IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. DATA ANTROPOMETRI PETANI PRIA KECAMATAN DRAMAGA Dalam suatu pengambilan data antropometri pada suatu populasi yaitu pada Kecamatan Dramaga terdapat perbedaan dengan populasi di daerah lain. Perbedaan antara suatu populasi dengan populasi yang lain adalah dikarenakan oleh faktor-faktor sebagai berikut (Stevenson, 1989 dalam Nurmianto, 2004) : 1. Keacakan/random 2. Jenis kelamin 3. Suku bangsa 4. Usia 5. Jenis pekerjaan 6. Pakaian 7. Faktor kehamilan pada wanita 8. Cacat tubuh secara fisik Faktor-faktor seperti jenis kelamin, suku bangsa, usia, jenis pekerjaan sangat mempengaruhi perbedaan antara populasi subjek dengan populasi yang lain. Jenis kelamin pada penelitian ini spesifik pada jenis kelamin pria sehingga populasi lain yaitu wanita tidak tercakup. Suku bangsa juga sebagian besar adalah Suku Sunda yang banyak mendiami daerah Jawa Barat umumnya dan Kecamatan Dramaga khususnya. Dari segi usia subjek, kisaran usia subjek antara 20-45 tahun, hal ini mempertimbangkan usia pertumbuhan tubuh pria dewasa yang tumbuh hingga usia 20 tahun dan kemudian menyusut mulai usia 45 tahun. Akan sangat berbeda bila subjek populasi usia dewasa dibandingkan dengan usia bayi, balita, maupun manula. Untuk jenis pekerjaan, penelitian ini spesifik pada pekerjaan bertani yang tentunya akan berbeda dengan populasi yang terbiasa bekerja sebagai buruh, pekerja kantoran, guru, dan lain-lain. Pengambilan data dilakukan secara acak dengan mengunjungi subjek yang ada di tiap-tiap desa, baik dengan langsung bertemu dengan subjek maupun melalui perantara pemuka atau tokoh masyarakat seperti ketua RT, ketua RW, dan ketua gapoktan. Berikut beberapa dokumentasi selama pengukuran antropometri petani pria di Kecamatan Dramaga :
18
a
b
c
d
e
f
g
Keterangan : a. Pengukuan Berat Badan b. Pengukuran Tinggi Badan c. Pengukuran Tinggi Siku Tangan d. Pengukuran Jangkauan ke Depan
e. Pengukuran Panjang Siku ke Genggaman Tangan f. Pengukuran Panjang Telapak Kaki g. Pengukuran Lebar Telapak Kaki
Gambar 11. Proses saat pengukuran berlangsung dalam keadaan berdiri
19
a
b
c
d
e
f
g Keterangan : a. Posisi sudut 90° (kaki-paha-badan) b. Pengukuran Tinggi Lutut c. Pengukuran Tinggi Bahu d. Pengukuran Tinggi Duduk
h
e. Pengukuran Panjang Kedudukan hingga Siku Kaki f. Pengukuran Tinggi Siku Tangan g. Pengukuran Panjang Telapak Tangan h. Pengukuran Lebar Telapak Tangan (4 jari)
Gambar 12. Proses saat pengukuran berlangsung dalam keadaan duduk
1. NILAI RATA-RATA, SIMPANGAN BAKU, DAN PERSENTIL Setelah dilakukan pengambilan data dari 10 desa di Kecamatan Dramaga, diperoleh data antropometri petani pria secara ringkas sebagai berikut (selengkapnya lihat Lampiran 2) :
20
Tabel 4. Ringkasan Data Antropometri Petani Pria di Kecamatan Dramaga (satuan dalam cm kecuali Berat Badan dalam kg) Parameter (lihat Gambar 3 halaman 10) Berdiri 1 Berat Badan 2 Tinggi Badan 3 Tinggi Mata 4 Tinggi Bahu 5 Tinggi Siku Tangan 6 Tinggi Pergelangan Tangan 7 Tinggi Ujung Tangan 8 Tinggi Siku Kaki 9 Tinngi Telapak Tangan 10 Tinggi Selangkang 11 Tinggi Pinggul 12 Jangkauan ke Depan 13 Jangkauan ke Depan (Menggenggam) 14 Panjang Lengan Atas 15 Panjang Lengan 16 Lebar Bahu 17 Jangkauan Horizontal Siku Tangan 18 Jangkauan Horizontal Tangan 19 Panjang Siku ke Genggaman Tangan 20 Tinggi Genggaman Tangan 21 Tinggi Sandaran Tangan 22 Lebar Telapak Kaki 23 Panjang Telapak Kaki Duduk 24 Tinggi Dudukan 25 Tinggi Lutut 26 Tinggi Pinggul 27 Tinggi Bahu 28 Tinggi Mata 29 Tinggi Duduk 30 Tebal Badan 31 Lebar Pantat 32 Panjang Siku ke Ujung Jari 33 Panjang Siku ke Pergelangan Tangan 34 Tinggi Siku Tangan 35 Panjang Kedudukan hingga Siku Kaki 36 Panjang Kedudukan hingga Lutut 37 Panjang Pergelangan Tangan 38 Panjang Telapak Tangan 39 Lebar Telapak Tangan (4 jari) 40 Lebar Telapak Tangan (5 jari) 41 a. Keliling Genggaman Tangan b. Diameter Genggaman Tangan
