2018 : Pengembangan Sistem Pengukuran Gerakan Manusia Berbasis Jaringan Sensor Untuk Tujuan Rehabilitasi

Rachmad Setiawan S.T,MT
Norma Hermawan S.T., M.T.
Fauzan Arrofiqi ST, MT

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Sistem pengukuran gerakan manusia untuk tujuan rehabilitasi berbasis teknologi wearable sensor terus dikembangkan oleh para peneliti untuk menghasilkan sistem yang lebih efektif dan efisien. Secara umum, aplikasi sistem pengukuran gerakan manusia pada bidang rehabilitasi adalah untuk analisa pola/gaya berjalan (gait analysis) dan untuk restorasi gerakan berbasis Functional Electrical Stimulation (closed-loop FES). Pada kedua aplikasi tersebut, terdapat dua parameter yang sering digunakan untuk analisa gerakan. Yang pertama adalah perubahan sudut sendi pada alat gerak ketika terjadi pergerakan. Yang kedua adalah fase gait (stance dan swing), dimana parameter yang kedua ini kebanyakan digunakan untuk analisa gaya berjalan pada manusia. Pada realisasinya, sudut sendi yang dimonitor atau yang diukur terdapat lebih dari satu sendi sehingga dibutuhkan jumlah sensor yang cukup banyak. Terdapat dua permasalahan utama yang sering muncul ketika merancang sistem pengukuran gerakan manusia dengan penggunaan jumlah sensor yang sangat banyak yaitu pemilihan tipe sensor dan sistem komunikasi yang digunakan antar sensor. Oleh karena itu, melihat pentingnya penggunaan sistem pengukuran gerakan manusia untuk tujuan rehabilitasi, pada penelitian ini kami mengusulkan pengembangan sistem pengukuran gerakan manusia yang wearable berbasis jaringan sensor. Penelitian yang berkaitan dengan pengembangan sistem pengukuran gerakan manusia sudah sejak lama diteliti dan dikembangkan di Laboratorium Elektronika Medika, Departemen Teknik Biomedik, FTE ITS. Beberapa hasil penelitian berupa artikel ilmiah mengenai penelitian tersebut sudah dihasilkan dan dipublikasikan. Sistem yang pernah diteliti sebelumnya diantaranya adalah sistem pengukuran pola berjalan berbasis kombinasi sistem mekanik dan sensor pasif (potensiometer). Namun, akurasi hasil pengukuran yang diperoleh menggunakan sistem tersebut masih rendah. Kemudian, pada penelitian berikutnya dilakukan pengembangan pada sistem tersebut dimana sistem pengukuran direalisasikan menggunakan kombinasi sensor inersia dan force sensitive resistor (FSR). Sistem yang dihasilkan dari penelitian tersebut sudah bisa digunakan untuk mengukur pola berjalan dari subyek normal. Data hasil pengukuran menggunakan sistem tersebut sudah cukup akurat, namun masih terdapat beberapa kelemahan dari sistem yang sudah dikembangkan diantaranya, yaitu ukuran sistem (hardware) yang masih terlalu besar sehingga masih kurang nyaman dalam penggunaannya dan mempengaruhi hasil pengukuran. Kedua, sistem hanya menggunakan satu prosesor dan tipe sensor yang digunakan memiliki keluaran analog sehingga dibutuhkan penggunaan kabel yang cukup banyak untuk membaca data keluaran dari masing-masing sensor. Sistem komunikasi dengan penggunaan kabel yang banyak tersebut menyebabkan subyek kurang nyaman ketika melakukan gerakan serta instalasinya juga cukup sulit. Berdasarkan kelemahan dan kekurangan dari sistem tersebut, kami mengusulkan pengembangan sistem dengan beberapa perbaikan diantara memperkecil ukuran sistem dan penggunaan metode master-slave untuk sistem komunikasi yang digunakan pada jaringan sensor. Dengan perbaikan yang diusulkan tersebut diharapkan sistem yang dihasilkan dapat memberikan performansi yang lebih baik dalam melakukan pengukuran gerakan. Dari penelitian yang diusulkan ini diharapkan variabel-variabel disain dapat ditentukan dan perangkat dapat diwujudkan dan diujicoba serta dapat memberikan hasil sesuai dengan yang diharapkan mengingat sistem pengukuran gerakan ini sangat penting penggunaanya untuk tujuan rehabilitasi.