Evaluasi Ergonomika Penggunaan Passive Lower-Limb Exoskeleton dalam Aktivitas Perakitan di Stasiun Kerja dengan Ketinggian Sedang

RACHMAD FALAH RAMADHAN, Ir. Ardiyanto, S.T., M.Sc., Ph.D., AEP., IPM.

2024 | Skripsi | TEKNIK INDUSTRI

Passive lower-limb exoskeleton merupakan kerangka luar penyangga tubuh bagian bawah yang berfungsi untuk membantu menyangga tubuh pada posisi duduk. Penelitian ini menyelidiki pengaruh kombinasi penggunaan passive lower-limb exoskeleton merek Noonee CC 2.0 dan variasi sudut meja kerja terhadap aktivitas otot, kinematika, persepsi usaha yang dikeluarkan, serta persepsi ketidaknyamanan yang dirasakan pada subjek dalam simulasi aktivitas perakitan di stasiun kerja dengan ketinggian sedang. 

Sebanyak 16 subjek laki-laki sehat dengan rentang usia 21 – 38 tahun berpartisipasi dalam penelitian ini. Masing-masing subjek menjalani simulasi pekerjaan perakitan mengencangkan mur pada permukaan meja kerja. Setiap simulasi melibatkan dua kondisi penggunaan exoskeleton (tanpa exoskeleton dan dengan exoskeleton) dan tiga kondisi sudut meja kerja (sudut 0°, 45°, dan 90°). Urutan setiap perlakuan diacak antar subjek. Dilakukan pencatatan data 4 variabel terikat berupa: aktivitas otot dalam bentuk %MVC yang diukur menggunakan electromyograph; kinematika sudut sendi lumbar, panggul, dan lutut; serta persepsi usaha seluruh tubuh dengan skala Borg rating of perceived exertion dan persepsi ketidaknyamanan dengan localized musculoskeletal discomfort  pada 13 bagian tubuh. Dari hasil yang didapatkan kemudian diolah menggunakan uji statistik Repeated Measures ANOVA (two-way) dan post hoc t-test untuk mencari tahu pengaruh kombinasi penggunaan exoskeleton dan perubahan sudut permukaan kerja serta kemungkinan interaksi yang ada. Nilai signifikansi yang digunakan sebesar 5%. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh penggunaan exoskeleton menyebabkan aktivitas otot rectus femoris kiri dan kanan lebih tinggi signifikan sebesar 1,1?n 2,3% sementara otot erector spinae kiri dan kanan lebih rendah signifikan sebesar 3,3?n 4,4% (p-value < 0>p-value < 0>p-value < 0>erector spinae dan tidak mempengaruhi aktivitas otot rectus femoris. Selain itu, menyebabkan pengaruh signifikan pada sudut sendi lumbar (p-value < 0>) dan tidak mempengaruhi sudut sendi lutut serta menunjukkan adanya interaksi pada sudut sendi panggul. Perubahan sudut meja kerja juga mempengaruhi persepsi usaha yang dikeluarkan dan persepsi ketidaknyamanan yang dirasakan tubuh bagian leher, tengkuk, lengan kanan, tangan kanan dan punggung (p-value < 0>).

A passive lower-limb exoskeleton is an external device used for the lower body that supports in a sitting position. This study investigated the combined effects of using the Noonee CC 2.0 passive lower-limb exoskeleton and varying in worktable angles on muscle activity, kinematics, perceived exertion, and perceived discomfort during simulated assembly task at a medium height workstation.

A total of 16 healthy male subjects, aged between 21 to 38, participated in this study. Each subject performed a simulated assembly task of tightening a nut on a worktable surface. The simulation included two conditions regarding exoskeleton use (without exoskeleton and with exoskeleton) and three worktable angle conditions (0°, 45°, and 90°). The order of each treatment was randomized across subjects. Data were recorded for four dependent variables: muscle activity expressed as %MVC measured using electromyography; kinematic angles of the lumbar, hip, and knee joints; overall body exertion perception using the Borg rating of perceived exertion scale; and perceived discomfort in 13 body parts using the localized musculoskeletal discomfort scale. The collected data were analyzed using a two-way Repeated Measures ANOVA and post hoc t-tests to determine the effects of exoskeleton use and worktable angle variations, as well as their potential interaction. A significance level of 5% was applied.

The results indicated that exoskeleton use significantly increased the muscle activity of the left and right rectus femoris by 1.1% and 2.3%, respectively, while significantly reducing the muscle activity of the left and right erector spinae by 3.3% and 4.4% (p-value < 0>

Kata Kunci : Lower-limb exoskeleton, sudut meja kerja, ketinggian sedang, aktivitas otot, kinematika