Nilai Ratarata
Simpangan Baku
Persentil ke-5
Persentil ke-50
Persentil ke-95
56.85 162.12 150.69 135.67 102.52 79.15 60.07 46.04 68.06 72.82 94.82 80.35 69.53 31.45 55.58 44.19 84.35 167.26 34.40 70.01 99.00 10.49 24.99
10.95 5.44 5.46 5.16 4.37 4.01 3.65 2.56 3.95 3.74 4.35 3.06 3.49 2.04 2.38 3.22 4.40 6.41 1.89 3.79 3.79 0.56 1.21
38.90 153.20 141.74 127.21 95.36 72.58 54.07 41.84 61.57 66.69 87.69 75.33 63.81 28.11 51.68 38.91 77.13 156.75 31.29 63.80 92.79 9.57 23.01
56.85 162.12 150.69 135.67 102.52 79.15 60.07 46.04 68.06 72.82 94.82 80.35 69.53 31.45 55.58 44.19 84.35 167.26 34.40 70.01 99.00 10.49 24.99
74.80 171.04 159.65 144.14 109.68 85.73 66.06 50.23 74.54 78.95 101.95 85.37 75.25 34.80 59.48 49.46 91.56 177.77 37.50 76.23 105.22 11.40 26.97
36.62 50.37 55.63 93.67 108.26 120.26 20.90 34.19 45.38 26.89 58.43 47.47 55.18 18.45 10.36 8.71 10.15 15.29 4.87
2.06 2.16 3.14 4.44 5.23 5.92 2.26 3.28 1.86 1.41 3.38 3.04 2.70 0.78 0.48 0.54 0.68 0.81 0.26
33.24 46.83 50.48 86.39 99.69 110.54 17.19 28.81 42.33 24.58 52.88 42.49 50.75 17.17 9.58 7.82 9.03 13.95 4.44
36.62 50.37 55.63 93.67 108.26 120.26 20.90 34.19 45.38 26.89 58.43 47.47 55.18 18.45 10.36 8.71 10.15 15.29 4.87
40.00 53.90 60.77 100.94 116.84 129.97 24.60 39.57 48.44 29.20 63.98 52.45 59.61 19.73 11.15 9.59 11.27 16.62 5.29
Selain data di atas, diketahui pula usia rata-rata subjek yaitu 35.15 tahun.
21
2. KOEFISIEN KORELASI Koefisien korelasi menunjukkan seberapa dekat hubunagan suatu variabel dengan variabel lain. Menurut Higgins (2005), korelasi tidak sama dengan penyebaban/sebab-akibat. Jika dihubungkan hanya berarti dua peubah yang terhubung. Anda tidak dapat berkata bahwa salah satu dari dua peubah adalah penyebab dari peubah lain. Korelasi memberitahu anda bahwa jika suatu peubah berubah, maka peubah lain tampak berubah pada suatu teknik peramalan. Masih menurut Higgins (2005), Koefisien korelasi (r) memiliki selang nilai antara -1 hingga +1. Jika koefisien korelasi bernilai positif berarti menunjukkan hubungan yang positif begitu pula sebaliknya. Suatu koefisien korelasi yang nilainya lebih besar (mendekati +/- 1.00) menunjukkan hubungan yang lebih kuat sedangkan koefisien korelasi yang nilainya lebih kecil (mendekati 0.00) menunjukkan hubungan yang lebih lemah. Nilai koefisien korelasi sebesar 0.00 berarti tidak ada hubungan sedangkan nilai koefisien +/- 1.00 berarti hubungan erat atau sempurna. Menurut Hasan (2003), untuk menentukan keeratan hubungan atau korelasi antarvariabel, berikut ini diberikan nilai-nilai dari r sebagai patokan : 1. r = 0, tidak ada korelasi 2. 0 < r ≤ 0.2, korelasi sangat rendah/lemah sekali 3. 0.2 < r ≤ 0.4, korelasi rendah/lemah tapi pasti 4. 0.4 < r ≤ 0.7, korelasi yang cukup berarti 5. 0.7 < r ≤ 0.9, korelasi yang tinggi, kuat 6. 0.9 < r < 1.0, korelasi sangat tinggi, kuat sekali, dapat diandalkan 7. r = 1.0, korelasi sempurna Setelah dilakukan pengolahan data diperoleh hasil perhitungan, semua data menunjukkan nilai koefisien korelasi 0.00-1.00, kecuali hanya satu data yang menunjukkan nilai koefisien korelasi sama dengan 0.00, yaitu tinggi selangkang dan panjang lengan atas. Koefisien korelasi (r) suatu korelasi antarparameter yang nilainya lebih besar dari korelasi antarparameter lain berarti korelasi antarparameter tersebut memiliki hubungan yang lebih erat dari korelasi antarparameter lain. Hasil perhitungan nilai koefsien korelasi antarparameter antropometri dapat dilihat pada Lampiran 3. Dari tabel nilai koefisien korelasi antarparameter antropometri, keeratan hubungan antarparameter menunjukkan bahwa : 1. Parameter berat badan berkorelasi kuat dengan parameter lebar bahu dan tebal badan. Hal ini menunjukkan bahwa lebar bahu dan tebal badan sangat terkait berat badan, semakin besar lebar bahu dan tebal badan seseorang maka semakin berat pula berat badannya, begitupun sebaliknya. 