📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 29 dokumenDEVELOPMENT AND EXPERIMENTATION OF A WHEELCHAIR PROTOTYPE FOR INDOOR MAPPING USING LIDAR-BASED SLAM
Mobilitas mandiri sangat krusial bagi perkembangan kognitif dan fisik anak-anak dengan disabilitas fisik, namun mengoperasikan kursi roda standar dapat berdampak pada kelelahan fisik dan mental yang menghambat partisipasi sosial. Meskipun teknologi navigasi otonom menawarkan solusi menjanjikan untuk mengurangi kelelahan, sistem yang ada saat ini seringkali bersifat umum, sulit dijangkau karena biaya perangkat keras yang tinggi, atau kurang mempertimbangkan desain spesifik yang dibutuhkan anak-anak. Akibatnya, masih terdapat kesenjangan yang signifikan dalam pengembangan alat bantu mobilitas otonom yang aksesibel dan berpusat pada anak yang dapat beroperasi secara andal di lingkungan dalam ruangan (indoor). Untuk mengatasi tantangan ini, penelitian ini merinci pengembangan dan integrasi prototipe kursi roda otonom yang dirancang untuk pemetaan dalam ruangan yang tangguh. Sistem ini beroperasi pada arsitektur Robot Operating System 2 (ROS 2), yang menggabungkan data dari sensor 2D Light Detection and Ranging (LiDAR), Inertial Measurement Unit (IMU), dan sensor efek Hall untuk bernavigasi secara efektif. Extended Kalman Filter (EKF) digunakan untuk menggabungkan data proprioseptif dari odometri roda dan IMU, guna memitigasi efek selip roda dan penyimpangan (drift) untuk memberikan estimasi posisi (pose) yang akurat. Fusi sensor ini mendukung algoritma Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) berbasis LiDAR, yang memungkinkan kursi roda membangun peta occupancy grid yang presisi di lingkungan yang tidak diketahui. Validasi eksperimental memverifikasi kemampuan sistem dalam memberikan performa navigasi dengan presisi tinggi. Uji gerak linier menunjukkan linearitas pengukuran yang tinggi (R² ? 0.999) setelah kalibrasi untuk kesalahan sistematis radius roda, sementara konsistensi pemetaan diverifikasi secara kuantitatif melalui uji coba berulang menggunakan Structural Similarity Index Measurement (SSIM), yang menghasilkan skor kemiripan antara 0,66 dan 0,77. Hasil ini mengonfirmasi bahwa sistem SLAM berbasis LiDAR yang dikembangkan dapat membangun peta dalam ruangan yang konsisten secara andal, sehingga menetapkan landasan fungsional dan tangguh bagi kursi roda bantu otonom di masa depan.
SISTEM PERGANTIAN GIGI DAN BANTUAN SECARA OTOMATIS PADA SEPEDA LISTRIK BERBASIS PERFORMA PENGENDARA
Permintaan sepeda listrik meningkat pesat sebagai solusi mobilitas yang efisien. Namun, pengalaman berkendara sering terganggu oleh kompleksitas pengaturan transmisi manual yang bergantung pada metode trial-and-error, yang mengakibatkan inefisiensi energi dan kelelahan pengendara. Penelitian ini bertujuan merancang algoritma decision-making otomatis berbasis Exhaustive Search untuk merekomendasikan kombinasi Gear dan Assist secara optimal tanpa membebani pengguna. Algoritma diuji coba kemampuannya dalam merespons dinamika lingkungan. Hasil simulasi menunjukkan sistem mampu bekerja secara proaktif, menjaga stabilitas daya kayuhan pengendara secara konsisten pada target 100 Watt, bahkan saat menghadapi tanjakan curam. Analisis konsumsi energi memperlihatkan bahwa algoritma menerapkan strategi power-on-demand, di mana bantuan motor dimaksimalkan hanya pada kondisi kritis dan diminimalkan secara drastis saat jalan datar untuk penghematan baterai. Namun, disarankan agar penelitian selanjutnya melakukan validasi eksperimental pada perangkat keras fisik untuk memverifikasi performa sistem terhadap variabilitas kondisi dunia nyata.
