PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1.1 Deskripsi Masalah Prosthestic Jari Tangan
Prosthetic difungsikan sebagai pengganti bagian tubuh yang hilang akibat amputasi ataupun cacat bawaan sejak lahir. Sesuai dengan fungsinya sebagai pengganti bagian tubuh yang hilang, maka prosthetic tangan dirancang dengan mengadopsi bentuk serta sistem kerja yang ada pada tangan manusia. Struktur tangan manusia pada umumnya terdiri dua bagian utama, yaitu bagian telapak tangan dan jari tangan. Bagian jari tangan manusia tersusun dari 3 ruas tulang dan sendi yang biasa disebut rus jari tangan manusia. Berikut adalah gambar struktur tangan manusia dan gambar struktur prosthetic tangan manusia.
commit to user
IV-2
(a) (b)
Gambar 4.1 (a) Struktur tangan manusia dan (b) struktur prosthetic tangan
Sumber : (a) Saliba dan Axiak, 2007 (b) Stellin, et all, 2007
Sejak awal diciptakan, prosthetic tangan terus mengalami perkembangan, baik dalam hal bentuk maupun fungsinya. Bagi para penyandang cacat tangan,
prosthetic tangan memiliki dua fungsi, yaitu sebagai kosmetik dan sebagai alat fungsional. Prosthetic tangan sebagai alat fungsional diharapkan mampu menjalankan enam model gerakan dasar tangan manusia, yaitu cylindrical, lateral,
palmar, hook, tip, dan spherical (Martel dan Gini, 2007). Enam model gerakan tersebut sangat dipengaruhi oleh desain prosthetic jari tangan dan mekanisme sistem penggeraknya. Terdapat dua mekanisme sistem penggerak yang digunakan dalam penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, mekanisme sistem penggerak tersebut adalah sistem penggerak cable dan bar. Sistem penggerak
cable menggunakan penarik berupa kabel yang dirangkaikan pada desain
prosthetic, sedangkan sistem penggerak bar menggunakan beberapa rigid link
yang kemudian disusun dalam desain prosthetic jari tangan. 4.1.2 Identifikasi Masalah Prosthestic Jari Tangan
Pada tahap ini dilakukan identifikasi masalah prosthetic jari tangan terhadap beberapa penelitian terdahulu dengan tema prosthetic jari tangan yang telah dilakukan, diantaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh Dechev, et al (1999), yang melakukan penelitian mengenai desain prosthetic jari tangan dengan menggunakan mekanisme sistem penggerak cable dan bar.
commit to user
IV-3
Gambar 4.2 Desain prosthetic jari tangan sistem cable
Sumber : Dechev, et al, 1999
Desain prosthetic jari tangan dengan menggunakan mekanisme sistem penggerak cable hasil penelitian Dechev, et al (1999) ini mengadopsi struktur jari tangan manusia yang terdiri dari tiga segmen ruas jari yaitu proximal phalanx,
medial phalanx, serta distal phalanx. Material bahan yang digunakan untuk ketiga segmen phalanx tersebut adalah logam aluminium. Untuk menghubungkan ketiga segmen phalanx tersebut terdapat komponen joint yang terbuat dari material bahan aluminium berbentuk silinder. Komponen cable dirangkaikan pada desain
prosthetic jari tangan tepatnya pada ujung komponen distal phalanx, kemudian komponen cable dihubungkan pada komponen palm melalui rongga pada komponen pipa kecil yang terpasang pada komponen proximal phalanx dan
medial phalanx. Pada saat cable ditarik, maka cable menegang sehingga komponen distal phalanx akan tertarik kemudian bergerak mengikuti arah tarikan dari cable hingga membentuk gerakan flexi atau gerak jari menutup.
Beberapa kekurangan yang ada pada desain ini adalah belum memiliki sistem tarik untuk gerakan extensi atau gerak jari membuka dan hanya memiliki sistem tarik untuk gerakan flexi atau gerak jari menutup, serta dengan adanya komponen pipa kecil yang terpasang pada komponen proximal phalanx dan
medial phalanx sebagai tempat penyalur cable, maka gerakan jari akan tertahan oleh komponen pipa tersebut, sehingga gerakan flexi yang terbentuk tidak maksimal.
Pada penelitian selanjutnya, Dechev, et al (1999) melakukan penelitian pula mengenai desain prosthetic jari tangan dengan menggunakan mekanisme
commit to user
IV-4
sistem bar. Berbeda dengan desain prosthetic jari tangan sistem cable, desain
prosthetic jari tangan sistem gerak bar terdiri dari 6 komponen bar atau dapat juga disebut rigid link yang terbuat dari material bahan logam aluminium dengan bentuk dan ukuran berbeda yang dirangkai dengan menggunakan komponen joint
sebagai penghubung hingga menyerupai bentuk jari tangan.
