tarik Statis dan Gaya Tarik Dinamis
Pemilihan desain tangan prosthetic dilakukan dengan
mempertimbangkan nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis jari. Nilai
gaya tarik dinamis dipilih berdasarkan hasil Anova dari data eksperimen
yang dilakukan, sedangkan gaya tarik statis jari dipilih dengan nilai yang
terbesar dari hasil pengukuran aktual terhadap tiga desain tangan prosthetic.
Berdasarkan data hasil pengukuran aktual gaya tarik statis tangan
prosthetic pada tabel 4.6, maka gaya tarik statis masing-masing desain
tangan prosthetic pada dua arah sumbu gerakan tangan prosthetic
(longitudinal axis dan sagital plane) dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 4.17 Gaya tarik statis tangan prosthetic pada arah longitudinal axis
16
Gambar 4.18 Gaya tarik statis tangan prosthetic pada arah sagital plane
Dari gambar 4.17 dan gambar 4.18, maka dapat disimpulkan bahwa
desain tangan prosthetic dengan sistem internal stressing cable tanpa puli
(desain 2) memiliki rata-rata gaya tarik statis yang lebih besar dari pada
desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli. Dengan
kata lain kedua desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable
dengan puli memiliki gaya tarik statis yang lebih baik.
Kemudian berdasarkan uji setelah anova terhadap nilai gaya tarik
dinamis, diperoleh hasil bahwa desain tangan prosthetic external stressing
cable memiliki rata-rata nilai gaya tarik dinamis yang sama dengan desain
tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli. Sedangkan desain
tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli memiliki rata-
rata nilai gaya tarik dinamis yang paling baik dibandkan dengan kedua jenis
desain tangan prosthetic lainnya.
Rekomendasi desain tangan prosthetic ditujukan untuk pengembangan
desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable. Selain karena sudah
memenuhi sisi fungsionalitas, desain tangan prosthetic sistem internal
stressing cable juga lebih memenuhi sisi kosmetik jika dibandingkan dengan
tangan prosthetic sistem external stressing cable. Dengan mempertimbangkan
besarnya rata-rata nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis yang
dihasilkan pada masing-masing tangan prosthetic, maka desain tangan
prosthetic yang dapat dijadikan rekomendasi untuk pengembangan desain
17
tangan prosthetic selanjutnya adalah desain tangan prosthetic sistem internal
stressing cable dengan puli.
18
BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL
Pada bab ini membahas tentang analisis dan interpretasi hasil penelitian
yang telah dikumpulkan dan diolah pada bab sebelumnya. Analisis dan
interprestasi hasil tersebut diuraikan dalam sub bab, dibawah ini.
5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN
Pada sub bab ini diuraikan mengenai analisis desain tangan prosthetic,
pengukuran aktual gaya tarik statis dan pengukuran gaya tarik dinamis pada
desain tangan prosthetic, serta analisis variansi dari pengujian gaya tarik dinamis
tangan prosthetic.
5.1.1 Analisis Desain Tangan Prosthetic
Analisis mengenai desain tangan prosthetic dilakukan untuk memberikan
gambaran mengenai karakteristik dan kemampuan dari masing-masing desain
tangan prosthetic yang digunakan dalam penelitian ini.
1. Desain Tangan Prosthetic dengan Sistem External Stressing Cable
Desain tangan prosthetic yang baik harus memiliki tiga kriteria utama, yaitu
cosmetic appeal, comfort, dan control. Selain mampu memnuhi sisi fungsional,
desain tangan prosthetic juga harus mampu memenuhi sisi kosmetik. Berdasarkan
hasil eksperimen, diketahui bahwa desain tangan prosthetic dengan sistem
external stressing cable mampu memenuhi sisi fungsional dalam melakukan enam
model gerakan dasar tangan manusia. Hasil percobaan dapat dilihat pada gambar
4.13 dan gambar 4.14, dimana tangan prosthetic sistem external stressing cable
mampu melakukan gerakan cylindrical, spherical, hook, lateral, palmar, dan tip.
Jari tangan prosthetic (phalanx) terdiri dari dua link, dimana phalanx media dan
phalanx distilis dikembangkan menjadi satu bagian menjadi phalanx media-
distalis. Hal ini menyebabkan terbatasnya area pemegangan objek benda. Jenis
pemegangan power grip mampu diakomodasi dengan baik oleh telapak tangan
prosthetic, sedangkan untuk jenis pemegangan precision grip tangan prosthetic
sedikit mengalami kesulitan karena desain metacarpal pollicis masih pasif
19
sehingga bagian jari telunjuk, jari tengah, dan bagian ibu jari belum mampu
bertemu pada satu titik pemegangan.
