Hybrid Posisi dan Force Pada Haptic Training Simulator Untuk Screwing Menggunakan Metode Stiffness Control

Menggala, Guruh Putra (2025) Hybrid Posisi dan Force Pada Haptic Training Simulator Untuk Screwing Menggunakan Metode Stiffness Control. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6022221055-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Simulasi bedah tulang belakang memerlukan sistem robotik yang mampu meniru respons mekanik jaringan tubuh secara realistis. Dalam penelitian ini, dirancang dan dianalisis sistem kontrol kekakuan robot (stiffness control) pada robot 2 Degree of Freedom (DOF) yang bertujuan untuk digunakan sebagai simulator bedah tulang belakang. Sistem bekerjan dengan mengatur perilaku end effector agar responsif terhadap posisi target sekaligus memberikan efek mekanik sesuai kekakuan yang ditentukan. Pengujian dilakukan dalam dua kondisi, yaitu tanpa gaya eksternal dan dengan gaya eksternal yang mensimulasikna interaksi tangan dokter. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu mengikuti posisi referensi dengan error yang rendah, serta memberikan respons compliant yang sesuai terhadap gaya luar. Nilai stiffnes yang tinggi menghasilkan gerakan yang lebih kaku dan tahan terhadap gaya luar, sedangkan stiffness yang lebih rendah memberikan fleksibilitas yang lebih besar. Dengan stabilitas sistem yang baik dan kemampuan beradaptasi terhadap interaksi eksternal, sistem ini berpotensi dikembangkan lebih lanjut sebagai bagian dari simulator bedah berbasis robotik untuk pelatihan medis.
==================================================================================================================================
Spinal surgery simulation requires a robotic system capable of realistically replicating the mechanical response of biological tissues. This study presents the design and analysis of a stiffness control system implemented on a 2 Degree of Freedom (DoF) robot intended for use in spinal surgery simulation. The system regulates the behavior of the robots end effector to follow a target position while generating mechanical responses that reflect the desired stiffness. Two types of testing were conducted : one without external force and one with external force simulating the interaction of a surgeon's hand. The results show that the system is capable of accurately tracking the reference position with low error, and demonstrates compliant behavior when subjected to external forces. A higher stiffness value resulted in a more rigid response with less displacement under force, while lower stiffness provided more flexibility. With good system stability and adaptive interaction handling, this approach has strong potential for further development as a robotic based surgical simulator for medical training purposes

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Stiffness Control, Robot 2 DOF, Simulator Bedah, Gaya Eksternal, Tulang Belakang, 2 DOF Robot, Surgical Simulator, External Force, Spinal Surgery
Subjects:	R Medicine > RD Surgery > RD755.5.C35 Orthopedic implants. T Technology > T Technology (General)
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Guruh Putra Menggala
Date Deposited:	12 Nov 2025 08:05
Last Modified:	12 Nov 2025 08:05
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/128782

Actions (login required)

View Item