STRATEGI PENGENDALI GERAK FORKLIFT OTONOM DENGAN METODE DYNAMIC WINDOW ADAPTIF
Forklift otonom merupakan salah satu aplikasi robot bergerak yang berperan penting dalam otomasi pergudangan modern. Teknologi ini mampu meningkatkan efisiensi distribusi barang serta mengurangi risiko kecelakaan kerja. Namun, tantangan utamanya adalah merancang strategi pengendali gerak yang adaptif terhadap kondisi gudang yang kompleks, seperti lorong sempit dan tata letak rak yang padat. Dynamic Window Approach (DWA) merupakan metode populer untuk penjejak jalur karena mampu menghasilkan perintah gerak yang dapat dicapai dan layak secara kinematis. Meski demikian, performa DWA sangat dipengaruhi oleh bobot fungsi objektif, yang pada DWA konvensional nilanya tetap sehingga kurang adaptif pada kondisi yang bervariasi. Penelitian ini mengusulkan Q-Learning Dynamic Window Approach (Q-DWA), yaitu integrasi Q-Learning sebagai mekanisme adaptasi bobot DWA. Q-Learning melatih forklift melalui interaksi dengan lingkungan simulasi gudang sehingga dapat menyesuaikan bobot berdasarkan kondisi orientasi terhadap target, kecepatan forklift, dan kepadatan hambatan. Algoritma A* juga digunakan sebagai perencana jalur global untuk menemukan jalur tercepat. Metode penelitian meliputi pemodelan kinematika forklift, perancangan Q-table, serta pelatihan sebanyak 1.000-episode menggunakan strategi ?-greedy. Simulasi dilakukan pada empat skenario khas pergudangan. Hasil uji menunjukkan bahwa Q-DWA mampu menyelesaikan semua skenario dengan tingkat keberhasilan lebih dari 98%, sedangkan DWA konvensional hanya berhasil 91% dan 74%. Q-DWA menghasilkan perintah gerak yang lebih halus namun tetap menjaga akurasi penjejakan dengan RMSE 0,118. Kebaruan penelitian ini adalah penerapan Reinforcement Learning sebagai mekanisme tuning bobot DWA secara online untuk mengikuti waypoints/lintasan dari A*. Kontribusi utamanya memperkaya literatur adaptive path planning, sekaligus membuktikan bahwa Q-Learning dapat mengatasi keterbatasan DWA konvensional.
PENGEMBANGAN HUMAN MACHINE INTERFACE DAN KONTROL PADA ROBOT MINI DUA DERAJAT KEBEBASAN UNTUK PRAKTIKUM MANDIRI
Praktikum merupakan bagian penting dalam pembelajaran di Program Studi Teknik Mesin ITB, namun keterbatasan fasilitas laboratorium dan banyaknya peserta sering kali menurunkan efektivitas pembelajaran. Sebagai solusi, sebuah robot mini dua derajat kebebasan yang mudah dibawa telah dirancang dan dibuat di Lab Dinamika PAU sebagai alat peraga praktikum mandiri. Namun, perangkat ini belum memiliki antarmuka pengguna dan sistem kontrol yang kompatibel. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan antarmuka pengguna berupa Human Machine Interface dan sistem kontrol yang kompatibel dengan robot tersebut. Penelitian diawali dengan studi pustaka untuk menetapkan kriteria kinerja kontrol. Berdasarkan kriteria tersebut, disusun alur kerja sistem elektrikal, algoritma kontrol, dan mekanisme pembatasan gerak. Tahap berikutnya menetapkan kriteria Human Machine Interface (HMI), yang kemudian diimplementasikan pada HMI web dan dievaluasi hingga memenuhi kebutuhan. Terakhir, dilakukan pengujian terintegrasi untuk memverifikasi kesesuaian perintah-respons, kepatuhan pada batas mekanis atau bidang kerja, dan kestabilan operasi, termasuk penentuan batas frekuensi pull-out motor stepper serta pemilihan durasi tempuh yang efisien. Pada penelitian ini telah berhasil dikembangkan HMI berbasis web dan sistem kontrol yang kompatibel pada robot mini 2-DOF untuk mendukung praktikum mandiri. Sistem ini memungkinkan visualisasi pergerakan lengan robot dan pemantauan parameter secara real-time melalui ESP32. HMI menampilkan visualisasi lintasan, durasi tempuh, serta grafik sudut dan kecepatan sudut ideal. Pengujian juga menunjukkan bahwa durasi tempuh 6.000 ???????? sebagai yang optimal, dengan galat rendah. Untuk lengan yang digerakkan dengan motor stepper, Ambang frekuensi pull-out 250 ???????? ditetapkan sebagai batas frekuensi untuk motor stepper.