Desain telapak tangan prosthetic dengan sistem external stressing cable
belum mampu memenuhi sisi kosmetik karena sistem kabel yang masih berada
diluar phalanx jari tangan prosthetic dan sistem voluntary closing yang digunakan
menyebabkan tangan dalam kondisi flexion sehingga tidak menyerupai tangan
normal.
2. Desain Tangan Prosthetic dengan Sistem Internal Stressing Cable
Desain tangan prosthetic dengan sistem internal stressing cable awalnya
dikembangkan tanpa menggunakan sistem puli. Pengembangan desain dilakukan
pada bagian jari tangan prosthetic yang terdiri dari tiga link. Dengan desain jari
yang menggunakan tiga link, area pemegangan objek benda lebih luas. Desain
metacarpal pada tangan prosthetic internal stressing cable tanpa sistem puli
dirancang menjadi dua bagian, masing-masing bagian tersebut dirangkai menjadi
satu sehingga membentuk sudut pemegangan yang memudahkan pengguna dalam
memegang objek. Desain tangan prosthetic internal stressing cable tanpa sistem
puli mampu memenuhi sisi fungsional karena mampu melakukan enam model
gerakan dasar tangan manusia. Sedangkan dari sisi kosmetik, desain tangan
peosthetic ini menggunakan sistem voluntary closing dan sistem kabel berada di
dalam phalanx jari tangan prosthetic sehingga menyerupai kondisi tangan
manusia normal manusia.
Pengembangan desain telapak tangan prosthetic sistem internal stressing
cable dilakukan dengan penambahan sistem puli pada jari tangan prosthetic.
Penambahan puli pada jari tangan prosthetic berfungsi sebagai tempat tautan
kabel dan sebagai rel kabel sehingga memudahkan saat penarikan kabel. Puli juga
berfungsi untuk mengurangi gesekan yang terjadi dalam sistem kabel, sehingga
rata-rata gaya tarik desain tangan prosthetic dengan sistem internal stressing
cable mendekati rata-rata gaya tarik desain tangan prosthetic dengan sistem
external stressing cable. Ibu jari juga di desain mampu berotasi terbatas sehingga
mampu bertemu dengan phalanx distalis jari telunjuk dan jari tengah.
20
5.1.2 Analisis Gaya Tarik Statis
Pengukuran gaya tarik statis jari bertujuan untuk mengetahui besarnya gaya
tarik yang dibutuhkan tangan prosthetic dalam memegang objek benda.
Berdasarkan hasil pengukuran gaya tarik statis pada tabel 4.7, diketahui bahwa
rata-rata gaya tarik statis pada tangan prosthetic system external stressing cable
dibandingkan dengan dua tangan prosthetic lainnya. Sebagai contoh, untuk
mencapai gaya tekan sebesar 1,03 Newton, tangan prosthetic sistem external
stressing cable membutuhkan gaya tarik statis 4,13 Newton pada arah
longitudinal axis dan 6,67 Newton pada arah sagital plane. Sedangkan pada
tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli, dibutuhkan gaya tarik
statis sebesar 8,68 Newton pada arah longitudinal axis dan 6,68 Newton pada arah
sagital plane, dan pada tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa
puli, dibutuhkan gaya tarik statis sebesar 5,92 Newton pada arah longitudinal axis
dan 4,32 Newton pada arah sagital plane.
Gaya tarik statis pada arah longitudinal axis dan sagital plane memiliki
selisih yang berbeda-beda pada masing-masing tangan prosthetic. Rekapitulasi
selisih gaya tarik statis pada arah longitudinal axis dan sagital plane ditunjukkan
dalam tabel 5.1.
Tabel 5.1 Rekapitulasi selisih gaya tarik pada arah longitudinal axis dan sagital plane
Selisih Ftarik statis pada arah tangan prosthetic (N) Desain tangan prosthetic
Δ x = 1.6 Δ x = 2.6 Δ x = 3.6 Δ x = 4.6 Δ x = 5.6 Tangan prosthetic sistem external stressing cable
2.63 2.27 2.51 4.09 2.69
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli
1.99 0.62 1.15 4.60 3.77
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli
1.61 0.13 0.08 0.59 0.57
Berdasarkan tabel 5.1 diketahui bahwa tangan prosthetic sistem internal
stressing cable dengan puli memilki rata-rata selisih gaya tarik statis yang lebih
kecil dari pada dua tangan prosthetic lainnya. Misalnya, pada Δ x = 1,6 mm,
tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli hanya memiliki
selisih 1,61 Newton, sedangkan tangan prosthetic lainnya memiliki selisih 1,99
21
Newton dan 2,63 Newton. Perbedaan selisih tersebut disebabkan adanya
perbedaan berat material dari tangan prosthetic. Tangan prosthetic sistem internal
stressing cable memiliki berat material paling tinggi yaitu 259,3 gram. Disini
terjadi perbaikan bahan material pada tangan prosthetic sistem internal stressing
cable dengan berat 201,6 gram. Hal tersebut menyebabkan besarnya selisih gaya
tarik statis yang tidak signifikan pada arah longitudinal axis dan sagital plane.