Gambar 4.3 Desain prosthetic jari tangan sistem bar
Sumber : Dechev, et al, 1999
Sistem kerja pada desain prosthetic jari tangan sistem gerak bar terletak pada rangkaian rigid link yang terhubung satu sama lain, sehingga saat terjadi pergerakan pada salah satu segmen, maka rigid link yang ada pada tiap segmen akan saling mendorong ataupun menarik sehingga terbentuk gerakan menyerupai gerakan jari yang membuka atau menutup.
Beberapa kekurangan yang ada pada desain prosthetic jari tangan sistem
bar hasil penelitian Dechev, et al, 1999 ini adalah, pergerakan rigid link yang kaku mengakibatkan tidak sempurnanya gerakan menutup dan membuka pada
prosthetic jari tangan. Selain itu dari aspek fisik desain prosthetic jari tangan tersebut kurang mencerminkan bentuk tangan manusia, karena desain ini belum mengadopsi struktur jari tangan manusia yang terdiri dari tiga segmen ruas jari yaitu proximal phalanx, medial phalanx, serta distal phalanx.
Permasalahan yang terdapat pada kedua desain prosthetic jari tangan hasil penelitian Dechev, et al, 1999, disajikan kedalam tabel 4.3.
commit to user
IV-5
Tabel 4.3 Permasalahan yang timbul pada desain prostheticjari tangan mekanisme sistem penggerak cable dan bar penelitian Dechev, et al, 1999
Prosthetic Jari
Tangan Permasalahan Yang Timbul
Hanya dapat melakukan gerak untuk gerakan flexi saja
Gerak flexi yang kurang maksimal Pergerakan rigid link yang kaku mengakibatkan tidak sempurnanya gerakan menutup dan membuka pada
prosthetic jari tangan
Kurang mampu mencerminkan bentuk tangan manusia normal
Sistem Penggerak
Cross Cable
Sistem Penggerak
Cross Bar
Pada tahun 2007, Saliba dan Axiax dari University of Malta, melakukan penelitian tentang desain prosthetic jari tangan dengan menggunakan mekanisme sistem penggerak cross cable. Sistem penggerak cross cable terdiri dari dua jalur
cable yang terpasang bersilangan, sistem tersebut berfungsi untuk mendapatkan gerakan flexi dan extensi secara bergantian pada desain prosthetic jari tangan. Gambar 4.4 menunjukan desain prosthetic jari tangan hasil penelitian Saliba dan Axiax, 2007.
Gambar 4.4 Desain prosthetic jari tangan sistem cross cable
Sumber : Saliba dan Axiax, 2007
Gambar 4.4 menunjukan desain prosthetic jari tangan cross cable bekerja dengan kondisi prosthetic jari tangan dalam keadaan terbuka. Jalur lintasan cable
commit to user
IV-6
dirancang bersilangan sehingga membentuk 2 jalur agar menghasilkan gerakan fleksi dan ekstensi. Sistem penarikan yang diterapkan pada prosthetic jari tangan menggunakan mekanisme sistem kabel yang menghubungkan antar link pada
prosthetic jari tangan, sehingga pada saat terjadi penarikan pada ruas pangkal jari dengan besar gaya tertentu, maka kabel pada setiap link akan menegang dan menarik link atau ruas jari yang lain. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Saliba dan Axiax, 2007 mengenai desain prosthetic jari tangan cross cable ini dapat mengatasi permasalahn yang ada pada desain prosthetic jari tangan sistem cable
hasil penelitian Dechev, et, al pada tahun 1999 yaitu, hanya mampu melakukan gerak untuk gearakan flexi saja, sehingga penggunaan sistem penggerak cross cable dapat dijadikan sebagai usulan pengembangan atribut perancangan
prosthetic jari tangan.
Mengacu pada hasil dari penelitian yang dilakukan oleh Dechev, et, al pada tahun 1999, mengenai atribut dasar dalam perancangan prosthetic jari tangan, adalah sebagai berikut:
1. Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat.
2. Ukuran prosthetic jari tangan harus serupa dengan ukuran jari tangan manusia normal, baik dalam ukuran panjang dan ukuran lebarnya.