RANCANG BANGUN ROBOT LUNAK DENGAN LOKOMOSI PERISTALTIK TANPA LILITAN BENANG UNTUK PROSES KOLONOSKOPI
Penelitian ini membahas perancangan, pembuatan, dan pengujian robot lunak peristaltik sebagai alternatif yang lebih aman dan nyaman untuk prosedur kolonoskopi. Robot dibuat dengan metode pengecoran dengan bahan silikon Ecoflex 00-30 tanpa menggunakan lilitan benang sehingga lebih mudah dimanufaktur. Struktur robot terdiri dari tiga segmen yaitu dua anchor (depan dan belakang) serta satu aktuator di tengah. Aktuator didesain dengan memanfaatkan dinding tebal tipis yang berfungsi sebagai penahan deformasi radial dan anchor didesain untuk dapat mengembang radial. Robot yang sudah dedesain kemudian dirancang dan dibuat cetakannya dengan perangkat lunak solidowrks dan metode pencetakan 3D jenis FDM menggunakan filamen PLA. Pengujian menunjukkan deformasi aktuator yang cenderung linear hingga tekanan 10 kPa, kemudian mengalami lonjakan signifikan pada 12 kPa (panjang 136 mm, diameter 45 mm). Anchor depan berhasil mengembang hingga 90 mm pada 18 kPa dan anchor belakang dapat mengembang hingga 50 mm pada 12 kPa. Robot berhasil menunjukkan gerakan peristaltik di dalam pipa akrilik berdiameter 31 mm dengan perpindahan sekitar ±5 mm per siklus. Hasil ini menunjukkan bahwa pendekatan berbasis desain geometri dapat digunakan untuk menghasilkan aktuasi robot lunak dan dapat dikembangkan lebih lanjut untuk aplikasi kolonoskopi.
PERANCANGAN SISTEM KONTROL MEKANIK UNTUK ALAT BANTU INTUBASI BERBASIS ROBOT LUNAK
Intubasi merupakan prosedur medis yang dilakukan untuk memastikan saluran napas pasien tetap terbuka, baik pada kondisi kegagalan pernapasan, maupun selama proses anestasi umum. Salah satu metode intubasi yang umum digunakan adalah Intubasi Endotrakeal (ETI). Metode ETI memastikan saluran napas pasien tetap terbuka dengan memasukkan tabung endotrakeal ke dalam trakea. Untuk mendukung keberhasilan metode ini, alat bantu seperti introducer atau bougie sering digunakan untuk mempermudah navigasi tabung endotrakeal menuju laring. Tim peneliti Institut Teknologi Bandung telah merancang bougie modern berbasis soft robot. Penggunaan soft robot dengan tingkat fleksibilitas yang tinggi menggantikan struktur pasif pada ujung distal bougie. Di sisi lain, alat ini masih bergantung pada microcontroller yang memerlukan daya listrik. Hal ini menjadi sebuah masalah karena akses daya listrik tidak selalu tersedia ketika kondisi darurat. Berdasarkan permasalahan tersebut, penelitian ini akan berfokus pada perancangan sistem kontrol mekanik untuk mengoperasikan alat bantu intubasi berbasis soft robot yang sebelumnya telah dibuat. Sistem kontrol ini dirancang untuk beroperasi tanpa menggunakan daya listrik. Pada penelitian ini, penulis akan mendemonstrasikan metode manufaktur untuk menghasilkan purwarupa produk yang siap digunakan oleh tenaga medis. Setelah itu, penulis akan melakukan beberapa pengujian terhadap purwarupa produk. Parameter yang diperhatikan dalam pengujian adalah pergerakan dari alat bantu intubasi.
PENGEMBANGAN SINGLE CHANNEL MOTOR IMAGERY BRAIN-COMPUTER INTERFACE BERBASIS EVENT-RELATED DESYNCHRONIZATION (ERD) PADA ORTOSIS TANGAN ROBOTIK
Gangguan motorik pasca stroke sering kali menyebabkan kekakuan tangan sehingga menyulitkan aktivitas sehari-hari. Untuk mengembalikan fungsi motorik tangan, proses rehabilitasi dilakukan dengan bantuan ortosis robotik yang dilengkapi dengan sensor sinyal otot. Namun, karena mengalami kelemahan otot, pasien pasca stroke sulit mengendalikannya. Pendekatan antarmuka Brain- Computer Interface (BCI) menjadi solusi alternatif bagi pasien pasca stroke agar mampu mengendalikan ortosis robotik. Penelitian ini mengembangkan BCI berbasis motor imagery yang akan diimplementasikan dengan ortosis tangan kiri robotik hasil 3D print yang bersifat modular. Untuk memastikan kemudahan implementasi, hanya akan digunakan 1 kanal EEG yang direkam secara non-invasif. Proses ekstraksi fitur dilakukan dengan bandpass filter untuk menghilangkan derau, discrete wavelet transform (DWT) menggunakan mother wavelet Symlet 13 untuk mendekomposisi sinyal menjadi komponen frekuensi rentang sinyal alfa dan beta, serta estimasi daya spektral dengan metode Welch. Fitur diklasifikasi menggunakan Multilayer Perceptron dan didapatkan akurasi pengujian 81,25%. Hasil implementasi sistem BCI pada ortosis tangan robotik mengindikasikan latensi offline yang rendah sebesar 600 ms. Hasil evaluasi kinematika perangkat ortosis menunjukkan ortosis mencapai 50,1% (falang proksimal), 43,1% (falang medial), dan 64,2% (falang distal) dari rentang sudut gerak gerak tangan normal. Evaluasi kenyamanan pengguna menyatakan partisipan dapat melalui 20 menit simulasi rehabilitasi dengan perangkat ortosis tetapi adanya ketidaknyamanan akibat desain perangkat pada bagian ruas jari.