Perhitungan efisiensi gaya tarik statis bertujuan untuk mengetahui tingkat
efisiensi dari gaya tarik statis yang dihasilkan oleh tangan prosthetic. Nilai
efisiensi maksimal adalah 1, sehingga hasil yang terbaik adalah nilai yang paling
mendekati 1. Berdasarkan tabel 4.7, rata-rata nilai efisiensi gaya tarik statis dari
tangan prosthetic sistem external stressing cable adalah 0,28%, sedangkan desain
tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli adalah 0,18% dan
tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli adalah 0,20%.
5.1.3 Analisis Gaya Tarik Dinamis
Besarnya gaya tarik yang dihasilkan tangan prosthetic dipengaruhi oleh
beberapa faktor, antara lain berat material tangan prosthetic dan jarak antara kabel
dengan pusat joint jari tangan prosthetic (r). Semakin berat material dari tangan
prosthetic maka gaya yang dibutuhkan untuk menarik kabel juga semakin berat.
Jarak antara kabel dengan pusat joint ditunjukkan dalam gambar 5.1.
Gambar 5.1 Jarak antara kabel dengan pusat joint jari tangan prosthetic (r)
r r
r
External stressing cable
Internal stressing cable tanpa puli
Internal stressing cable dengan puli
22
Dalam konsep gerak rotasi terdapat istilah lengan momen (r), yaitu jarak
tegak lurus dari sumbu perputaran ke garis sepanjang tempat gaya bekerja.
Besarnya percepatan sudut (α) berbanding lurus tidak hanya dengan gaya, tetapi
berbanding lurus dengan lengan momen (r). Semakin besar lengan momen (r),
maka percepatan sudut (α) juga semakin besar. Hasil kali antara gaya (F) dengan
lengan momen (r) disebut momen gaya (τ). Jadi, pecepatan sudut suatu benda
berbanding lurus dengan momen total yang dikenakan.
Pada tangan prosthetic, lengan momen dianalogikan dengan jarak tegak
lurus kabel tangan prosthetic dengan sumbu perputaran (joint dari phalanx). Pada
tangan prosthetic sistem external stressing cable, jarak antara kabel dengan pusat
joint jari adalah r = 25 mm, sedangkan pada tangan prosthetic sistem internal
stressing cable tanpa puli r = 3 mm dan pada tangan prosthetic sistem internal
stressing cable dengan puli r = 5 mm. Untuk mencapai percepatan yang sama,
tangan prosthetic dengan nilai r yang lebih besar akan membutuhkan gaya yang
lebih kecil. Jadi, dapat disimpulkan bahwa semakin besar jarak antara kabel
dengan pusat joint jari, maka gaya tarikan kabel menjadi lebih ringan.
Pengukuran gaya tarik dinamis bertujuan untuk mengetahui besarnya gaya
yang dibutuhkan tangan prosthetic dalam kaitannya untuk menggerakkan jari-jari
tangan prosthetic sesuai dengan model gerakan tangan manusia. Pengujian
dilakukan pada dua posisi, yakni posisi arah longitudinal axis (hi gravity effect-
low friction) dan posisi arah sagital plane (hi friction-low gravity effect).
Pengukuran besarnya gaya saat melakukan pemegangan dengan menggunakan
alat force gauge.
Besarnya gaya tarik dinamis yang dihasilkan dipengaruhi oleh gesekan-
gesekan yang terjadi dalam sistem jari tangan prosthetic ketika digerakkan.
