Fuzzy Coactivation Sebagai Kontrol Stimulasi Otot Antagonis pada Rehabilitasi Hybrid Robotik Eksoskeleton - Functional Electrical Stimulation untuk Restorasi Gerak Shoulder Joint

Oktavia, Nabila Shafa (2024) Fuzzy Coactivation Sebagai Kontrol Stimulasi Otot Antagonis pada Rehabilitasi Hybrid Robotik Eksoskeleton - Functional Electrical Stimulation untuk Restorasi Gerak Shoulder Joint. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5023201012-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Stroke merupakan penyakit yang disebabkan oleh penyumbatan atau pecahnya pembuluh darah di otak. 1 dari 4 orang di dunia berpeluang untuk mengidap stroke sedangkan lebih dari dua pertiga dari penyintas stroke mengalami gangguan motorik, salah satunya pada bagian tubuh atas yang dapat menghambat aktivitas sehari hari. Salah satu metode rehabilitasi pasien pasca stroke yang saat ini kerap digunakan adalah metode hybrid eksoskeleton-FES. Namun, penelitian tersebut masih menggunakan metode stimulasi otot agonis-antagonis secara terpisah sedangkan umumnya pada otot agonis-antagonis normal akan bekerja bersama sama dengan metode koaktivasi otot. Penelitian ini selain bertujuan untuk merancang fuzzy sebagai metode kontrol koaktvasi otot pada rehabilitasi hybrid eksoskeleton-FES, juga mengusulkan metode yang dapat mengurangi parameter parameter konstan pada penelitian sebelumnya yang memiliki hasil berbeda di tiap subjek. Eksoskeleton berfungsi untuk memberikan terapi fisik dengan menjadi penggerak eksternal dan dikontrol menggunakan kontroler proporsional untuk bergerak mengikuti trayektori. Sedangkan functional electrical stimulation dikontrol menggunakan Fuzzy untuk memberikan stimulus sebagai terapi neuromuskular pada kedua otot dengan metode koaktivasi untuk gerakan abduksi adduksi bahu. FES dalam sistem ini diberikan dalam bentuk stimulus sub-threshold dan Supra-threshold serta diujikan masing masing 3x percobaan untuk 6 subjek dalam sistem hybrid dengan lintasan sinusoidal. Analisis dilakukan terhadap RMSE serta torsi yang dihasilkan pada setiap percobaan untuk mendeteksi pergerakan dan gaya tambahan pada subjek. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada sistem hybrid dengan stimulus sub-threshold, diperoleh RMSE sebesar 1.82 derajat dan tidak terdeteksi adanya gerakan pada sendi siku sebagai respon terhadap stimulus. Sementara pada sistem hybrid dengan stimulus supra-threshold, diperoleh sistem yang lebih stabil dengan RMSE sebesar 1.81 derajat serta mampu memperbaiki osilasi dan meningkatkan stabilitas sistem dengan coactivation model.
==================================================================================================
Stroke is a disease caused by blockage or rupture of blood vessels in the brain. One in four people worldwide is at risk of having a stroke, while more than two-thirds of stroke survivors experience motor impairment, particularly in the upper body, which can hinder daily activities. One of the rehabilitation methods for post-stroke patients currently often used is the hybrid exoskeleton-FES method. However, previous studies still use separate stimulation methods for agonist antagonist muscles, whereas normal agonist-antagonist muscles typically work together with a coactivation method. This study aims not only to design a fuzzy control method for muscle coactivation in hybrid exoskeleton-FES rehabilitation but also to propose a method that can reduce constant parameters from previous studies that yielded varying results across subjects. The exoskeleton will provided physical therapy by exerting external force and be controlled using a proportional controller to follow the trajectory. Meanwhile, functional electrical stimulation (FES) will be controlled using fuzzy logic to provide neuromuscular therapy to both muscles with a coactivation model for shoulder abduction-adduction movements. FES in this system is provided in the form of sub-threshold and supra-threshold stimuli and tested 3 times each on 6 subjects within a hybrid system with a sinusoidal path. Analysis is conducted on the RMSE and torque generated in each trial to detect movements and additional forces on the subjects. The test results show that in the hybrid system with sub-threshold stimulation, an RMSE of 1.82 degrees was obtained, and no movement in the elbow joint was detected as a response to the stimulus. Meanwhile, in the hybrid system with supra-threshold stimulation, a more stable system with an RMSE of 1.81 degrees was achieved, which was able to reduce oscillations and improve system stability with the coactivation model.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Hybrid Exoskeleton-FES, Coactivation, Shoulder Joint, Fuzzy, Post Stroke, Hybrid Eksoskeleton-FES, Coactivation, Shoulder Joint, Fuzzy, Pasca Stroke
Subjects:	Q Science > QP Physiology > QP34.5 Human engineering R Medicine > RM Therapeutics. Pharmacology > RM871 Electric stimulation. R Medicine > RM Therapeutics. Pharmacology > RM950 Rehabilitation technology.
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Biomedical Engineering > 11410-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Nabila Shafa Oktavia
Date Deposited:	06 Aug 2024 02:41
Last Modified:	06 Aug 2024 02:41
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113367

Actions (login required)

View Item