PENGEMBANGAN SISTEM KONTROL INDUSTRI UNTUK ROBOT SIMPAN AMBIL OTOMATIS
Di tengah transformasi industri 4.0, Indonesia masih menghadapi tantangan rendahnya tingkat otomatisasi di sektor manufaktur, yang berdampak pada produktivitas nasional. Salah satu hambatan utama terdapat pada sektor penyimpanan barang yang masih banyak menggunakan sistem manual, sehingga rawan kesalahan, memperlambat alur kerja, dan kurang efisien dalam pemanfaatan ruang. Sistem penyimpanan dan pengambilan otomatis (Automated Storage and Retrieval System, ASRS) merupakan solusi dalam meningkatkan efisiensi dan akurasi manajemen penyimpanan barang di berbagai industri. Sistem ini memungkinkan proses simpan dan ambil barang dilakukan secara otomatis dengan kendali terpusat, mengurangi kesalahan manusia, serta meningkatkan kecepatan operasional. Dalam tugas akhir ini, dikembangkan sebuah sistem kendali sekuensial untuk robot ASRS guna mendukung otomatisasi proses penyimpanan dan pengambilan barang. Sistem dirancang untuk mengatur pergerakan robot secara cepat, akurat, dan presisi, serta mampu mengeksekusi urutan operasi tanpa kesalahan. Pendekatan state machine digunakan untuk memodelkan setiap tahapan proses dan transisinya secara sistematis, sementara implementasi kontrol dilakukan menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) sebagai unit pengendali utama yang terintegrasi dengan sensor dan aktuator dan Human Machine Interface (HMI) sebagai unit kontrol supervisory. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem kendali yang dikembangkan telah memenuhi seluruh target perancangan, antara lain: sistem safety dan interlocking berhasil menghentikan gerak robot saat mencapai batas; algoritma gerak robot mampu menyelesaikan urutan simpan dan ambil dengan cepat, yaitu selesai dalam waktu 54 detik untuk urutan simpan dan 55 detik untuk urutan ambil; serta mencapai tingkat keakuratan dan kepresisian gerak sebesar 100%. Selain itu, sistem juga berhasil menangani berbagai kondisi tak normal seperti pompa vakum rusak, barang gagal terambil, dan barang terjatuh saat proses berjalan.
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI END-TO-END COMMUNICATION PADA PLATFORM PENGUJIAN ALGORITMA PATH-PLANNING UNTUK MOBILE ROBOT
Salah satu komponen utama dalam navigasi robot otonom adalah algoritma path-finding, yang bertugas menentukan jalur optimal dari posisi awal menuju tujuan sambil menghindari rintangan. Seiring dengan meningkatnya kompleksitas lingkungan, tuntutan terhadap efisiensi dan ketahanan algoritma perencanaan jalur juga meningkat. Berbagai teknik seperti A*, Dijkstra, Rapidly-Exploring Random Trees (RRT), serta metode berbasis pembelajaran telah banyak diteliti karena kemampuannya dalam menghasilkan jalur yang layak dalam berbagai kondisi. Namun demikian, mengevaluasi algoritma-algoritma ini hanya dalam lingkungan simulasi tidaklah cukup, karena tantangan nyata sering kali muncul dari integrasi perangkat keras serta faktor lingkungan yang tidak dapat diprediksi. Untuk menjembatani kesenjangan tersebut, diperlukan sebuah platform pengujian fisik guna melakukan evaluasi menyeluruh terhadap algoritma path-finding. Platform ini harus mampu mereplikasi kondisi dunia nyata secara terukur dan dapat dikonfigurasi, serta mendukung skenario pengujian yang beragam. Selain itu, platform ini harus mengintegrasikan komponen perangkat keras dan perangkat lunak secara utuh, serta memungkinkan pelaksanaan algoritma secara fleksibel. Platform pengujian yang dirancang dengan baik akan memfasilitasi validasi sistematis dan mendukung reprodusibilitas dalam penelitian. Di luar aspek performa algoritma dan rancangan perangkat keras, keandalan komunikasi end-to-end juga memegang peranan penting dalam alur kerja pengujian. Hal ini mencakup seluruh jalur komunikasi—mulai dari pengiriman algoritma dari komputer pengembang ke sistem tertanam robot, hingga pengambilan data hasil pengujian untuk dianalisis. Penundaan komunikasi, kehilangan paket, atau ketidaksesuaian protokol dapat berdampak signifikan terhadap hasil pengujian. Oleh karena itu, validasi sistem yang menyeluruh harus mencakup evaluasi terhadap komunikasi end-to-end guna menjamin integritas dan responsivitas dari keseluruhan proses pengujian. Tulisan ini memfokuskan hasil dari perancangan dan implementasi pada bagian komunikasi end-to-end beserta pengujiannya. Hasil menunjukkan bahwa koneksi berbasis SSH mampu memberikan operasi yang andal untuk TurtleBot3 dalam semua skenario uji, meskipun terjadi penurunan performa pada mode Navigation akibat meningkatnya beban komputasi dan komunikasi. Studi ini membuktikan kelayakan penggunaan sistem komunikasi end-to-end yang ringan untuk pengujian algoritma robotika dalam lingkungan nyata, serta memberikan wawasan untuk pengembangan sistem pengujian robotik yang modular dan dapat direproduksi di masa mendatang.
DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM MEKANIK DAN UNIT KONTROL ALAT TRAINING GAIT ROBOTIK EKSOSKELETON UNTUK FISIOTERAPI PASIEN CEREBRAL PALSY
Fisioterapi untuk anak penderita Cerebral Palsy (CP) di Indonesia seringkali dilakukan secara manual, yang mengakibatkan inkonsistensi sudut gerakan dan kualitas terapi yang bervariasi. Hal ini menghambat efektivitas rehabilitasi dan membebani fisioterapis secara fisik. Untuk mengatasi masalah ini, dikembangkan sebuah alat training gait robotik berbentuk exoskeleton untuk ekstremitas bawah yang dirancang khusus bagi anak usia 6-12 tahun. Penelitian ini merinci desain, implementasi, dan verifikasi dari dua subsistem krusial: Unit Kontrol (Control Unit) dan Sistem Mekanik. Sistem mekanik dirancang untuk memenuhi kebutuhan antropometri anak Indonesia, dengan kerangka carbon fiber yang dapat disesuaikan untuk panjang kaki 59-78 cm. Untuk mencapai torsi yang dibutuhkan (lutut ?3.73 Nm; pinggul ?16.46 Nm), digunakan gearbox planetary 51:1 yang dicetak 3D dengan profil gigi herringbone untuk meningkatkan torsi dari motor NEMA17 dan NEMA23. Keselamatan pasien dijamin melalui pembatas rentang gerak (ROM) mekanis dan elektrik yang sesuai dengan batas anatomi (pinggul: -30° hingga 140°; lutut: 10° hingga -150°) dan didukung oleh stroller aluminium untuk stabilitas. Unit Kontrol berbasis mikrokontroler ESP32 menjadi otak dari sistem, bertanggung jawab atas eksekusi pola jalan (gait), modulasi parameter terapi, dan penegakan batas keselamatan. Sistem ini mengimplementasikan proses kalibrasi titik nol otomatis menggunakan limit switch untuk memastikan akurasi posisi awal. Umpan balik dari rotary encoder pada setiap sendi memungkinkan implementasi kontroler PID untuk koreksi trajektori secara real-time, meminimalkan deviasi akibat gangguan eksternal. Seluruh fungsionalitas ini dikendalikan melalui antarmuka serial dan koneksi Bluetooth Low Energy (BLE). Hasil verifikasi menunjukkan bahwa subsistem mekanik dan unit kontrol berfungsi sesuai rancangan. Pengujian torsi membuktikan kapasitas aktuator melampaui spesifikasi (lutut: 4.905 Nm; pinggul: 20.601 Nm). Uji presisi sudut menunjukkan deviasi rata-rata di bawah toleransi ±7.5°. Fitur modulasi kecepatan (misal, 5 detik hingga 12 detik per langkah) dan jarak langkah (misal, ~46 cm hingga ~24 cm) juga beroperasi dengan baik. Keberhasilan integrasi kedua subsistem ini menghasilkan sebuah platform yang fungsional dan aman, menawarkan solusi yang menjanjikan untuk standardisasi dan peningkatan kualitas terapi gait pediatrik di Indonesia.
RANCANG BANGUN WIRE ARC ADDITIVE MANUFACTURING MENGGUNAKAN ROBOT LENGAN MOTOMAN MH80
Industri manufaktur telah mengalami perkembangan yang signifikan dalam beberapa dekade terakhir. Salah satu inovasi terpenting adalah teknologi manufaktur aditif. Teknologi ini menawarkan keunggulan dari sisi efisiensi bahan baku dan simplifikasi siklus pemrosesan. Salah satu jenis manufaktur aditif adalah Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). WAAM memanfaatkan busur listrik sebagai media untuk membentuk lapisan yang ditumpuk hingga membentuk benda jadi. Penelitian ini berfokus pada percobaan menjalankan proses WAAM menggunakan robot lengan Motoman MH80 dan mesin las Rilon MIG200S. Mesin las dintegrasikan dengan robot sehingga gerakan dan nyala-mati torch dapat dikendalikan oleh robot. Robot kemudian dikendalikan menggunakan offline programming dengan memasukkan kode program ke dalam pengendali robot DX100. Kode program dibuat menggunakan bantuan perangkat lunak RoboDK. Percobaan menjalankan proses WAAM dilakukan dengan mecetak benda uji di atas substrat. Substrat dipasang pada meja kerja menggunakan baut. Percobaan dilakukan sebanyak tiga kali dan berhasil dijalankan dengan baik. Benda uji yang dihasilkan sesuai dengan desain yang dibuat, meskipun dari pengamatan secara visual, permukaan benda yang dihasilkan masih tampak tidak rata pada beberapa bagian.