2. Parameter tinggi badan memiliki korelasi yang kuat sekali dengan parameter tinggi mata dan tinggi bahu, hal ini berarti ada keseragaman ukuran panjang wajah dan panjang leher. Parameter tinggi badan berkorelasi kuat pula dengan jangkauan horizontal tangan, hal ini berarti rasio panjang horizontal tubuh dengan panjang vertikal tubuh adalah seragam.
22
3. Parameter tinggi pinggul berkorelasi kuat dengan tinggi badan, tinggi mata, tinggi bahu, artinya antara bagian atas tubuh (upper body) dan bagian bawah tubuh (lower body) memiliki rasio yang seragam. 4. Parameter panjang siku ke pergelangan tangan berkorelasi kuat dengan panjang siku ke ujung jari. Hal ini menunjukkan bahwa elemen-elemen lengan bawah yaitu panjang siku ke pergelangan tangan dan panjang siku ke ujung jari memiliki rasio yang seragam. 5. Parameter panjang kedudukan hingga lutut (duduk) berkorelasi kuat dengan tinggi lutut (duduk) artinya panjang kaki memiliki keseragaman ukuran dan rasio panjang yang seragam. 6. Parameter panjang pergelangan tangan (duduk) berkorelasi sangat kuat dengan panjang telapak tangan artinya keduanya memiliki keseragaman dan rasio panjang yang seragam.
B. APLIKASI ANTROPOMETRI PADA DESAIN TANGKAI CANGKUL Setelah data empiris dari lapangan diperoleh maka data tersebut digunakan untuk mendesain tangkai cangkul sebagai suatu contoh aplikasi yang diterapkan pada penelitian ini. Pada penelitian ini analisis mengenai desain tangkaicangkul dibatasi hanya pada cangkul di lahan kering dan datar. Dalam melakukan pekerjaan mencangkul tentunya petani melakukan gerakan-gerakan, namun dari gerakan-gerakan tersebut manusia sebenarnya memiliki selang alami gerakan tubuh. Menurut Openshaw (2006), tubuh manusia memiliki suatu selang alami gerakan (SAG). Gerakan dalam SAG yang baik memperbaiki sirkulasi darah dan fleksibilitas sehingga dapat mencapai gerakan yang lebih nyaman dan produktivitas yang lebih tinggi. Meskipun syarat untuk mencapai gerakan tersebut pengguna sebaiknya mencoba untuk menghindari gerakan berulang dan ekstrim dalam SAGnya selama periode waktu yang lama. Masih menurut Openshaw (2006), ada 4 zona berbeda yang mungkin dihadapi manusia ketika duduk dan berdiri, yaitu 1. Zona 0 (Zona Hijau/Green Zone). Zona yang dianjurkan untuk sebagian besar gerakan-gerakan. Terdapat tekanan minimal pada otot dan sendi. 2. Zona 1 (Zona Kuning/Yellow Zone). Zona yang dianjurkan untuk sebagian besar gerakan-gerakan. Terdapat tekanan minimal pada otot dan sendi. 3. Zona 2 (Zona Merah/Red Zone). Banyak posisi yang ekstrim pada anggota-anggota tubuh. Terdapat lebih besar tekanan pada otot dan sendi. 4. Zona 3 (Melewati Zona Merah/Beyond Red Zone). Posisi paling ekstrim pada anggota-anggota tubuh, sebaiknya dihindari jika memungkinkan, terutama ketika mengangkat beban berat atau kegiatan yang berulang-ulang. Zona-zona tersebut merupakan selang-selang dimana anggota-anggota tubuh dapat bergerak secara bebas. Zona 0 dan 1 termasuk dalam gerakan-gerakan sendi terkecil sedangkan Zona 2 dan 3 menunjukkan posisi-posisi yang lebih ekstrim. Untuk lebih rinci, Tabel 5 dan Gambar 13 berikut selang gerakan dari beberapa zona gerakan :