Semakin banyak gesekan yang terjadi dalam jari tangan prosthetic, maka gaya
tarik dinamis yang dibutuhkan juga semakin besar. Pengujian pada arah
longitudinal axis, pergerakan dari masing-masing link jari tangan prosthetic
mengikuti arah gravitasi bumi, sehingga gravitasi memberikan kontribusi terhadap
besarnya percepatan angular dari jari tangan prosthetic ketika digerakkan. Pada
saat jari tangan prosthetic digerakkan searah garvitasi bumi, gesekan yang terjadi
23
pada jari tangan prosthetic disebabkan oleh gesekan dalam sistem kabel di jari
tangan prosthetic dan perputaran link pada joint, dimana masing-masing link
terhubung satu sama lain dengan joint aktif. Semakin banyak link dalam jari
tangan prosthetic maka gesekan yang terjadi juga semakin banyak. Jadi, tangan
prosthetic sistem external stressing cable dengan dua link memiliki gesekan yang
lebih sedikit jika dibandingkan dengan tangan prosthetic sistem internal stressing
cable dengan tiga link. Penelitian ini belum mengkaji besarnya gaya gesek yang
terjadi dalam sistem jari tangan prosthetic yang menyebabkan terjadinya power
losses ketika tangan prosthetic dioperasikan. Hasil eksperimen pengujian gaya
tarik dinamis pada arah longitudinal axis, ditunjukkan dalam tabel 5.2.
Tabel 5.2 Rata-rata gaya tarik dinamis pada arah longitudinal axis (Newton)
Gerakan dasar tangan manusia Desain tangan prosthetic Cylindrical Spherical Hook Tip Lateral Palmar
Tangan prosthetic sistem external stressing cable
24.342 34.874 27.270 46.828 36.306 35.678
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli
24.508 35.174 27.312 38.460 46.548 40.526
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli
24.152 17.614 29.454 21.030 21.720 19.816
Berdasarkan tabel 5.2, tangan prosthetic sistem internal stressing cable
dengan puli memiliki rata-rata gaya tarik dinamis yang lebih rendah dari pada dua
desain tangan prosthetic lainnya.
Pengujian pada arah sagital plane, pergerakan dari masing-masing link jari
tangan prosthetic melawan arah gravitasi bumi, sehingga gravitasi tidak
memberikan kontribusi terhadap besarnya percepatan angular dari jari tangan
prosthetic ketika digerakkan. Beban pada masing-masing link bertumpu satu sama
lain karena link bergerak dalam sumbu-y pada arah sagital plane. Hal tersebut
mengakibatkan gesekan pada pemegangan arah sagital plane lebih besar. Semakin
banyak link dalam jari tangan prosthetic, maka beban pada masing-masing link
semakin banyak sehingga menyebabkan gesekan yang semakin besar. Tangan
prosthetic sistem external stressing cable dengan dua link memiliki gesekan yang
lebih sedikit jika dibandingkan dengan tangan prosthetic sistem internal stressing
24
cable dengan tiga link karena beban link yang lebih sedikit. Hasil eksperimen
pengujian gaya tarik dinamis pada arah sagital plane, ditunjukkan dalam tabel 5.3.
Tabel 5.3 Rata-rata gaya tarik dinamis pada arah sagital plane(Newton)
Gerakan dasar tangan manusia Desain tangan prosthetic Cylindrical Spherical Hook Tip Lateral Palmar
Tangan prosthetic sistem external stressing cable
25.348 30.314 33.892 36.634 38.242 37.784
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli
34.684 25.026 28.246 38.902 42.516 44.070
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli
21.676 24.024 27.582 26.750 27.908 28.988
Berdasarkan tabel 5.3, tangan prosthetic sistem internal stressing cable
dengan puli memiliki rata-rata gaya tarik dinamis yang lebih rendah dari pada dua
desain tangan prosthetic lainnya.
5.1.4 Analisis Uji Anova
Eksperimen dilakukan pada pengujian gaya tarik dinamis dilakukan dengan
metode eksperimen factorial completely randomized design dengan alat
analisisnya adalah analisis variansi. Sebelum dilakukan analisis variansi perlu
dilakukan asumsi homogenitas dan independensi pada data hasil eksperimen.
Analisis variansi memberikan informasi berupa ada tidaknya signifikansi
pengaruh yang berbeda antar perlakuan dalam percobaan terhadap gaya tarik
dinamis. Kemudian uji setelah Anova diperlukan untuk mengetahui sejauh mana
perbedaan perlakuan tersebut dinyatakan berpengaruh secara signifikan terhadap
gaya tarik dinamis dari tangan prosthetic.
Syarat yang harus dipenuhi dalam analisis variansi adalah data observasi
berdistribusi normal, variansi antar sampel homogen, dan sampel diambil secara
random. Hal ini diperlukan karena analisis variansi melakukan perbandingan
variansi dari n sampel yang berasal dari k kategori secara berpasangan, dimana
agar hasil analisis variansi tersebut valid, maka diharapkan n sampel tersebut
mempunyai variansi (ragam).
