BAB V ANALISIS Bab ini berisi penjelasan mengenai analisis pada prosedur opersaional yang diajukan, parameter yang digunakan dalam penenangkapan sinyal myoelectri, pemrograman yang diguakan untuk memberikan instruksi pada microcontroller onboard arduino, dan analisis pada potensi pengembangan prosedur usulan.
5.1
Prosedur Operasional Usulan Pengujian telah dilakukan pada prosedur operasional usulan dan tentunya
terdapat bagai-bagian tertentu dari prosedur operasional yang dapat berfungsi dengan baik dan berfungsi kurang baik. Alur prosedur operasional menunjukkan adanya dua bagian utama dalam penelitian ini yaitu penangkapan sinyal myoelectric menggunakan tiga channel myoelectric module berbasis AD620 dan tahap pengolahan sinyal myoelectric menggunakan microcontroller onboard arduino. Studi pendahuluan memberikan awalan atau acuan yang dapat digunakan untuk merancang prosedur operasional baru yang lebih baik. Hal ini terlihat dalam penangkapan sinyal myoelectric terdapat perlakuan yang harus dilakukan untuk memperoleh kualitas sinyal yang baik. Alur pelaksanaan prosedur operasional sangat jelas dan dapat dilakukan. Namun perlu dilakukan perbaikan atau penyampaian yang lebih lengkap pada bagian-bagian tertentu misalnya pada tahapan merangkai tiga channel myoelectric module berbasis AD620 dan merangkai modeule ini dengan microcontroller onboard arduino. Rangkain penangkapan sinyal myoelectric (tiga channel myoelectric module berbasis AD620) dapat digunakan dengan baik hal ini terbukti karena rangkaian dapat digunakan untuk meangkap sinyal myoelectric untuk menentukan posisi elektroda pada permukaan kulit dengan tangkapan sinyal myoelectric terkuat. Rangkaian juga mampu memberikan input terhadap arduino sehingga sinyal nilai kekuatan sinyal dapat ditampilkan kemudian dapat diubah dalam bentuk grafik. Penentuan algorithm yang digunakan dalam sangat bergantung pada pemahaman user untuk menyampaikan instruksi secara runtut dan logis. Bahasa
V-1
pemrograman yang digunakan juga sangat dibatasi pada bahasa pemrograman dasar yang telah disediakan atau digunakan oleh software IDE.
5.2
Posisi Elektroda Terkuat dalam Penangkapan Sinyal Myoelectric Lima jenis gerakan dasar penggenggaman menunjukkan posisi elektroda
optimal yang hampir sama yaitu posisi 3. Posisi ini sangat mungkin untuk menjadi tempat penempatan elektroda terkuat karena memiliki otot yang paling besar dibandingkan otot pada bagian tangan yang lain, tendon yang besar menunjukkan adanya otot yang kuat dengan serat otot yang lebih banyak. Jumlah serat otot ini akan sangat berpengaruh pada jumlah MUAP, dimana MUAP merupakan sinyal elektrik yang dihasilkan oleh Motor Unit (MU) dari setiap serabut otot. Tendon yang besar memungkinkan bagi elektroda untuk menangkap sinyal dengan mudah karena jarak antara otot dengan permukaan kulit lebih dekat. Posisi terkuat berikutnya merupakan posisi elektroda 1 kemudian posisi elektroda 2. Posisi elektroda 2 menjadi posisi yang kurang di rekomendasikan karena hanya dibutuhkan pada jenis gerakan dasar penggenggaman lateral. Apabila dihilangkan, maka posisi elektroda yang paling mungkin untuk dihilangkan atau tidak digunakan merupakan posisi elektroda. Posisi elektroda ini dapat digantikan atau diakomodasi dengan posisi elektroda 1 atau 3 yang memiliki tangkapan sinyal myoelectric lebih kuat.
5.3
Nilai Sinyal Myoelectric pada Microcontroller Onboard Arduino Sinyal yang ditampilkan pada serial monitor menggunakan software arduino
merupakan sinyal myoelectric yang berasal dari tiga channel myoelectric module berbasi AD620. Sinyal yang ditampilkan memiliki nilai yang berbeda antara satu channel dengan channel yang lain. Perbedaan besar nilai sinyal myoelectric karena jumlah serat otot yang menyusun otot subjek yang berbeda-beda. Namun perbedaan ini juga sangat bergantung pada saat penangkapan sinyal myoelectric. Adanya rangkaian AD620 tiga channel yang tidak berungsi pada bagian tertentu saat pengambilan sinyal sangat mempengaruhi kekuatan sinyal yang terbaca,. Microcontroller onboard arduino dengan instruksi program yang dibuat melalui IDE mampu menangkap nilai sinyal myoelectric dengan baik. Nilai yang
V-2
ditampilkan juga sangat jelas. Apabila tidak ada input dari salah satu channel arduino akan menampilkan nilai nol pada channel tersebut. Salah satu channel yang menghasilkan output sinyal myoelectric yang akan menampilkan nilai yang tinggi dalam serial monitor. Instruksi yang diberikan melalui program IDE dapat dieksekusi atau dilaksanakan dengan baik oleh arduino. Runtutan output nilai sinyal myoelectric yang ditampilkan pada serial monitor sulit untuk dibedakan antara output nilai dari satu channel dengan channel yang lain. Tidak ada penanda khusus untuk menandai output dari masingmasing channel sehingga membantu membedakan nilai output yang dihasilkan dari masing-masing channel.