23
Pergelangan Tangan Punggung Tulang Belakang Leher
Tabel 5. Selang Gerakan dari Beberapa Zona Gerakan Selang dari zona gerakan (dalam °) Gerakan Zona 0 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Fleksi (flexion) 0 – 10 11 – 25 26 – 50 51+ Ekstensi (extension) 0–9 10 – 23 24 – 45 46+ Deviasi Radial (radial deviation) 0–3 4–7 8 – 14 15+ Deviasi Ulnar (ulnar deviation) 0–5 6 – 12 13 – 24 25+ Fleksi (flexion) Ekstensi (extension) Aduksi (adduction) Abduksi (abduction) Fleksi (flexion) Ekstensi (extension) Berputar (rotational) Menbengkok ke samping (lateral bend) Fleksi (flexion) Ekstensi (extension) Berputar (rotational) Menbengkok ke samping (lateral bend)
0 – 19 0–6 0–5 0 – 13 0 – 10 0–5 0 – 10 0–5 0–9 0–6 0–8 0–5
20 – 47 7 – 15 6 – 12 14 – 34 11 – 25 6 – 10 11 – 25 6 – 10 10 – 22 7 – 15 9 – 20 6 – 12
48 – 94 16 – 31 13 – 24 35 – 67 26 – 45 11 – 20 26 – 45 11 – 20 23 – 45 16 – 30 21 – 40 13 – 24
95+ 32+ 25+ 68+ 46+ 21+ 46+ 21+ 46+ 31+ 41+ 25+
Sumber : Chaffin (1999) dan Woodson (1992) dalam Openshaw (2006)
Sumber : Chaffin (1999) dan Woodson (1992) dalam Openshaw (2006) Gambar 13. Macam-macam selang gerakan
24
Dari selang-selang gerakan di atas, yang terjadi pada saat melakukan pencangkulan adalah gerakan pada tulang belakang, leher, punggung, dan pergelangan tangan, jika merujuk pada Gambar 13, maka gerakan mencangkul dapat ditunjukkan seperti pada gambar berikut :
Sumber : Chaffin (1999) dan Woodson (1992) dalam Openshaw (2006) Gambar 14. Macam-macam selang gerakan pada saat mencangkul Dalam melakukan aktivitasnya dalam mencangkul, petani belum tentu menerapkan SAG yang baik yaitu yang masih berada di Zona 0 dan 1 serta menghindari gerakan pada Zona 2 dan 3 karena berbagai sebab. Untuk lebih jelas, dapat dilakukan observasi di lapangan bagaimana gerakan-gerakan yang dilakukan petani dalam mencangkul. Berikut beberapa gambar petani dalam melakukan gerakan mencangkul :
25
1
2
3
4
5
Gambar 15. Petani dalam melakukan gerakan mencangkul Gambar 15 diperoleh dari pengolahan data video yang diambil dari lapangan dengan menggunakan software Ulead Video Studio 11. Dari video yang diambil, tiap detik video mempunyai 30 frame gambar, lalu dari banyaknya frame gambar yang didapat dicari gambar-gambar yang menunjukkan satu siklus gerakan mencangkul dari seorang petani dan gerakan mencangkul masih dalam Zona 0 dan 1 SAG. Dan dari Gambar 15 di atas,dengan menggunakan software Autocad 2008 dapat diperoleh sudut-sudut yang diinginkan seperti yang terlihat pada gambar tersebut. Dari Gambar 15, gambar urutan 1 adalah gerakan akan memulai mengangkat cangkul, gambar urutan kedua adalah gerakan akan memulai memukulkan cangkul ke tanah, gambar urutan ketiga adalah gambar pada saat sedang berlangsung pemukulan cangkul ke tanah, gambar urutan keempat adalah gerakan saat cangkul masuk penuh ke dalam tanah, dan gambar urutan kelima adalah gerakan membuang/melempar hasil cangkulan/galian. Dari gambar juga terlihat bahwa semua gerakan
26
mencangkul menunjukkan bahwa gerakan membungkuk (dengan menggunakan tulang belakang) dan gerakan punggung masih dalam cakupan SAG Zona 0 dan 1. Dari semua gerakan tersebut terdapat beberapa parameter antropometri yang terkait dengan desain tangkai cangkul yaitu sebagai berikut : Tabel 6. Parameter Antropometri yang Terkait dengan Desain Tangkai Cangkul (satuan dalam cm) No
Keterangan
1
Parameter tinggi siku kaki
2
Parameter tinggi pinggul
3
Parameter tinggi bahu
4
Parameter tinggi badan
5
Parameter panjang lengan Parameter panjang lengan atas
6