25
Eksperimen dilakukan terhadap tangan prosthetic yang terdiri dari 36
sampel, dimana masing-masing berasal dari interaksi 3 faktor, yaitu faktor desain
tangan prosthetic, faktor arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan faktor model
gerakan tangan manusia. Faktor desain tangan prosthetic memiliki tiga level, arah
sumbu gerakan tangan prosthetic memiliki dua level, dan model gerakan tangan
manusia memiliki enam level. Ke-36 sampel tersebut merupakan interaksi antara
level-level yang dimiliki oleh setiap faktor, dimana dalam desain eksperimen 36
sampel disebut sebagai perlakuan. Misal eksperimen dengan perlakuan pertama
adalah eksperimen pada desain tangan prosthetic ke-1, arah sumbu gerakan
longitudinal axis, dan model gerakan tangan cylindrical. Setiap perlakuan dalam
eksperimen ini dilakukan sebanyak lima kali replikasi, sehingga didapat 180 data
dalam eksperimen yang dilakukan.
Asumsi pertama yang harus dipenuhi adalah asumsi normalitas. Uji
normalitas dilakukan untuk mengetahui apakah data dari setiap perlakukn dalam
eksperimen berdistribusi normal atau tidak. Hasil uji normalitas pada tabel 4.13,
diketahui bahwa seluruh data eksperimen pada masing-masing perlakuan
berdistribusi normal, sehingga analisis variansi cukup valid untuk untuk dipakai
dalam mengolah data tersebut.
Asumsi homogenitas sesuai dengan kaidah uji levene yang digunakan dalam
penelitian ini, menyatakan perlu adanya variansi antar sampel yang homogen.
Maksudnya adalah data antara level-level yang terdapat pada kelompok faktor
yang sama, memiliki variansi yang sama. Misalnya, data varibel respon dari level
arah sumbu gerakan longitudinal axis memiliki variansi yang sama dengan level
dari arah sumbu gerakan sagital plane dalam faktor arah sumbu gerakan tangan
prosthetic. Demikian juga dengan data variabel respon pada tiap level dari faktor
lainnya, diharapkan memiliki variansi yang sama untuk memenuhi asumsi
homogenitas. Rangkuman hasil uji homogenitas dapat dilihat pada tabel 5.4.
Tabel 5.4 Rangkuman hasil uji homogenitas
Faktor Kesimpulan Desain tangan prosthetic tidak homogen Arah sumbu gerakan tangan prosthetic tidak homogen Model gerakan tangan manusia tidak homogen
26
Hasil uji homogenitas diketahui bahwa data dari semua faktor dalam
eksperimen tidak homogen. Ketidakhomogenitasan data observasi tidak
menimbulkan resiko yang serius, karena jumlah kasus pada setiap samplenya
adalah sama. Penyebab ketidakhomogenitasan data adalah karena besarnya gaya
tarik yang dihasilkan masing-masing tangan prosthetic berbeda jauh pada masing-
masing gerakan tangan dan arah sumbu gerakan. Contohnya untuk faktor model
gerakan tangan pada level gerakan cylindrical, diketahui bahwa gaya tarik
dinamis di arah sagital plane pada tangan prosthetic internal stressing cable tanpa
puli sebesar 34,684 Newton, sedangkan pada tangan prosthetic internal stressing
cable dengan puli sebesar 21,676 Newton (terdapat selisih 13,008 Newton).
Perbedaan yang cukup jauh tersebut menyebabkan variansi yang berbeda antar
level model gerakan tangan manusia.
Asumsi terakhir yang harus dipenuhi adalah asumsi independensi.
Maksudnya adalah dalam proses pengambilan data, sampel diambil secara random
atau saling independen satu sama lain. Uji independensi dilakukan berdasarkan
urutan pengambilan data dengan melakukan plot residual. Urutan pengambilan
data tersebut sesuai dengan tabel 4.19, dimana data diambil berdasarkan
pengukuran terhadap gaya tarik dinamis dari masing-masing tangan prosthetic.
Seluruh grafik plot residual data menunjukkan nilai-nilai residual tersebar merata
di sekitar titik nol (sumbu x) dan tidak terdapat pola secara khusus. Hasil
pengujian independensi menunjukkan bahwa data eksperimen independen,
sehingga dapat dilanjutkan ke pengolahan analisis variansi.
