Rancang Bangun dan Analisis Exoskeleton Jari Jempol Robot Terapi Stroke

Abstract

Stroke menjadi penyebab kematian kedua dan penyebab ketiga kecacatan di dunia. Stroke merupakan penyakit yang disebabkan oleh adanya gumpalan di arteri yang memasok darah ke otak (iskemia). Hal ini bisa disebabkan oleh terjadinya pendarahan ketika pembuluh darah pecah. Stroke dapat sembuh secara sempurna, sembuh dengan cacat, dan dapat menyebabkan kematian. Rehabilitasi merupakan solusi untuk mengembalikan fungsional dari bagian tubuh yang mengalami gangguan akibat stroke. Namun pada pelaksanaannya terdapat hambatan seperti terbatasnya waktu rehabilitasi, keterbatasan sumber daya, dan isolasi geografis. Oleh karena itu robot exoskeleton untuk terapi stroke menjadi salah satu solusi untuk memberikan rehabilitasi yang baik. Robot exoskeleton yang dibuat harus menunjang gerakan tangan seperti manusia sehat pada umumnya, oleh karena itu diperlukan desain robot yang dapat menunjang kebutuhan rehabilitasi. Penelitian ini menggunakan mekanisme cable and sheath transmission with locally situated motor sebagai mekanisme desain yang dapat digunakan untuk menunjang gerakan jari jempol fleksi ekstensi dan abduksi adduksi. Nilai ROM desain dapat diketahui dengan menggunakan software bantuan ANSYS rigid body dynamic sehingga didapatkan nilai ROM sendi CMC AA (72,94⁰), CMC FE (14,28⁰), MCP (15,01⁰), dan IP (81,70⁰). Selanjutnya nilai tersebut divalidasi dengan mencetak desain menggunakan printer 3D dengan hasil pengukuran ROM sendi CMC AA (57⁰), CMC FE (61⁰), MCP (52⁰), dan IP (76⁰). Kekuatan desain dapat diketahui dengan menggunakan software bantuan ANSYS static structural sehingga diketahui tegangan maksimum yang terjadi pada link 1, 2, dan 3 dalam batas aman dengan pembebanan antropometri. Selain itu hasil simulasi static structural menunjukkan bahwa link 1 dapat menahan beban maksimum sebesar 20 N atau lebih pada pembebanan sumbu X, beban sebesar 15 N pada pembebanan sumbu Y, dan beban sebesar 10 N pada pembebanan sumbu Z. Link 2 dapat menahan beban maksimum sebesar 10 N pada pembebanan sumbu X, dan beban sebesar 20 N atau lebih pada pembebanan sumbu Y. Sedangkan link 3 dapat menahan beban maksimum sebesar 20 N pada pembebanan sumbu X dan beban dibawah 10 N pada pembebanan sumbu Y.