Rancang Bangun Sistem Pengukuran Gaya Genggaman Tangan pada Terapi Pasca Stroke

FAUZAN ALFARIZQI, Ir. Balza Achmad, M.Sc.E. ; Ir. Agus Arif, M.T.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Stroke merupakan suatu penyakit yang terjadi karena adanya penyumbatan pembuluh darah yang berfungsi untuk mengalirkan darah ke otak, sehingga dapat menyebabkan kematian sel-sel saraf motorik pada otak. Hal tersebut dapat mengakibatkan malfungsi pada organ motorik, seperti halnya pada telapak tangan yang tidak dapat digunakan untuk menggenggam suatu benda. Cara yang dapat digunakan untuk pemulihan fungsi telapak tangan tersebut yaitu dengan menggunakan fisioterapi. Alat yang dapat digunakan untuk membantu fisioterapi genggaman tangan pasien pasca stroke yaitu alat hand dynamometer. Namun, alat tersebut hanya dapat menampilkan gaya maksimal genggaman tangan pasien pasca stroke dan belum mampu diintegrasikan dengan mobile phone. Atas dasar permasalahan itu, maka dibutuhkanya rancang bangun sistem pengukuran kekuatan genggaman tangan yang dapat diintegrasikan dengan mobile phone. Sistem ini menggunakan dua buah sensor Force Sensing Resistor (FSR) yang berfungsi untuk mengubah gaya genggaman tangan menjadi hambatan. Sensor FSR diintegrasikan dengan rangkaian pembagi tegangan sehingga membentuk rangkaian FSR Voltage Divider (FVD). Rangkaian FVD dihubungkan dengan catu daya 5 V sehingga tegangan keluarannya akan berubah sesuai dengan gaya genggaman tangan pengguna. Tegangan keluaran FVD akan diolah oleh Arduino Nano sehingga akan mendapatkan nilai gaya genggaman tangan pengguna. Alat ini juga dilengkapi dengan Bluetooth, sehingga data hasil pengukuran dapat dikirimkan ke mobile phone melalui Bluetooth. Pengemasan alat ini juga telah dibuat sedemikian rupa sehingga pemakaian alat ini tidak perlu diangkat terlebih dahulu. Kalibrasi dilakukan dengan cara membandingkan berat yang terukur oleh sistem FVD dengan berat yang terukur oleh neraca yang telah terstandarisasi. Hasil kalibrasi sistem FVD diolah menggunakan analisis regresi secara logaritmik. Analisis tersebut menghasilkan nilai determinasi R2 =0,9472 untuk sistem FSR 1 Voltage Divider (F1VD) dan R2=0,9737 untuk sistem FSR 2 Voltage Divider (F2VD). Persamaan karakteristik untuk mendapatkan nilai gaya dari tegangan yang dihasilkan oleh sistem F1VD dan F2VD secara berturut-turut yaitu F1= e^((V1-0,0704 )/0,5807) dan F2 =e^((V2-0,2253)/0,5418). Penelitian ini menghasilkan suatu persamaan untuk mendapatkan nilai gaya genggaman tangan pada push button 1 (Fa1) dan push button 2 (Fa2) secara berturut-turut yaitu Fa1 = F1 + 6,47 N dan Fa2 = F2 + 6,47 N. Alat ini dapat mengukur gaya dari 7,37 N sampai 113 N dengan tingkat akurasi Fa1±0,9 N. Kata kunci— Stroke, Force Sensing Resistor(FSR) ,Gaya , Genggaman Tangan,Arduino

Stroke is a disease that occurs due to the blockage of blood vessels that function to drain blood to the brain, which can cause death of motor nervous cells in the brain. It can lead to malfunctions in motor organs, as well as on the palms of the hands that can not be used to grasp an object. The way that can be used to restore the function of the palm is by using physiotherapy. Tools that can be used to help post-stroke hand physiotherapy patients hand tool hand dynamometer. However, the tool can only display the maximum post-stroke patient hand grip and has not been able to integrate with mobile phone. On the basis of the problem, it is needed design of hand grip strength measurement system that can be integrated with mobile phone. This system uses two sensors Force Sensing Resistors (FSR) which serves to change the hand grips become obstacles. The FSR sensor is integrated with a voltage divider circuit to form a FSR Voltage Divider (FVD) circuit. The FVD circuit is connected to the 5 V power supply so that its output voltage will change according to the hand grip of the user. FVD output voltage will be processed by Arduino Nano so it will get the value of hand grip style of the user. This tool is also equipped with Bluetooth, so data measurement results can be sent to the mobile phone via Bluetooth. Packaging of this tool has also been made in such a way that the use of this tool does not need to be removed first. Calibration is done by comparing the measured weights by the FVD system by the weight measured by a standardized balance sheet. The calibration result of FVD system is processed using logarithmic regression analysis. The analysis yields determination value R2 = 0,9472 for FSR 1 Voltage Divider (F1VD) and R2 = 0,9737 for FSR 2 Voltage Divider (F2VD) system. The characteristic equation for obtaining the force values of the voltage generated by the F1VD and F2VD systems respectively is F1= e^((V1-0,0704 )/0,5807)and =e^((V2-0,2253)/0,5418). This study yields an equation for obtaining hand grip values on push button 1 (Fa1) and push button 2 (Fa2) respectively Fa1 = F1 + 6.47 N and Fa2 = F2 + 6.47 N. This tool can measure the force from 7.37 to 113 N with the accuracy level Fa2 ± 0,9N. Keywords : Stroke, Force Sensing Resistor(FSR) , Force , Hand Grip , Arduino

Kata Kunci : Stroke, Force Sensing Resistor(FSR) ,Gaya , Genggaman Tangan,Arduino