Optimasi Desain Struktur Ruas Jari Tangan Bionik Prostesis dengan Penerapan Metode Generative Design

Abstract

Teknologi tangan bionik prostesis dapat membantu mengembalikan fungsi tangan yang hilang akibat amputasi yang dibuat dan dikembangkan hingga dapat menggantikan hampir setengah dari fungsi tangan asli dengan berbagai macam sistem penggeraknya. Berdasarkan survey pada penelitian sebelumnya terhadap pengguna prostetik myoelectric terhadap pengguna prostetik myoelectric menyimpulkan bahwa 79 persen menganggap perangkat mereka "terlalu berat". Sehingga berat prostesis adalah kontributor utama ketidaknyamanan dan kelelahan penggunaan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk dapat berkontribusi dalam pengurangan massa tangan bionik prosthesis dengan mengoptimasi struktur ruas jari tangan dengan metode generative design. Material yang digunakan adalah ABS plastic dan Nylon 6 dengan parameter metode manufaktur yang diterapkan yaitu metode manufaktur aditif (3D printing). Prostesis dirancang dengan struktur jari baru yang lebih ringan dengan max displacement 2 mm dan faktor keamanan maksimal 4. Dari hasil penelitian ini didapatkan satu desain terbaik dari 80 lebih solusi desain yang dihasilkan oleh generative design. Pemilihan desain terbaik dilakukan dengan melalui urutan kriteria, diantaranya status solusi desain, batasan penelitian, estetika visual, nilai rekomendasi dan validasi peforma mekanis pada desain. Desain SS – 2 adalah desain yang terbentuk dengan menggunakan Starting Shape pada proses optimasinya dan menjadi desain dengan peforma terbaik dengan massa desain yang 80% lebih ringan, faktor keamanan tertinggi 3,79, stress terendah 5,26 MPa dan maksimal displacement 0,61 mm.