Analisis Kinematik dan Statika dari Gerak Jari Prostetik dengan Mekanisme Rack and Pinion

Abstract

Anak-anak yang lahir sebagai anak penyandang disabilitas, terutama lahir tanpa tangan, akan merasakan banyak sekali kesulitan untuk melakukan kegiatan sehari-hari di tahap awal masa belajar dalam kehidupan mereka. Oleh karena itu, alat bantu tangan prostetik yang dibahas dalam artikel akan dapat membantu mereka bekerja seperti layaknya orang biasa. Tangan prostetik dibuat dengan bentuk yang lebih sederhana dari tangan manusia umumnya. Pergerakan rotasi antar engsel ruas jari dibangkitkan dengan mekanisme rack and pinion dengan tujuan untuk mendapatkan kekakuan rakitan yang baik. Konfigurasi jari-jari tangan diatur sedemikian rupa agar ruang genggam/jepit yang terbentuk memiliki volume sebesar mungkin. Perhitungan matematis dilakukan untuk mengetahui semua gaya yang bekerja pada setiap sambungan ruas jadi, gaya di dalam seluruh batang serta kapasitas motor penggerak yang digunakan pada mekanisme di atas. Sejumlah perhitungan beban disajikan dalam artikel ini dan sekaligus analisis beban aktual beserta defleksi maksimum yang terjadi pada setiap ruas tangan prostetik. Hasil pengujian/perhitungan menunjukkan bahwa rancangan tangan jari-jari dari tangan prostetik ini memiliki kekuatan yang baik dan tidak menunjukkan defleksi batang yang dapat merugikan kekakuan rancangan.