Rahman, Ardhiefa Rachmana (2020) Wireless FES untuk Multi-Joint Movement pada Gaya Berjalan Penderita Hemiplegia. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
07311540000005-Undergraduate_Thesis.pdf Download (4MB) | Preview |
Abstract
Stroke merupakan salah satu penyakit berbahaya di dunia. Kelumpuhan sendiri paling banyak disebabkan oleh stroke. Salah satu akibat dari kelumpuhan yaitu berkurangnya kemampuan berjalan secara signifikan utamanya bagi seorang hemiplegia . Functional Electrical Stimulation (FES) adalah salah satu treatment alternatif yang telah banyak digunakan dalam strategi rehabilitasi untuk individu dengan gangguan neurologis. Tujuan intervensi FES adalah untuk memungkinkan gerakan fungsional dengan mengganti atau membantu dengan aktivasi otot tidak sadar pada seseorang. FES dapat meningkatkan pembelajaran motorik dan meningkatkan plastisitas Central Nerveous System (CNS). Namun FES saat ini umumnya masih menggunakan sistem kabel yang penggunaannya sedikit rumit, sehingga dapat mengurangi kenyamanan dan fleksibilitas dari pengguna. Dari masalah ini, dilakukan penelitian berupa usulan untuk membuat FES dengan sistem wireless yang dimana perangkat ini terdiri dari dua hardware wireless FES yang dipasangkan pada segmen thigh, segmen shank dan juga penambahan sensor pada heel, toe pada telapak kaki. Untuk komunikasi antara kedua perangkat wireless FES tersebut akan dihubungkan dengan modul bluetooth (HC05) sehingga dapat mengurangi penggunaan kabel seperti pada FES umumnya. FES yang dirancang dikontrol menggunakan Fuzzy Logic Controller (FLC) berbasis cycle-to-cycle control yang menargetkan 3 otot pada bagian lower limb yaitu otot Tibialis Anterior (TA), Gastrocnemius (GC), dan Vastus (VA). Berdasarkan joint angle parameter yang didapat, FLC efektif berperan untuk mengatur stimulasi otot yang ditargetkan. Pada FLC1 yang mengatur otot Tibialis Anterior (TA) untuk gerakan ankle dorsiflexion dapat dilihat dari parameter Maximum Ankle Dorsiflexion at Swing Phase (MADsw), dimana didapatkan sudut setelah stimulasi sebesar (108.53±2.08⁰), mendekati sudut target 98⁰. Pada FLC2 yang mengatur otot Gastrocnemius (GC) untuk gerakan ankle plantarflexion dapat dilihat dari parameter Maximum Ankle Plantarflexion at Swing Phase (MAPsw), dimana didapatkan sudut setelah stimulasi sebesar (82.85±5.14⁰), mendekati sudut target 82⁰. Pada FLC3 yang mengatur otot Vastus (VA) untuk gerakan knee extension dapat dilihat dari parameter Maximum Knee Extension at Swing Phase (MKEsw), dimana didapatkan sudut setelah stimulasi sebesar (12.69±1.8⁰), mendekati sudut target 14⁰.
===========================================================
Stroke is one of the dangerous diseases in the world. The paralysis itself is most often caused by a stroke. One result of paralysis is a significantly reduced ability to walk for a sufferer, especially a person with hemiplegia. Functional Electrical Stimulation (FES) is an alternative treatment that has been widely used in rehabilitation strategies for individuals with neurological disorders. The purpose of FES interventions is to enable functional movements by replacing or helping with the activation of an unconscious muscle in someone. FES can improve motor learning and increase the plasticity of the Central Nerveous System (CNS). However, FES currently still uses a cable system which is a bit complicated, so it can reduce the convenience and flexibility of the user. From this problem, a research was carried out in the form of a proposal to make FES with a wireless system in which this device consisted of 2 FES wireless hardware that were attached to the thigh segment, shank segment and also the addition of sensors on the heel, toe on the sole of the foot. For communication between the two FES wireless devices will be connected to the bluetooth module (HC05) so as to reduce the use of cable as in FES in general. The designed FES is controlled using a cycle-to-cycle control based on Fuzzy Logic Controller (FLC) which targets 3 muscles in the lower limb, namely the Tibialis Anterior (TA), Gastrocnemius (GC), and Vastus (VA) muscles. Based on the joint angle parameters obtained, FLC effectively plays a role in regulating targeted muscle stimulation. The FLC1 that regulates the Anterior Tibialis muscle (TA) for ankle dorsiflexion movement can be seen from the Maximum Ankle Dorsiflexion at Swing Phase (MADsw) parameter, where an angle after stimulation is obtained (108.53±2.08⁰), approaching the target angle of 98⁰. The FLC2 that regulates the Gastrocnemius (GC) muscle for ankle plantarflexion movement can be seen from the Maximum Ankle Plantarflexion at Swing Phase (MAPsw) parameter, where the angle after stimulation is obtained (82.85±5.14⁰), approaching the target angle of 82⁰. In FLC3 regulating Vastus (VA) muscles for knee extension movements can be seen from the Maximum Knee Extension at Swing Phase (MKEsw) parameter, where the angle after stimulation is obtained (12.69±1.8⁰), approaching the target angle of 14⁰.
Actions (login required)
 |
View Item |