Kompleks Akuisisi dan Analisis Data Gait untuk Karakterisasi Normal dan Produksi Control Rules dari Lower Limb FES (Functional Electrical Stimulator)

Mulyawati, Nita Zelfia Dinianti Luzi (2017) Kompleks Akuisisi dan Analisis Data Gait untuk Karakterisasi Normal dan Produksi Control Rules dari Lower Limb FES (Functional Electrical Stimulator). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2213204202-Master_Thesis.pdf - Published Version

Download (4MB) | Preview

Abstract

Data gait adalah salah satu data biometrik dan didefinisikan sebagai pola gerakan dari lower limb. Analisis medis gait sangat penting untuk pengobatan, diagnosis, dan referensi untuk terapi. Buku ini diharapkan menghasilkan fase gait, parameter kinematik, parameter kinetik, dan parameter kinesiologi dari sinyal otot dengan menggunakan kompleks akusisi data untuk mendapatkan data gait dari normal subjek. Data gait diambil menggunakan 4 instrumen, yaitu Optotrak Certus 3020, Vernier Force Plate, 8 channels LE-EMG yang dibuat sendiri, dan wearable sensor yang terdiri dari sensor accelerometer, gyroscope, dan Force Sensitive Resistor (FSR). Hasil dari FSR (kinetik), wearabale sensor (kinematik), LE-EMG (kinesiologi), dan Optotrak Certus 3020 (kinematik) diintegrasikan bersama sehingga perbedaan hasil dapat terlihat dan dapat dibandingkan. Data LE sinyal otot dari hardware dan software dibandingkan. Analisa data dari Force Plate akan menghasilkan analisis kinetik berupa, Fmax, Fmin, FTO, dan FHS. Penelitian ini dapat mengambil atau mengukur data gait dengan menggunakan 4 instrument dalam satu waktu bersamaan, dan menghasilkan, fase gait, parameter kinetik, kinematik, dan kinesiologi. Hasil perbandingan antara sinyal LE hardware dan LE software sedikit tergeser ke kanan. Parameter kinetik yang didapat dari data force plate, Fmax1 berada pada 0-40% stance time, Fmin berada pada 40-60% stance time, Fmax2 berada pada 60-100% stance time, serta FHS dan FTO berhasil didapatkan. Penelitian ini menghasilkan data gait sebanyak 20 subjek dengan 11 subjek perempuan dan 9 subjek laki-laki, berumur 20-27 tahun. Pada subjek laki-laki kecepatan berjalan pada rentang pada 0.59 m/s sampai 0.63 m/s dan kecepatan berjalan perempuan adalah 0.38 m/s sampai 0.50 m/s. Data sudut sendi yang diambil dengan menggunakan wearable sensor dan Optotrak Certus 3020 dan diintegrasikan memiliki pola yang sama tetapi fase gait yang didapatkan berbeda. Penelitian kedepannya, perangkat LE-EMG dapat dibuat lebih kecil dengan menggunakan rangkaian surface-mount device agar dapat dipakai pada badan subjek dan diharapkan dapat mengurangi kabel dengan cara pengiriman data dengan menggunakan bluetooth. Penelitian ini selanjutnya dapat ditindak lanjut dengan menambah data subjek normal dan abnormal dengan rentang umur lebih besar, yaitu dari anak-anak sampai manula untuk dijadikan database dan nantinya dapat digunakan untuk keperluan rehabilitasi dan para peneliti untuk referensi pembuatan control rules dari FES (Functional Electrical Stimulator). ======================================================================================================================== Gait data is one of biometric data and defined as pattern movement of lower limb. Clinical gait analysis is important for treatment, diagnosis, and reference for therapy. This paper presents gait phase, kinematic parameters, kinetic parameters, and kinesiological of muscle signal using complex data acquisitions to get gait data of normal subject. Gait data were taken using 4 instruments, Optotrak certus 3020, Vernier Force Plate, 8 channels self-design LE EMG, and wearable sensor that consist of accelerometers, gyroscopes, and Force Sensitive Resistor (FSRs). The results of FSR (kinetics), wearable sensors (kinematics), LE-EMG (kinesiology), Optotrak Certus 3020 (kinematics) were integrated together so different results can be seen from the data. The data of LE hardware and LE software from muscle signal were compared. The analysis result of Force Plate was obtaining kinetics analysis, such as Fmax, Fmin, FTO, and FHS. This study was able to take gait data using 4 instruments simultaneously and kinetics, kinematics, and kinesiological gait analysis were succeed to made. The comparison of LE hardware signal and LE software signal was little shifted. Kinetics parameter from force plate data, such as Fmax1 in 0-40% stance time, Fmin in 40-60% stance time, Fmax2 in 60-100% stance time, and FHS and FTO successfully obtained. This study presented gait data from 20 subjects, 11 women and 9 men. The result of gait speed from men subjects was 0.59 m/s until 0.63 m/s and gait speed of women subjects was 0.38 m/s until 0.50 m/s. Kinematics data or angle of joint were measured with wearable sensor and Optotrak Certus 3020 had same pattern but had different gait phase. In the future, LE-EMG devices can be made smaller by using a surface-mount devices, so the device can be used on the subject’s body and bluetooth can be used to send data and reduce the cable. Further, data can be reproduced to get more normal and abnormal gait data with age of subject from child to adult/older person and use for rehabilitation purpose and for reference to make control rules of FES (Functional Electrical Stimulator).

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: analisa gait, LE-EMG, Optotrak Certus 3020, Vernier Force Plate, Wearable sensor
Subjects: T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
Z Bibliography. Library Science. Information Resources > ZA Information resources > ZA4450 Databases
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Nita Zelfia Dinianti Luzi Mulyawati
Date Deposited: 23 Aug 2017 08:05
Last Modified: 05 Mar 2019 04:26
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/42817

Actions (login required)

View Item View Item