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SUBSISTEM INTERFACE DAN SUBSISTEM PENGISIAN DAYA PADA ALAT TRAINING GAIT ROBOTIK UNTUK FISIOTERAPI CEREBRAL PALSY
Cerebral palsy (CP) merupakan gangguan motorik, keseimbangan, dan postur tubuh yang umumnya terjadi pada anak-anak akibat kerusakan otak saat masa perkembangan awal. Kondisi ini secara signifikan memengaruhi kemampuan gerak dan koordinasi tubuh, dengan prevalensi 0,09% pada anak usia 24-59 bulan di Indonesia berdasarkan data Riset Kesehatan Dasar Republik Indonesia. Cerebral palsy spastik, sebagai tipe yang paling umum mencakup 77,4% dari total penderita CP secara global, menyebabkan kekakuan otot serta peningkatan tonus otot yang membuat gerakan menjadi kaku, tersentak, dan terbatas. Di Indonesia, angka prevalensi CP mencapai 1-5 per 1.000 kelahiran hidup menurut data Kementerian Kesehatan Republik Indonesia tahun 2014. Fisioterapi merupakan komponen vital dalam rehabilitasi pasien cerebral palsy, terutama terapi gait (pelatihan berjalan) yang bertujuan meningkatkan kemampuan motorik, mencegah komplikasi muskuloskeletal, dan merangsang perkembangan saraf. Idealnya, pelatihan gait harus dilakukan dengan konsistensi dalam pengaturan sudut gerakan dan beban pada tubuh pasien untuk memastikan efektivitas terapi yang optimal. Namun, kondisi terapi fisioterapi di Indonesia masih menghadapi keterbatasan signifikan. Sesi terapi gait umumnya dilakukan secara manual oleh fisioterapis yang secara langsung menggerakkan tubuh pasien, menyebabkan inkonsistensi dalam pemberian terapi karena gerakan dan beban tubuh tidak selalu terukur dengan presisi yang sama dari satu terapis ke terapis lain. Akibatnya, kualitas terapi bervariasi dan sering kali tidak optimal, sementara terapis juga mengalami kelelahan fisik yang dapat memengaruhi efektivitas treatment jangka panjang. Tugas akhir ini mengembangkan solusi teknologi rehabilitasi melalui perancangan dan implementasi dua subsistem kritis pada alat training gait robotik untuk anak penderita cerebral palsy usia 6-12 tahun: subsistem interface dan subsistem pengisian daya. Subsistem interface dirancang sebagai penghubung komunikasi antara terapis dan alat robotik melalui aplikasi mobile "GETO" yang dikembangkan menggunakan framework React Native dengan Expo sebagai platform development. Aplikasi ini mengintegrasikan komunikasi Bluetooth Low Energy untuk memungkinkan kontrol parameter terapi yang presisi dan konsisten, termasuk pengaturan kecepatan motor ( skala 1-100) dan jarak langkah ( skala 1-100) secara real-time dengan waktu respons sistem -5:.0.7 detik. Subsistem pengisian daya menggunakan protokol pengisian Constant Current/Constant Voltage (CC/CV) untuk memastikan kontinuitas operasi selama keseluruhan sesi terapi berlangsung. Implementasi subsistem interface menggunakan arsitektur berlapis dengan komponen validasi input antropometri yang disesuaikan dengan karakteristik anak Indonesia usia 6-12 tahun (panjang kaki 59-78 cm, berat maksimal 48 kg), sistem manajemen data pasien menggunakan AsyncStorage React Native untuk persistensi data lokal, dan fitur keamanan berupa modal peringatan limit switch yang muncul otomatis ketika sensor batas aman tertekan. Aplikasi dilengkapi dengan struktur navigasi dua tab utama (Home dan Kontrol), modal screens untuk panduan penggunaan, dan sistem validasi comprehensive untuk memastikan keselamatan operasional. Hasil pengujian melalui survei usability dengan 20 partisipan berusia 21-50 tahun menunjukkan skor kepuasan keseluruhan 9.4/10, pengujian komunikasi Bluetooth menunjukkan konektivitas stabil dalam radius operasional hingga 3 meter dengan performa optimal, latensi transmisi perintah konsisten di bawah threshold yang ditetapkan, dan kemampuan auto-reconnection dengan batas retry 3 kali untuk meningkatkan reliability sistem. mengonfirmasi efektivitas dan kemudahan penggunaan antarmuka yang dikembangkan, serta pengujian seluruh fungsi manajemen data yang bisa menerima, mengelola, dan menyimpan data dengan baik. Subsistem pengisian daya berhasil isak?fireviddapat melakukan proses pengecasan sehingga alat dapat menyediakan waktu operasi 2::35 menit sesuai isak?fisepsyang ditetapkan untuk mendukung satu sesi terapi lengkap. Sistem pengisian daya menggunakan battery charger ekstemal yang menerapkan protokol CC/CV dengan monitoring real-time melalui indikator LED. Kedua subsistem yang dikembangkan berhasil mengatasi masalah fundamental ketidakkonsistenan terapi manual dan keterbatasan operasional yang menjadi hambatan utama dalam terapi rehabilitasi anak penderita cerebral palsy. Solusi ini memberikan kontribusi ank?fingisterhadap standardisasi parameter terapi dan peningkatan kualitas terapi fisioterapi di Indonesia dengan arsitektur sistem yang modular dan dapat dikembangkan lebih lanjut untuk mendukung aksesibilitas teknologi rehabilitasi modem yang lebih luas.
DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM POWER DAN PENGGERAK ALAT TRAINING GAIT ROBOTIK UNTUK FISIOTERAPI BERJALAN ANAK CEREBRAL PALSY
Terapi berjalan merupakan salah satu bentuk fisioterapi penting yang diterapkan pada anak penderita cerebral palsy (CP), khususnya pada fase facilitasi gerak dalam metode Neuro Developmental Treatment (NDT). Di Indonesia, terapi berjalan masih banyak dilakukan secara manual, yang mengakibatkan ketidakkonsistenan dalam sudut gerakan selama sesi terapi. Hal ini berdampak pada efektivitas terapi dalam membentuk pola gerak berjalan yang sesuai dengan kebutuhan rehabilitasi. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini dirancang dan diimplementasikan alat training gait robotik yang dapat membantu memberikan terapi berjalan dengan kontrol sudut gerakan yang presisi dan konsisten. Perancangan difokuskan pada dua subsistem utama, yaitu subsistem power dan subsistem penggerak. Subsistem power bertugas menyuplai kebutuhan daya dari baterai LiPo 11, 1 V 6200 mAh kepada seluruh komponen sistem. Tegangan 12V yang dihasilkan disalurkan ke driver motor, encoder, serta dikonversi menjadi 5V melalui step-down converter LM2596 untuk digunakan oleh mikrokontroler ESP32 dan limit switch. Pengujian menunjukkan bahwa sistem distribusi tegangan stabil, dengan output 5V yang konsisten meskipun terdapat variasi pada tegangan input baterai antara 12,6V (fully charged) hingga 9V (discharge). Selain itu, pengukuran arus aktual menunjukkan bahwa konsumsi daya sesuai dengan perhitungan, dan sistem tetap dalam batas aman untuk digunakan secara langsung di dekat pasien. Subsistem penggerak terdiri dari empat buah driver TB6600 yang mengontrol dua motor NEMA23 pada sendi panggul dan dua motor NEMAl 7 pada sendi lutut. Masing-masing motor terhubung dengan encoder rotary 600P yang berfungsi sebagai sensor sudut rotasi. Encoder menghasilkan resolusi sebesar 0,6° per pulsa dan terhubung langsung ke pin interrupt ESP32. Sistem ini mampu mengenali sudut rotasi motor secara presisi dan memberikan umpan balik ke mikrokontroler agar aktuasi dapat dikendalikan secara tertutup ( closed-loop ). Pengujian terhadap sistem penggerak dilakukan dengan memberikan perintah rotasi melalui serial monitor, dan hasilnya menunjukkan bahwa aktuator dapat berputar searah maupun berlawanan arah jarum jam secara konsisten sesuai perintah input, serta dapat mempertahankan posisi dengan akurasi tinggi. Pengujian performa torsi juga dilakukan dengan menambahkan beban pada exoskeleton yang mewakili berat maksimum kaki anak usia 6-12 tahun sebesar 7 kg. Hasilnya, motor NEMAl 7 menghasilkan torsi sebesar 4,91 Nm dan motor NEMA23 sebesar 20,6 Nm, melebihi kebutuhan minimum torsi untuk sendi lutut (3,64 Nm) dan panggul (16,46 Nm). Selain itu, daya tahan baterai diuji dengan stopwatch dan mampu mengoperasikan sistem lebih dari 1,2 jam, melebihi waktu sesi terapi selama 30 menit dengan tambahan waktu cadangan 5 menit sesuai spesifikasi teknis. Pengujian ini membuktikan bahwa sistem mampu bekerja secara stabil dalam durasi yang dibutuhkan tanpa kehilangan performa. Untuk menjamin keselamatan, desain perangkat memperhatikan jarak minimum antara komponen listrik dan tubuh pasien sesuai standar IEC 60664-1 dengan jarak minimum 2':1,2 cm. Pengukuran menunjukkan bahwa seluruh komponen elektronik ditempatkan pada jarak aman dari tubuh pasien, yaitu mulai dari 3 cm hingga 50 cm. Hal ini memastikan keamanan dalam penggunaan alat selama terapi berjalan. Dari keseluruhan proses perancangan, implementasi, dan pengujian, sistem yang dikembangkan berhasil memenuhi seluruh spesifikasi teknis yang telah ditentukan, yaitu ketahanan operasional 2':35 menit, torsi aktuator yang mencukupi, serta pemenuhan standar keselamatan elektrik dan jarak isolasi. Produk ini menunjukkan potensi untuk dikembangkan lebih lanjut menjadi solusi terapi berjalan berbasis robotik yang aman, presisi, dan terjangkau bagi anak cerebral palsy di Indonesia.