Penjelasan Singkat Data antropometri pada parameter tinggi siku kaki Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 41.84 46.04 50.23 Data antropometri pada parameter tinggi pinggul Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 87.69 94.82 101.95 Data antropometri pada parameter tinggi bahu Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 127.21 135.67 144.14 Data antropometri pada parameter tinggi badan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 153.20 162.12 171.04 Data antropometri pada parameter panjang lengan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 51.68 55.58 59.48 Data antropometri pada parameter panjang lengan atas Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 28.11 31.45 34.80 Data antropometri pada parameter panjang telapak tangan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 9.58 10.36 11.15 Data antropometri pada parameter panjang telapak tangan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 7.82 8.71 9.59
7
Parameter panjang telapak tangan
8
Lebar telapak tangan (4 jari)
9 a.
Parameter diameter genggaman tangan
Data antropometri pada parameter diameter genggaman tangan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 4.44 4.87 5.29
b.
Parameter keliling genggaman tangan
Data antropometri pada parameter keliling genggaman tangan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 13.95 15.29 16.62
1. PANJANG TANGKAI CANGKUL Jika memperhatikan slow motion dari gerakan mencangkul maka dapat terlihat pada Gambar 15 awalan serta akhiran dari gerakan mencangkul. Dalam pengamatan Gambar 15 tepatnya pada urutan gerakan ke-4 terlihat bahwa daun cangkul telah pada posisi masuk penuh ke dalam tanah maka dari posisi tersebut dapat dianalisis bahwa panjang tangkai cangkul dapat ditentukan pada saat posisi tersebut. Untuk lebih jelas, dapat dilihat dan diperbesar Gambar 15 pada urutan gerakan ke-4 berikut :
27
Gambar 16. Posisi daun cangkul yang masuk penuh ke dalam tanah Dengan menggunakan software Autocad 2008 maka dapat diolah gambar yang diambil dari lapangan tersebut sehingga dapat diperoleh sudut lengan bawah tangan terhadap posisi vertikal sebesar 38˚. Selain itu, sudut membungkuknya tulang belakang secara fleksi (flexion) juga dapat diperoleh yaitu sebesar 13° dan tergolong dalam zona selang gerakan Zona 1 (11-25°) yang masih tergolong nyaman. Tidak hanya pada Gambar 15 urutan ke-44, hampir seluruh urutan gerakan membungkuk mencangkul petani tersebut secara kasat mata rata-rata membentuk sudut ± 13°. Dari Gambar 16 terlihat pula posisi genggaman tangan kanan berada pada ujung tangkai cangkul. Jika Jika digambarkan dengan menggunakan data antropometri yang telah diperoleh dengan software Autocad 2008 yaitu bagaimana posisi petani pada posisi saat berdiri normal dan saat mencangkul dengan daun cangkul yang masuk penuh ke dalam tanah sebagai berikut :
Gambar 17. Ilustrasi petani pada saat berdiri normal
28
Gambar 18. Ilustrasi petani pada posisi daun cangkul yang masuk penuh ke dalam tanah Untuk mengetahui panjang tangkai cangkul yaitu dengaan memperhatikan sudut 38° yang terbentuk dari titik sendi siku tangan. Berikut ilustrasinya :
Gambar 19. Ilustrasi analisis panjang tangkai cangkul Dari Gambar 19, sudut JEF (sebesar 13°) adalah sudut yang terbentuk ketika petani mencangkul pada saat daun cangkul masuk penuh ke dalam tanah yaitu sudut membungkuk petani terhadap garis vertikal ke atas dengan pinggul sebagai porosnya. Sedangkan sudut ABC (sebesar 38°) adalah sudut yang terbentuk ketika petani mencangkul pada saat daun cangkul masuk penuh ke dalam tanah yaitu sudut lengan bawah terhadap garis vertikal ke bawah dengan sendi siku tangan sebagai porosnya. Jika kedua sudut itu diasumsikan