Perancangan Prototipe Adjustable Exoskeleton Ekstremitas Bawah

Akbar, Auliawan (2023) Perancangan Prototipe Adjustable Exoskeleton Ekstremitas Bawah. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000070-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini bertujuan meneliti tentang eksoskeleton yang memiliki daerah kerja pada ekstremitas bawah yang dapat membantu pasien yang memiliki keterbatasan kemampuan gerak pada daerah kerja tersebut untuk mengerjakan beberapa gerakan dasar dan dapat disesuaikan dengan panjang setiap segmen tubuh penggunanya dengan batasan yang telah ditentukan. Eksoskeleton ini memiliki total enam derajat kebebasan yang tidak memerlukan kruk sebagai alat bantu penyeimbang serta ditenagai motor BLDC dengan transmisi planetary gear. Penelitian ini menggunakan software simulasi salah satunya Inventor untuk menguji kekuatan kerangka eksoskeleton apakah dapat dengan baik menopang berat penggunanya tanpa mengalami kegagalan struktur. Pengguna dapat menggunakan eksoskeleton ini dengan tetap memperhatikan batasan rentang tinggi badan antara 130 - 190 cm dan massa tubuh di bawah 100 kg. Hasil simulasi persamaan gerak menggunakan mekanika Lagrangian dan mekanika Newtonian mendapatkan hasil berupa momen gaya sebesar 333.35 N.m pada joint pergelangan kaki, sebesar 471,43 N.m pada joint lutut, dan sebesar 198,92 N.m pada segmen paha. Simulasi kekuatan struktur mendapatkan nilai defleksi sebesar 2,44 mm pada penopang HAT, sebesar 2,27 mm pada penopang segmen paha, dan sebesar 10,56 mm pada penopang segmen tungkai. Hasil simulasi safety factor juga digunakan dalam melihat kemampuan eksoskeleton dalam menerima beban dinamis.
================================================================================================================================
This research aims to investigate an exoskeleton that has a working area on the lower extremities that can help patients who have limited mobility in the working area to do some basic movements and can be adjusted to the length of each user's body segment with predetermined restrictions. This exoskeleton has a total of six degrees of freedom that does not require crutches as a balancing aid and is powered by a BLDC motor with a planetary gear transmission. This research uses simulation software, one of which is Inventor, to test the strength of the exoskeleton framework whether it can properly support the weight of its users without experiencing structural failure. Users can use this exoskeleton while keeping in mind the limitation of height range between 130 - 190 cm and body mass below 100 kg. The simulation results of the equations of motion using Lagrangian mechanics and Newtonian mechanics resulted in a moment of force of 333.35 N.m at the ankle joint, 471.43 N.m at the knee joint, and 198.92 N.m at the thigh segment. The structural strength simulation obtained a deflection value of 2.44 mm in the HAT support, 2.27 mm in the thigh segment support, and 10.56 mm in the leg segment support. The safety factor simulation results are also used to see the ability of the exoskeleton to accept dynamic loads.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Eksoskeleton, Ekstremitas Bawah, Exoskeleton, Inventor, Lower Extremity.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ211.4 Robot motion T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Auliawan Akbar
Date Deposited:	07 Aug 2023 02:13
Last Modified:	07 Aug 2023 02:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/103243

Actions (login required)

View Item