Rancang Bangun Prototipe Sistem Pengukuran Range of Motion (RoM) Jari Tangan Sebagai Alat Bantu Rehabilitasi Aktif Pasien Pasca Stroke

MUHAMAD ISMAIL, Ir. Balza Achmad, M.Sc.E.; Faridah, ST., M.Sc.

2016 | Skripsi | S1 FISIKA TEKNIK

Penelitian ini bertujuan untuk merancang prototipe sistem pengukuran Range of Motion (RoM) sebagai alat bantu rehabilitasi aktif pasien pasca stroke. Parameter yang dipantau adalah informasi sudut yang dibentuk pada jari tangan, di mana pemasangan dilakukan pada ibu jari dan jari telunjuk untuk gerakan thumb adduction, thumb abduction, thumb flexion, thumb extension, finger flexion, finger hyperextension, serta jari telunjuk dan jari tengah untuk gerakan finger abduction. Informasi perubahan sudut dideteksi oleh sensor gyroscope pada modul MPU6050. Sensor ini dihubungkan dengan microcontroller Arduino Nano 3.0 lalu dikirimkan secara real time dan ditampilkan pada serial monitor Arduino IDE (Integrated Development Environment) dan diolah di Microsoft Excel. Setelah dilakukan pengujian dan kalibrasi sensor pada sumbu pitch dan roll, sensor gyroscope ibu jari dan jari telunjuk memberikan nilai korelasi dan kelinearan masing-masing pada rentang 0 sampai 90 derajat, yaitu sebesar 0,99 dan 0,97 untuk sensor gyroscope sensor ibu jari dan 0,95 dan 0,98 untuk sensor gyroscope jari telunjuk. Prototipe pengukuran RoM pada jari tangan memiliki nilai presisi yang cukup tinggi, yaitu 91,00 persen dan akurasi sebesar 92,61 persen. Prototipe pengukuran RoM pada jari tangan telah berhasil dibuat dan memenuhi tuntutan perancangan dengan error relatif yang diberikan pada rentang 0,61 hingga 18,65 persen untuk seluruh pengukuran dengan nilai presisi yang cukup tinggi, di mana nilai error relatif terbesar dihasilkan pada finger hyperextension, yaitu sebesar 3,73 derajat atau sebesar 18,65 persen dari sudut aktualnya.

This research aims to design a prototype system of Range of Motion (RoM) measurement as a tool for active rehabilitation of post stroke patients. Parameters monitored are the angles formed by the fingers, where the sensors are mounted on the thumb and forefinger for thumb adduction, thumb abduction, thumb flexion, thumb extension, finger flexion, finger hyperextension movement, and mounted on the index finger and middle finger to finger abduction. The change of angles are detected by the gyroscope sensors on MPU6050 module. These sensors are connected to an Arduino Nano 3.0 microcontroller then transmitted in real time and displayed on a Arduino IDE (Integrated Development Environment) serial monitor and processed in Microsoft Excel. After testing and calibration of the sensors on the axis and roll pitch, thumb and forefinger gyroscope sensors giving correlation values and the linearities in the range of 0 to 90 degree, i.e. 0,99 and 0,97 for the thumb sensor and 0,95 and 0,98 for the forefinger sensor. The RoM measurement prototype have a high precision value of 91,00 percent and accuracy value of 92,61 percent. The prototype has been successfully made and meet the demands of the design with errors on the range of 0,61 to 18,65 percent for the entire measurement, where the biggest relative error is generated on the finger hyperextension with error value of 3,73 degree or 18,65 percent relative error from the actual value.

Kata Kunci : Range of Motion, Rehabilitasi Aktif, Arduino, Sensor Gyroscope, MPU6050 / Range of Motion, Active Rehabilitation, Arduino, Gyroscope Sensor, MPU6050