Analisis variansi memberikan informasi tentang ada tidaknya perbedaan
pengaruh yang signifikan antar level dari faktor desain tangan prosthetic, faktor
arah sumbu gerakan tangan prosthetic, dan faktor model gerakan tangan manusia
yang diteliti beserta interaksi antar level faktor-faktor tersebut. Analisis variansi
pada dasarnya adalah menguraikan variasi (ketidakseragaman) ke dalam beberapa
sumber variasi. Dalam eksperimen ini terdapat tujuh sumber variasi data di luar
random error, yaitu desain tangan prosthetic (faktor A), arah sumbu gerakan
tangan prosthetic (faktor B), model gerakan tangan manusia (faktor C), interaksi
faktor A dan B, interaksi faktor A dan C, interksi faktor B dan C, serta interaksi
faktor A, B, dan C. Signifikan atau tidak signifikannya hasil analisis variansi
27
berdasarkan sumber variasi tersebut ditunjukkan oleh variabel respon yang diuji
menggunakan uji F. Jika dari hasil uji F terbukti suatu sumber variasi hasilnya
adalah signifikan, maka dapat dikatakan bahwa sumber variasi tersebut benar-
benar menjadi salah satu penyebab adanya variasi dalam variabel respon.
Tabel 5.5 Rekapitulasi hasil analisis variansi terhadap gaya tarik dinamis
Sumber variansi Analisis variansi
terhadap gaya tarik dinamis
Desain tangan prosthetic (A) Signifikan Arah sumbu gerakan tangan prosthetic (B)
Tidak signifikan
Model gerakan tangan manusia (C) Signifikan Interaksi AxB Tidak signifikan Interaksi AxC Signifikan Interaksi BxC Tidak signifikan Interaksi AxBxC Signifikan
Tabel 5.7 merupakan rekapitulasi hasil analisis variansi yang dilakukan
terhadap gaya tarik dinamis dari desain tangan prosthetic. Signifikan berarti ada
perbedaan pengaruh antar level pada faktor maupun interaksi faktor. Faktor desain
tangan prosthetic (faktor A) adalah signifikan, maka antara masing-masing desain
tangan prosthetic memiliki perbedaan yang signifikan terhadap variabel respon
gaya tarik dinamis. Demikian juga faktor model gerakan tangan manusia (faktor
B), interaksi faktor A dan C, serta interaksi faktor A, B, dan C, adalah signifikan,
maka level dari masing-masing faktor dan interaksi faktor tersebut memiliki
perbedaan yang signifikan terhadap variabel respon gaya tarik dinamis.
5.1.5 Analisis Uji Setelah Anova
Uji SNK digunakan dalam eksperimen ini untuk mengetahui pada level
mana dari suatu faktor maupun interaksinya, dimana oleh Anova dinyatakan
berpengaruh signifikan terhadap variabel respon. Apabila hanya ada dua level
pada suatu faktor, jika dinyatakan berpengaruh secara signifikan, maka dengan
melihat rata-rata variabel respon akan diketahui pada level mana nilai gaya tarik
dinamis yang terbaik.
Berdasarkan hasil Anova, faktor maupun interaksi faktor dengan level lebih
dari dua yang berpengaruh signifikan adalah faktor desain tangan prosthetic,
28
faktor model gerakan tangan manusia, interaksi antara faktor A dan C, serta
interaksi antara faktor A, B, dan C.
Hasil uji SNK diperoleh informasi bahwa level desain tangan prosthetic 1
(tangan prosthetic sistem external stressing cable) sama dengan level desain
tangan prosthetic 2 (tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli),
sehingga berada dalam satu kelompok. Sedangkan level desain tangan prosthetic 3
(tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli) berbeda dengan
kedua level tersebut. Berdasarkan tabel 4.23, dapat disimpulkan bahwa desain
tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli memberikan gaya
tarik dinamis yang paling baik, yaitu sebesar 24,226 Newton.
Hasil uji SNK untuk faktor model gerakan tangan manusia menunjukkan
bahwa model gerakan tangan manusia yang memberikan rata-rata gaya tarik
dinamis yang minimum adalah gerakan cylindrical (25,785 Newton), spherical
(27,838 Newton), dan hook (28,959 Newton). Hal itu terjadi karena ketiga macam
model gerakan tangan tersebut merupakan gerakan power grip, dimana objek
benda yang dipegang biasanya memiliki dimensi yang lebih besar daripada
gerakan precision grip, sehingga gaya tarik yang dibutuhkan lebih kecil.