( Dechev, et al, 1999)
Berdasarkan data-data mengenai permasalahan yang timbul pada prosthetic jari tangan dari penelitian terdahulu serta dengan penambahan informasi mengenai atribut dasar dalam perancangan prosthetic jari tangan dari penelitian yang dilakukan oleh Dechev, et, al pada tahun 1999, maka tahap selanjutnya adalah menterjemahkan data-data tersebut menjadi kriteria perbaikan dan pengembangan perancangan prosthetic jari tangan yang menghasilkan usulan pengembangan atribut perancangan seperti yang ditampilkan dalam tabel 4.2.
commit to user
IV-7
Tabel 4.2 Usulan pengembangan atribut perancangan prosthetic jari tangan prostheticjari tangan
Prosthetic Jari Tangan
Atribut Perancangan
Awal
Kriteria Pertimbangan Untuk Perbaikan dan Pengembangan
Perancangan Prosthetic Jari Tangan
Usulan Pengembangan Atribut Perancangan Hanya dapat melakukan gerak untuk
gerakan flexi saja
Prosthetic jari tangan mampu melakukan gerakan
ekstensi
Gerak flexi yang kurang maksimal
Prosthetic jari tangan mampu melakukan gerakan
flexi yang maksimal
Prosthetic jari tangan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat
Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat
Ukuran prosthetic jari tangan harus serupa dengan ukuran jari tangan manusia normal, baik dalam ukuran panjang dan ukuran lebarnya
Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki dimensi yang serupa dengan jari tangan manusia
Pergerakan rigid link yang kaku mengakibatkan tidak sempurnanya gerakan menutup dan membuka pada prosthetic jari tangan
Prosthetic jari tangan mampu melakukan gerakan
fleksi dan ekstensi yang sempurna
Kurang mampu mencerminkan bentuk tangan manusia normal Ukuran prosthetic jari tangan harus serupa dengan ukuran jari tangan manusia normal, baik dalam ukuran panjang dan ukuran lebarnya
Prosthetic jari tangan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat
Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat
Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki dimensi yang serupa dengan jari tangan manusia Sistem Penggerak Cross Cable Dapat melakukan gerakan flexi Sistem Penggerak Cross Bar Dapat melakukan gerakan flexi dan extensi
Terdapat 7 usulan pengembangan atribut perancangan yang didapat dari hasil perwujudan kriteria perbaikan dan pengembangan perancangan prosthetic jari tangan. Dari usulan pengembangan atribut perancangan tersebut, kemudian diterjemahkan kedalam usulan perbaikan dan pengembangan prosthetic jari tangan untuk menyederhanakan dalam proses penentuan kebutuhan fungsional perancangan prosthetic jari tangan. Usulan perbaikan dan pengembangan
commit to user
IV-8
Tabel 4.3 Usulan perbaikan dan pengembangan prosthetic jari tangan
Prosthetic Jari Tangan
Usulan Pengembangan Atribut Perancangan
Usulan Perbaikan dan Pengembangan Prosthetic jari tangan mampu melakukan
gerakan ekstensi
Prosthetic jari tangan mampu melakukan gerakan flexi yang maksimal
Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki dimensi yang serupa dengan jari tangan manusia
Prosthetic jari tangan mampu melakukan gerakan fleksi dan ekstensi yang sempurna
Desain sistem penggerak cross bar prosthetic jari tangan Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki
dimensi yang serupa dengan jari tangan manusia
Prosthetic jari tangan diharapkan memiliki beban yang ringan, namun cukup kuat Sistem Penggerak
Cross Cable
Sistem Penggerak Cross Bar
Desain link dan base prosthetic jari tangan Penggunaan desain penggerak sistem cross cable prosthetic
jari tangan
Desain link dan base prosthetic jari tangan
Pada tabel 4.3, dijelaskan bahwa terdapat 4 perwujudan usulan perbaikan dan pengembangan prosthetic jari tangan. Terdapat 2 usulan perbaikan dan pengembangan prosthetic jari tangan yang sama untuk kedua desain prosthetic
jari tangan, yaitu sistem penggerak cable dan bar, perlu dilakukan perbaikan pada desain link dan base, hal tersebut dilakukan karena kedua desain tersebut belum mampu mencerminkan bentuk tangan manusia, serta belum memiliki kriteria
prosthetic jari tangan diharapkan yaitu memiliki beban yang ringan, serta kuat. Selain itu, pada kedua desain prosthetic jari tangan sistem penggerak cable dan
bar, perlu dilakukan perbaikan terhadap sistem penggeraknya.
4.2 PENGOLAHAN DATA
Pengembangan desain prosthetic jari tangan merupakan tahap pengolahan data yang telah dikumpulkan berdasarkan pengamatan untuk mengembangkan
prosthetic jari tangan. Proses pengembangan desain prosthetic jari tangan, melalui tiga tahap yaitu, Functional Domain, tahap Physical Domain, dan tahap Process Domain.
commit to user
IV-9