PEMBUATAN POST PROCESSOR PADA PERANGKAT LUNAK SOLIDCAM 2010 UNTUK MESIN CNC 5 AXIS JENIS ROBOT STEWART PLATFORM
Perkembangan dunia robotika terjadi sangat pesat pada era ini. Saat ini robot yang sedang banyak di kembangkan di industri adalah robot yang mampu begerak pada 5 axis karena optimasi waktu dan proses dapat dicapai. Sebagai contoh, robot yang memiliki teknologi 5 axis dapat digunakan sebagai penggerak mesin CNC. Salah satu robot yang mampu bergerak pada 5 axis adalah robot Stewart Platform. Robot jenis Stewart Platform bisa dijadikan sebagai penggerak mesin CNC, namun perlu ada software CAM yang dapat menghasilkan toolpath dan CLfile (Neutral File). Kedua output tersebut tidak mampu di eksekusi oleh mesin CNC, maka dibutuhkan penterjemah CLfile menjadi file NC (G-Code). Penulis melakukan kajian membuat post processor untuk Solidcam 2010 dan mesin CNC 5 axis jenis robot Stewart Platform. Mesin ini memiliki konstruksi head_head dengan kombinasi axis A-B. Pembuatan post processor ini menggunakan fasilitas notepad yang terdapat pada windows. Post processor ini mampu meng-generate g-code untuk mesin 5 axis. G-code tersebut dapat menjalankan fungsi 5 axis pada mesin 5 axis jenis robot Stewart Platform secara simultan. Pengujian post processor ini dengan melihat simulasi pergerakan pada software untuk melihat pergerakan robot stewart platform.
PENGONTROL LAMPU DEPAN ADAPTIF MENGGUNAKAN MULTI-SENSOR
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem pengontrol lampu depan adaptif berbasis multi-sensor pada mobile robot dengan tiga pendekatan perangkat keras yang berbeda, yaitu Arduino, ESP32, dan Raspberry Pi. Setiap pendekatan diterapkan secara terpisah pada tiga jenis mobile robot untuk mengevaluasi performa masing-masing sistem dalam merespons perubahan kondisi jalan, seperti tikungan, tanjakan, turunan, serta area minim cahaya. Sistem pengontrol ini mengintegrasikan sensor cahaya, MPU6050, sensor garis, dan sensor ultrasonik untuk mendeteksi kondisi jalan secara real-time. Pada mobile robot pertama, Arduino digunakan sebagai pengontrol utama yang mengatur respon sistem berbasis pemrograman sederhana. Pada mobile robot kedua, ESP32 digunakan untuk lampu depan adaptif dan pengikut garis memanfaatkan keunggulan komunikasi nirkabel dan kemampuan pengolahan data sensor secara lebih cepat. Sementara itu, Raspberry Pi pada mobile robot ketiga berfungsi sebagai pengontrol utama dengan implementasi lampu depan adaptif dan pengikut garis dengan gunakan servo steering untuk meningkatkan keakuratan dan efisiensi sistem. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem berbasis Raspberry Pi memiliki performa terbaik dengan tingkat akurasi deteksi. Raspberry Pi terbukti lebih unggul untuk sistem pengontrol lampu depan adaptif dalam kondisi kompleks, sementara Arduino dan ESP32 lebih cocok untuk aplikasi dengan kebutuhan komputasi rendah hingga menengah. Penelitian ini memberikan wawasan mendalam tentang efektivitas perangkat keras berbeda dalam pengembangan sistem pencahayaan adaptif pada mobile robot dan dapat menjadi panduan untuk aplikasi robotika di masa depan.