Sistem Rehabilitasi Gerakan Pada Sendi Siku Dan Pergelangan Tangan Menggunakan Hybrid Exo-Fes Berbasis Fuzzy Coactivation Model

Brajarany, Ni Putu Ananda Ayu (2025) Sistem Rehabilitasi Gerakan Pada Sendi Siku Dan Pergelangan Tangan Menggunakan Hybrid Exo-Fes Berbasis Fuzzy Coactivation Model. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5023211060-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Stroke merupakan penyakit yang paling umum dan penyebab utama kecacatan di dunia. Proporsi gangguan anggota tubuh bagian atas setelah mengalami stroke adalah sekitar 50-80% pada fase akut dan 40-50% pada fase kronis. Rehabilitasi gerakan pada sendi siku dan pergelangan tangan untuk pasien pasca stroke memerlukan pendekatan khusus yang mampu mengembalikan fungsi motorik secara efektif. Salah satu solusi inovatif yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah sistem EXO-FES berbasis Fuzzy Coactivation Model yang terintegrasi. Sistem ini menggunakan model koaktivasi berbasis Fuzzy untuk mengatur gerakan multi-joint pada siku dan pergelangan tangan, dengan fokus pada gerakan fleksi dan ekstensi. Permasalahan utama yang dihadapi adalah kurangnya efektivitas metode rehabilitasi konvensional dalam menciptakan gerakan alami pada sendi yang terkoordinasi. Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kombinasi antara eksoskeleton yang mendukung gerakan sendi dengan stimulasi listrik pada otot antagonis untuk mendorong kontraksi otot yang tepat. Sistem ini menggabungkan dua pengontrol, yaitu PID controller dan Fuzzy controller, yang bekerja secara sinergis untuk menyesuaikan intensitas stimulasi otot dan gerakan eksoskeleton sesuai kebutuhan pasien. Hasil sistem close loop hybrid EXO-FES untuk sendi siku menunjukkan performa yang sangat baik dengan RMSE sebesar 1,57613 ± 0,00791° pada pengujian sub-threshold dan 1,28376 ± 0,0365° pada pengujian supra-threshold. Diharapkan, sistem ini dapat meningkatkan efektivitas rehabilitasi dengan mempercepat pemulihan gerakan sendi yang terkoordinasi, serta memberikan kenyamanan lebih bagi pasien. Hasil penelitian ini diharapkan dapat diterapkan pada program rehabilitasi yang berbasis teknologi untuk pasien stroke dan gangguan motorik lainnya.
========================================================================================================================================
Stroke is one of the most common diseases and a leading cause of disability worldwide. The proportion of upper limb impairment after experiencing a stroke is approximately 50–80% in the acute phase and 40–50% in the chronic phase. Rehabilitation of elbow and wrist joint movements in post-stroke patients requires a specialized approach that can effectively restore motor function. One innovative solution developed in this study is the integrated EXO-FES system based on a Fuzzy Coactivation Model. This system uses a fuzzy-based coactivation model to control multi-joint movements in the elbow and wrist, focusing on flexion and extension motions. The main issue addressed is the lack of effectiveness in conventional rehabilitation methods to create natural, coordinated joint movements. The approach used in this study combines an exoskeleton that supports joint movement with electrical stimulation applied to antagonistic muscles to promote proper muscle contraction. The system integrates two controllers, namely a PID controller and a Fuzzy controller, which work synergistically to adjust the muscle stimulation intensity and exoskeleton movement according to the patient’s needs. The results of the closed-loop hybrid EXO-FES system for the elbow joint show excellent performance, with an RMSE of 1.57613 ± 0.00791° in sub-threshold testing and 1.28376 ± 0.0365° in supra-threshold testing. This system is expected to enhance rehabilitation effectiveness by accelerating the recovery of coordinated joint movements while providing greater comfort for patients. The findings of this study are expected to be applicable in technology-based rehabilitation programs for stroke and other motor impairment conditions.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Eksoskeleton, FES, Fuzzy Coactivation Model, Rehabilitasi Stroke, Sendi Siku, Sendi Pergelangan Tangan. =================================================================================================================================================== Exoskeleton, FES, Fuzzy Coactivation Model, Stroke Rehabilitation, Elbow Joint, Wrist Joint.
Subjects:	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:	Ni Putu Ananda Ayu Brajarany
Date Deposited:	04 Aug 2025 02:44
Last Modified:	04 Aug 2025 02:44
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/126676

Actions (login required)

View Item