Hasil uji SNK untuk treatment faktor desain tangan prosthetic dan faktor
model gerakan tangan manusia, menunjukkan bahwa jika diinginkan gaya tarik
dinamis yang minimum, maka dapat dipilih treatment A3 x C2 (interaksi level
desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli dan level
model gerakan spherical), yaitu sebesar 20,819 Newton.
Hasil uji SNK untuk treatment faktor desain tangan prosthetic, faktor arah
sumbu gerakan tangan prosthetic, dan faktor model gerakan tangan manusia,
menunjukkan bahwa jika diinginkan gaya tarik dinamis yang minimum, maka
dapat dipilih treatment A3B1C2 (interaksi antara level desain tangan prosthetic
sistem internal stressing cable dengan puli, level arah sumbu gerakan longitudinal
axis, dan level model gerakan spherical), yaitu sebesar 17,61 Newton.
5.2 INTERPRETASI HASIL PENELITIAN
Desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable sudah mampu
memperbaiki kekurangan dari desain tangan prosthetic sistem external stressing
29
cable. Dari sisi kosmetik, desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable
memperbaiki sistem penarikan kabel external menjadi sistem penarikan internal
(sistem kabel di dalam jari tangan prosthetic). Jumlah link jari tangan prosthetic
sistem internal stressing cable yang memiliki tiga link, lebih menyerupai link
pada tangan manusia normal daripada jumlah link pada tangan prosthetic sistem
external stressing cable yang hanya terdiri dari dua link pada setiap jarinya. Dari
sisi fungsionalitas, jumlah link tersebut juga mempengaruhi luas area pemegangan
dari tangan prosthetic, dimana jari dengan tiga link memiliki area pemegangan
yang lebih luas daripada jari dengan dua link.
Berdasarkan hasil pengukuran gaya tarik statis, desain tangan prosthetic
sistem internal stressing cable dengan puli lebih memberikan gaya tarik yang
minimum jika dibandingkan dengan tangan prosthetic sistem internal stressing
cable tanpa puli. Rata-rata efisiensi gaya tarik statis tangan prosthetic sistem
internal stressing cable dengan puli pada arah longitudinal axis dan sagital plane
tidak berbeda jauh, seperti yang ditunjukkan dalam tabel 4.8. Hal ini berarti
kemampuan tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli dalam
memegang objek benda pada semua arah gerakan sama baiknya.
Pengujian gaya tarik dinamis dari tangan prosthetic dilakukan pada dua
posisi, yakni posisi arah longitudinal axis (hi gravity effect-low friction) dan
posisi arah sagital plane (hi friction-low gravity effect). Dari hasil perhitungan
analisis variansi eksperimen, dapat diketahui bahwa perbedaan desain tangan
prosthetic (baik desain metacarpal maupun phalanx phalangeal) serta perbedaan
model gerakan tangan manusia mempengaruhi besarnya gaya tarik dinamis.
Tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli memiliki rata-rata
gaya tarik dinamis yang lebih kecil, yaitu sebesar 24,226 Newton.
Rekomendasi desain tangan prosthetic ditujukan untuk pengembangan
desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable. Selain karena sudah
memenuhi sisi fungsionalitas, desain tangan prosthetic sistem internal stressing
cable juga lebih memenuhi sisi kosmetik jika dibandingkan dengan tangan
prosthetic sistem external stressing cable. Dengan mempertimbangkan besarnya
rata-rata nilai gaya tarik dinamis dan gaya tarik statis yang dihasilkan pada
masing-masing tangan prosthetic, maka desain tangan prosthetic yang dapat
30
dijadikan rekomendasi untuk pengembangan desain tangan prosthetic selanjutnya
adalah desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli.
31
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
Eksperimen mengenai tangan prosthetic diperlukan untuk mengetahui
desain tangan prosthetic terbaik dalam upaya pengembangan desain tangan
prosthetic selanjutnya agar dapat memenuhi kriteria desain tangan prosthetic yang
baik terutama dari sisi pengoperasiannya. Ikhtisar hasil penelitian terangkum
dalam kesimpulan serta masukan perbaikan untuk penelitian selanjutnya tertuang
dalam saran penelitian.
6.1 KESIMPULAN
Hasil penelitian mengenai eksperimen komparasi tangan prosthetic dapat
disimpulkan, sebagai berikut:
1. Rata-rata gaya tarik dinamis yang dibutuhkan tangan prosthetic sistem
external stressing cable adalah 33,959 Newton. Sedangkan rata-rata gaya tarik
dinamis pada tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli
adalah 35,498 Newton, dan rata-rata gaya tarik dinamis pada tangan prosthetic
sistem internal stressing cable dengan puli adalah 24,226 Newton.