terjadi pada tiga jenis postur tubuh manusia yaitu persentil ke-5, persentil ke-50, dan persentil ke-95 maka dapat diketahui panjang cangkul tiap persentilnya pada posisi saat cangkul masuk penuh ke dalam tanah. Dari Gambar 19 diidentifikasikan bahwa panjang GH (tinggi G) adalah berasal dari data antropometri petani pria Kecamatan Dramaga pada parameter tinggi siku kaki, sedangkan panjang EH (tinggi E) pada parameter tinggi pinggul dan panjang DEH pada parameter tinggi bahu serta panjang JEH pada parameter tinggi badan. Dari data panjang DEH dan panjang EH dapat diperoleh data panjang DE yaitu panjang DEH dikurangi panjang EH. Selain itu, panjang DBA adalah berasal dari data antropometri petani pria Kecamatan Dramaga pada parameter panjang
29
lengan, sedangkan panjang DB pada parameter panjang lengan atas serta panjang AI pada parameter panjang telapak tangan. Dari data panjang DBA dan panjang DB dapat diperoleh panjang BA yaitu panjang DBA dikurangi panjang DB. Untuk lebih mudah mengetahuinya, dapat dilihat Tabel 7 berikut : Tabel 7. Penjelasan Gambar 19 Keterangan Sudut JEF Sudut ABC Panjang GH (tinggi G) (dalam satuan cm) Panjang EH (tinggi E) (dalam satuan cm) Panjang DEH (dalam satuan cm) Panjang JEH (dalam satuan cm) Panjang DE (dalam satuan cm) Panjang DBA (dalam satuan cm) Panjang DB (dalam satuan cm) Panjang AI (dalam satuan cm) Panjang BA
Penjelasan Singkat Sudut membungkuk petani terhadap garis vertikal ke atas dengan pinggul sebagai porosnya (sebesar 13°) Sudut lengan bawah terhadap garis vertikal ke bawah dengan sendi siku tangan sebagai porosnya (sebesar 38°) Data antropometri pada parameter tinggi siku kaki Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 41.84 46.04 50.23 Data antropometri pada parameter tinggi pinggul Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 87.69 94.82 101.95 Data antropometri pada parameter tinggi bahu Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 127.21 135.67 144.14 Data antropometri pada parameter tinggi badan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 153.20 162.12 171.04 Panjang DEH dikurangi panjang EH Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 39.52 40.85 42.19 Data antropometri pada parameter panjang lengan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 51.68 55.58 59.48 Data antropometri pada parameter panjang lengan atas Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 28.11 31.45 34.80 Data antropometri pada parameter panjang telapak tangan Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 9.58 10.36 11.15 Panjang DBA dikurangi panjang DB Persentil ke-5 Persentil ke-50 Persentil ke-95 23.57 2413 24.68
Panjang tangkai cangkul merupakan panjang dari perpanjangan dari titik B yang menuju titik A hingga ke bawah tanah dikurangi panjang BA. Untuk mendapatkan nilai panjang cangkul dapat diperoleh dari trigonometri sudut ABC dan telah diketahui besar sudutnya yaitu 38° namun belum diketahui panjang dari titik B yang menuju titik C ke bawah tanah. Untuk itu, diperlukan tinggi titik B. Tinggi titik B bisa didapatkan dari tinggi titik D dikurangi panjang DB. Secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut : ....... (7)
30
........................................... (8) Tinggi titik D dapat ditentukan dari trigonometri sudut DEF. Berikut ilustrasinya :
Gambar 20. Ilustrasi perhitungan tinggi titik D Untuk mendapatkan nilai tinggi D dapat dirumuskan sebagai berikut :
.................. (9) Dengan menggunakan rumus-rumus di atas maka dapat dilakukan perhitungan. Berikut hasil perhitungan panjang tangkai cangkul : Tabel 8. Perhitungan Panjang Tangkai Cangkul No.