5.4
Tampilan Sinyal Myoelectric dalam Bentuk Grafik Sinyal myoelectric dapat ditampilkan dalam bentuk grafik dengan
microcontroller onboard arduino yang dilengkapi oleh fitur pendukung yaitu software processing. Sinyal yang ditangkap dan ditampilkan merupakan sinyal myoelectric secara real time. Terdapat kekurangan dalam penampilan sinyal myoelectric dalam bentuk grafik ini. Sinyal myoelectric yang ditampilkan merupakan sinyal gabungan dari output tiga channel. Masih terdapat kekurangan informasi dalam penampilan sinyal myoelectric dalam bentuk grafik. Grafik berhasil dimunculkan namun keterangan informasi seperti waktu, frekuensi dan kekuatan sinyal tidak dapat ditampilkan saat sinyal dalam bentuk grafik berhasil dimunculkan. Sinyal dalam bentuk grafik ini dapat ditampilkan dengan delay yang cukup kecil antara grafik dengan gerakan pada tangan. Ketika tangan mengalami kotraksi grafik secara cepat mengalami pergerakan mengikuti pola kontraksi dan relaksasi pada tangan. Faktor kelelahan pada otot juga terbaca oleh grafik. Hal ini terlihat dari penurunan peak atau puncak grafik beberapa saat setelah otot mengalami kontraksi secara terus menerus.
5.5
Ide Pengembangan Tampilan Sinyal Myoelectric dalam Bentuk Grafik Pengembangan dapat dilakukan dengan menampilkan grafik sinyal
myoelectric dari masing-masing channel sehingga dapat dibandingkan keadaan
V-3
grafik atau pola grafik pada masing-masing channel. Sehingga saat terjadi kontraksi pada masing-masing channel dapat diketahui atau diamati secara langsung. Perlu diberikan informasi pada masing-masing sumbu atau axis yaitu axis x dan y pada grafik yang ditampilkan. Informasi yang diberikan pada axis x dapat berupa waktu dan axis y berupa informasi kekuatan sinyal. Informasi lain juga dapat ditambahkan yaitu peak sinyal. Posisi tertinggi sinyal pada masingmasing gerakan saat gerakan fleksi akan ditandai sebagai peak sinyal untuk setiap gerakan. Hal ini akan memudahkan dalam membandingkan kekuatan sinyal pada masing-masing channel saat gerakan yang sama.
5.6
Penyimpanan Data Sinyal Myoelectric Sinyal myoelectric berhasil ditangkap oleh tiga channel myoelectric module
berbasis AD620 dan dengan tambahan arduino sebagai kontrol, sinyal myoelectric yang terdeteksi oleh tiga channel myoelectric module berbasis Ad620 juga dapat ditampilkan pada serial monitor. Dengan pengembangan lebih lanjut sinyal myoelectric berhasil ditampilkan dalam bentuk grafik oleh arduino dengan tambahan fitur software processing. Namun informasi-informasi tersebut tidak dapat tersimpan oleh arduino karena tidak adanya pengembangan dalam bagian penyimpanan data atau data logger. Fitur arduino sangat memungkinkan untuk melakukan penyimpanan data. Penyimpanan data ini dapat dilakukan melalui suatu instruksi untuk menyimpan data yaitu logging. Data logger atau penyimpanan data dapat dilakukan oleh arduino apabila terdapat hardware tambahan yaitu arduino sdcard shield. Arduino sdcard shield merupakan hardware tambahan yang nantinya akan dihubungkan dengan arduino melalui pin tertentu. Di dalam shield ini terdapat suatu socket untuk menempatkan sdcard didalamnya. Fungsi dari sdcard ini adalah untuk penyimpanan data yang berhasil di record oleh arduino. Data ini dapat dieksport kedalam berbagai software pengolahan data sehingga sangat membantu dalam analisis data.
V-4
5.7
Potensi Pengembangan Tiga Channel Myoelectric Module Berbasis AD620 dengan Arduino Peluang pengembangan tiga channel myoelectric module berbasis AD620
dengan arduino ke tahap yang lebih jauh sangat memungkinkan. Pengembangan dapat dilakukan pada module AD620 dimana sirkuit yang digunakan menggunakan Processing Circuit Board (PCB) sehingga komponen-komponen elektronik terpasang secara permanen pada PCB. Hal ini akan mengurangi pengaruh pergeseran pada rangkaian module AD620. Kekurangan apabila module AD620 dirangkai secara permanen adalah apabila terjadi kerusakan komponen elektronik akan sulit dalam melakukan penggantian. Potensi pengembangan pada sisi arduino lebih luas. Arduino mampu mengeksekusi instruksi atau perintah yang sifatnya sederhana hingga kompleks yang terpenting adalah logika pemrograman yang logis. Pengembangan dapat dilakukan pada tahap penyetaraan sinyal myoelectric dan penyimpanan data. Penyetaraan sinyal myoelectric akan membuka peluang baru dalam sistem kendali myoelectic prosthetic hand terutama pada tujuan pennggerakkan aktuator prosthetic hand. Sinyal myoelectric yang telah setara berarti sinyal tersebut memiliki output energi listrik dalam jumlah yang hampir sama. Apabila di aplikasikan sebagai sistem kendali prosthetic hand maka akan menghasilkan gerakan yang seragam pada seluruh jari.
V-5