2. Rata-rata gaya tarik statis yang dibutuhkan tangan prosthetic sistem external
stressing cable adalah 8,23 Newton. Sedangkan rata-rata gaya tarik statis pada
tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli adalah 12,62
Newton, dan rata-rata gaya tarik statis pada tangan prosthetic sistem internal
stressing cable dengan puli adalah 11,32 Newton.
3. Rata-rata nilai efisiensi gaya tarik statis dari tangan prosthetic sistem external
stressing cable adalah 0,28%. Sedangkan rata-rata nilai efisiensi gaya tarik
statis pada tangan prosthetic sistem internal stressing cable tanpa puli adalah
0,18%, dan rata-rata nilai efisiensi gaya tarik statis pada tangan prosthetic
sistem internal stressing cable dengan puli adalah 0,20%.
4. Berdasarkan hasil eksperimen, dapat diketahui bahwa perbedaan desain tangan
prosthetic (baik desain metacarpal dan phalanx phalangeal) memberikan
pengaruh yang signifikan terhadap besarnya gaya tarik dinamis.
5. Dengan mempertimbangkan besarnya rata-rata nilai gaya tarik dinamis dan
gaya tarik statis yang dihasilkan pada masing-masing tangan prosthetic, maka
32
desain tangan prosthetic yang dapat dijadikan rekomendasi dalam
pengembangan desain tangan prosthetic selanjutnya adalah desain tangan
prosthetic sistem internal stressing cable dengan puli.
6.2 SARAN
Saran yang diberikan pada penelitian selanjutnya agar desain tangan
prosthetic mampu dikembangkan menjadi produk yang lebih baik, sebagai
berikut:
1. Jika diinginkan gaya tarik dinamis yang minimum, maka dapat dipilih
treatment pada kondisi desain tangan prosthetic sistem internal stressing
cable dengan puli, pada arah sumbu gerakan longitudinal axis dan model
gerakan tangan spherical.
2. Penelitian selanjutnya diharapkan mampu mengkaji faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya gaya gesek yang terdapat dalam tangan prosthetic,
sehingga gesekan yang terjadi pada saat pengoperasian tangan prosthetic dapat
diminimalisasi.
3. Mengacu pada rekomendasi dalam pengembangan desain tangan prosthetic
selanjutnya, yaitu desain tangan prosthetic sistem internal stressing cable
dengan puli, maka perlu dilakukan pengembangan terhadap sistem
pengoperasian tangan prosthetic dengan menerapkan prinsip semi otomatis
pada sistem tarikan kabel, sehingga beban pengguna untuk mengoperasikan
prosthetic tangan menjadi lebih ringan.
33
DAFTAR PUSTAKA
Tosberg, William A, 1992. Upper and Lower Extremity Prosthesis. Illinois: Charles C Thomas Publisher.
Papaioannou, Yiorgos and Yener N. Yeni, 2000. Joints, Biomecanics Of. Washington DC: The Catholic University of America.
Hamill, Joseph and Kathleen M. Knutzen, 2009. Biomechanical Basis of Human Movement, 3rd edition. Massachusetts: Lippintcott Williams & Wilkins.
Fukaya, N., Toyama, S., Asfour, T., Dillman, R., 2000. Design of the TUAT/Karlsruhe Humanoid Hand, Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,13-19.
Halliday, David, 1999. Physics, 3rd Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc
L.Mott, Robert, 2004. Elemen-elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis. Yogyakarta: Penerbit Andi.
Sudjana, 1995. Desain dan Analisis Eksperimen. Bandung: Tarsito.
Hicks, Charles R., 1993. Fundamental Concepts in the Design of Experiments. New York: Oxford University Press.
Montgomery, Douglas C., 1984. Design and Analysis of Experiments. New York: John Wilfey & Sons.
Miller, JC., 1991. Statistika untuk Kimia Analitik. Bandung: Penerbit ITB.
Wijaya, 2000. Analisis Statistik dengan Program SPSS 10.0. Bandung: Alfabeta.
34
Weir, Richard F., et.al, 2001. A New Externally Powered, Myoelectrically Controlled Prosthesis for Persons with Partial-Hand Amputations at the Metacarpals. Journal of Prosthetics and Orthotics, Vol. 13, No. 2.
Martell, Jimmy W.S., and Giuseppina Gini, 2007. Robotic Hands: Design Review and Proposal of New Design Process. World Academy of Science, Engineering and Technology.