Keterangan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nilai cos DEK (cos 13°) Panjang DE (dalam cm) Panjang EK (dalam cm) Panjang D'E = Panjang DE (dalam cm) Panjang KD' (dalam cm) Tinggi D' = Panjang JEH (dalam cm) Tinggi D (dalam cm) Panjang DB (dalam cm) Tinggi B (dalam cm) Panjang BA (dalam cm) Nilai cos ABC (cos 38°) Panjang tangkai cangkul (dalam cm)
Persentil ke-5 0.97437 39.52 38.51 39.52 1.01 127.21 126.20 28.11 98.09 23.57 0.788 100.91
Persentil Ke-50 0.97437 40.85 39.80 40.85 1.05 135.67 134.62 31.45 103.17 24.13 0.788 106.80
Persentil ke-95 0.97437 42.19 41.11 42.19 1.08 144.14 143.06 34.80 108.26 24.68 0.788 112.70
Jadi panjang tangkai cangkul untuk persentil ke-5, persentil ke-50, dan persentil ke-95 adalah berturut-turut 100.91 cm, 106.80 cm, dan 112.70 cm. Panjang tangkai cangkul yang akan didesain menggunakan data antropometri persentil ke-50 yaitu 106.80 cm agar orang yang memiliki lengan atas dan bawah yang panjang ataupun pendek tetap dapat menggunakannya.
31
2. DIAMETER TANGKAI CANGKUL Menurut Pheasant (2003), ahli anatomi telah membuat sejumlah upaya untuk mengklasifikasikan secara bebas jenis-jenis gerakan yang mampu dilakukan oleh tangan manusia. Perbedaan paling mendasar adalah antara gerakan genggaman (atau ‘menggenggam (dengan naluri seperti hewan)’) dengan berbagai jenis gerakannya, dan bukan-gerakan menggenggam (seperti mencolek, mendorong, memukul/menyambar/menyoret/mengelus, dll). Dalam suatu gerakan menggenggam, tangan membentuk suatu ‘rantai kinetik tertutup’ yang meliputi objek yang digenggam; dalam suatu gerakan bukan-menggenggam, tangan digunakan dalam bentuk ‘rantai terbuka’. Beberapa kebiasaan gerakan sehari-hari terletak di antara dua kategori ini, yaitu pada rantai tertutup gerakan tangan seperti pada hal yang telah disampaikan sebelumnya, sebagai contoh, gerakan mengait pada saat membawa barang yang berat dan gerakan menyendok/mengeduk barang yang kecil dengan hati-hati. Napier (1956) dalam Pheasant (2003) membagi gerakan menggenggam dalam dua kategori utama (lihat Gambar 14) : 1. Genggaman kekuatan, dimana jari-jari (dan kadang-kadang ibu jari) digunakan untuk menjepit objek berlawanan dengan telapak tangan. 2. Genggaman keakuratan, dimana objek digerakkan atau dimainkan diantara ujung-ujung (alas/bantalan atau sisi-sisinya) dari jari-jari dan ibu jari. Dalam gerakan mencangkul, tentunya genggaman yang dibutuhkan adalah genggaman dengan kekuatan, karena hasil yang ingin didapatkan dari pekerjaan mencangkul bukan keakuratan dalam mencangkul tetapi cenderung lebih besar kekuatan yang dibutuhkan agar dihasilkan output per satuan waktu yang lebih besar, meskipun keakuratan tetap dibutuhkan. Pada gerakan mencangkul, dibutuhkan daya dorong/tekan dan menggenggang kuat terhadap tangkai cangkul agar menghasilkan output per satuan waktu yang besar/baik sehingga genggaman yang mungkin dilakukan saat mencangkul ada dua macam, yang pertama adalah genggaman bagian tengah berfungsi sebagai tenaga pendorong sehingga yang terjadi adalah genggaman tangan dengan overlap genggaman antara ibu jari dan jari tengah tidak besar dan kedua adalah genggaman bagian ujung (grip) dengan genggaman yang erat atau terjadi overlap genggaman antara jempol dan jari tengah cukup besar karena sebagai pengendali atau kontrol cangkul agar tidak terlepas. Berikut bagian-bagian genggaman pada cangkul :
Gambar 21. Ilustrasi letak genggaman tangan
32
Lingkaran A adalah daerah genggaman tangan bagian ujung (grip) dan elips B adalah daerah genggaman tangan bagian tengah. Untuk dapat memahaminya, berikut gerakan genggaman mencangkul petani hasil observasi di lapangan :
Gambar 22. Genggaman bagian tengah Untuk genggaman pertama yaitu genggaman tangkai cangkul bagian tengah, terlihat dari gambar di atas bahwa genggaman yang digunakan adalah genggaman antara ibu jari dan jari tengah namun data antropometri di lapangan yang diperoleh tidak terdapat data tersebut, oleh karena itu dapat digunakan ekstrapolasi dengan data antropometri yang lain, yaitu dengan data antropometri pada Nurmianto (2004). Data Nurmianto yang akan diekstrapolasi adalah data panjang pergelangan tangan dan diameter genggaman tangan. Berikut cara perhitungannya :
Berikut tabel hasil perhitungannya : Tabel 9. Hasil Perhitungan Diameter dan Keliling Genggaman Tangan (ekstrapolasi) (satuan dalam cm) Keterangan Panjang Pergelangan Tangan (Nurmianto (2004))
Persentil ke-5
Persentil ke-50
Persentil ke-95
16.3
17.6
18.9
17.17
18.45
19.73
4.5
4.8
5.1
Diameter Genggaman Tangan (Ekstrapolasi)
4.74
5.03
5.32
Keliling Genggaman Tangan (Ekstrapolasi)
14.89
15.81
16.72
Panjang Pergelangan Tangan (Penelitian ini) Diameter Genggaman Tangan (Nurmianto (2004))
Pada genggaman bagian tengah, jika diasumsikan overlap jari ibu jari terhadap jari tengah adalah 2.5 cm (satu buku jari tengah) maka keliling genggaman tangan (ekstrapolasi) yaitu sebesar 14.89 cm (persentil ke-5), 15.81 cm (persentil ke-50), dan 16.72 cm (persentil ke-95) tersebut
33
dikurangi 2.5 cm. Sehingga keliling genggaman tangan menjadi 12.39 cm (persentil ke-5), 13.31 cm (persentil ke-50), dan 14.22 cm (persentil ke-95), setelah kelilingnya dikurangi overlap 2 cm, diameter genggaman tangkai cangkul bagian tengah menjadi 3.94 cm (persentil ke-5), 4.23 cm (persentil ke-50), dan 4.52 cm (persentil ke-95). Agar dapat mengakomodasi populasi yang lebih luas, maka diameter tangkai cangkul bagian tengah menggunakan data diameter genggaman tangan persentil ke-5 yaitu sebesar 3.94 cm.
Gambar 23. Genggaman bagian ujung (grip) Pada genggaman bagian ujung (grip), jika diasumsikan overlap jari ibu jari terhadap jari tengah adalah 1.5 buku jari tengah atau 2.5 cm x 1.5 = 3.75 cm maka keliling genggaman tangan (ekstrapolasi) yaitu sebesar 14.89 cm (persentil ke-5), 15.81 cm (persentil ke-50), dan 16.72 cm (persentil ke-95) tersebut dikurangi 3.75 cm. Sehingga keliling genggaman tangan menjadi 11.14 cm (persentil ke-5), 12.06 cm (persentil ke-50), dan 12.97 cm (persentil ke-95), setelah kelilingnya dikurangi overlap 3.75 cm, diameter genggaman tangkai cangkul bagian ujung (grip) menjadi 3.54 cm (persentil ke-5), 3.84 cm (persentil ke-50), dan 4.13 cm (persentil ke-95). Agar dapat mengakomodasi populasi yang lebih luas, maka diameter tangkai cangkul bagian tengah menggunakan data diameter genggaman tangan persentil ke-5 yaitu sebesar 3.54 cm. Untuk panjang gagang genggaman bagian ujung (grip) menggunakan data antropometri parameter lebar telapak tangan (4 jari), karena telapak tangan yang menggenggam gagang hanya selebar 4 jari telapak tangan dan jari ibu jari menekan (overlap) jari tengah saat menggenggam bagian ujung (grip) tangkai cangkul. Panjang gagang genggaman tangan bagian ujung (grip) ditambah 1 cm sebagai clearence. Data antropometri lebar telapak tangan (4 jari) adalah 7.82 cm (persentil ke-5), 8.71 cm (persentil ke-50), dan 9.59 cm (persentil ke-95). Panjang gagang genggaman bagian ujung (grip) menjadi 8.82 cm (persentil ke-5), 9.71 cm (persentil ke-50), dan 10.59 cm (persentil ke-95) setelah ditambah 1 cm sebagai clearence. Panjang gagang genggaman bagian ujung (grip) menggunakan data persentil ke-95 yaitu 10.59 cm karena untuk mengakomodir ukuran terbesar dari lebar telapak tangan (4 jari). Setelah analisis desain telah diketahui ukuran tangkai cangkulnya, berikut desain tangkai cangkul optimal pada penelitian ini :
34
Gambar 24. Desain tangkai cangkul optimal pada penelitian ini
35
