Elisa Sulistyorini

2104.100.037

Dosen Pembimbing:

DR.Eng. Harus Laksana Guntur, ST. M.Eng

Analisa DINAMIKA GERAK MENAIKI TANGGA DENGAN METODE IMAGE CAPTURE untuk

memetakan energi yang tersimpan

1

Acrtivity Kilocal/hr Watt

sleeping 70 80

lying quietly 80 93

sitting 100 116

standing at case 110 128

conversation 110 128

eating meal 110 128

driving car 140 163

strolling 140 163

playing violing or piano 140 163

housekeeping 150 175

carpentry 230 268

hiking, 4mph 350 407

swimming 500 582

moutain climbing 600 698

long distance run 900 1.048

sprinting 1.400 1.630

LATAR BELAKANG

2

Kebutuhan Energi Meningkat

Gerak Menaiki TanggaSumber Energi Alternatif

Analisa Pola Gerak MenaikiTangga Sebagai Acuan

Memanen Energi

1. Menganalisa pola gerak berjalan-berlari menaiki tangga pada manusia.

2. Manganalisa energi potensial dari gerakan menaiki tangga.

TUJUAN

3

1. pola gerak berjalan-berlari menaiki

tangga pada manusia.

2. potensi energi yang tersimpan dari

gerakan menaiki tangga.

6. Permukaan pijakan tidakmengalami percepatanatau perlambatan arahhorisontal dan vertikal.

7. Pengambilan data polagerak dilakukan denganmenggunakan kameradengan sudut pandangsamping (sagittal plane).

8. Defleksi ke arah vertikaldiabaikan.

1. Manusia laki-laki dengan anggotatubuh lengkap dan normal.

2. Menggunakan variasi tinggi badandan kecepatan menaiki tangga.

3. Gerakan yang dianalisa polanyaadalah gerakan berjalan-berlarimenaiki tangga.

4. Lintasan berupa tangga kayu yangmemiliki empat anak tangga.

5. Permukaan pijakan datar sepanjanglintasan dan kekasaran permukaanpijakan seragam dan tidak licin.

MASALAH

B ATASAN

PERUMUSANMASALAH

1. Mengetahui pola gerak berjalan-berlari menaiki tangga padamanusia

2. Manganalisa energi potensial dari gerakan menaiki tangga.

3. Hasil tugas akhir ini bisa dijadikan acuan untuk membuat anak tangga pemanen energi gerak manusia.

MANFAAT

4

TINJAUAN PENELITIAN TERKAIT

Dalam sebuah jurnal yang berjudul ”A

Studyof Lower-limb Mechanic During Stair

Climbing” yang dipublikasikan oleh The

Journal of Bone and Joint Surgery pada

tahun 1980, TP Andriacchi, GB Andersson,

RW Fermier, D Stern dan JO Galante,anggota

dari Department of Orthopedic Surgery.

Rush-Presbyterian-St. Lukes Medical Center,

Chicago, memaparkan hasil penelitian

mereka mengenai gerakan, gaya dan momen

pada sambungan-sambungan utama tubuh

bagian bawah (hip, knee, dan ankle).

5

( Sumber : L Vaughan, Christopher. , L Davis, Brian. , dan C O.Connor, Jeremy. 1999. Dynamics of Human Gait, Second Edition.)

SIKLUS BERJALAN PADA MANUSIA

Grafik gaya reaksi vertikal untuk gerak berjalan normal

Grafik gaya reaksi horisontal untuk gerak berjalan normal

6

SIKLUS BERLARI MANUSIA

Running Gait cycle

ContactPhase

foot-strike

mid-support

take off

Swing Phase

follow trough

forward swing

foot descent

7

GERAK BERJALAN DAN BERLARI MANUSIA

Gerak berjalan

dan berlari

dibedakan

dari :

1. Kecepatannya

- Jalan : 1,2

m/s

- Lari : 3,2

m/s

2. Siklusnya

3. Energi

potensial dan

kinetiknya

8

Sumber: Tom F. Novacheck. 1997. The biomechanics of running. St Paul, USA .

Pada berjalan : Pada Berlari :

• terjadi double . terjadi double

stance swing

• tidak terjadi . tidak terjadi

double swing double stand

PERBEDAAN BERJALAN DAN BERLARI

9

KONSEP KINEMATIKA1. Linear

Kecepatan (v) =

Percepatan (a) =

2. Angular

Kecepatan (ω) =

Percepatan (α) =

10

CENTER OF GRAVITY

Energi potensial gravitasi : Epg = m.g.hdimana : m = massa ; g = percepatan gravitasi ;

h = posisi

KONSEP ENERGI

11

Standar tangga dan anak tangga yang digunakan adalah (DIN. 18064-65-4174)

Rumus yang digunakan adalah :

2h + t = 64 cm (1 langkah)

Dimana :

h = optrade (asumsi 18 cm)

t = antrade (asumsi 28 cm)

TANGGA

12

METODOLOGI

Selesai

Studi literatur

Pengambilan Data

Aktivitas berjan-Berlari menaiki tangga

(hasil berupa rekaman video)

Pengolahan Data video

(hasil berupa data koordinat x,y)

Kesimpulan dan Saran

Perhitungan dan Analisa

Pola Gerak Berjalan-berlari menaiki tangga

(hasil berupa grafik dan analisa posisi,

kecepatan dan percepatan)

Analisa Potensi Energi Kinetik dan Potensial dari

Gerakan berjalan-Berlari menaiki tangga

Mulai

13

PERALATAN YANG DIBUTUHKAN

1. Video Kamera 5. Background Hitam dan kalibrasi

2. Tripod

3. Tangga Kayu

4.Marker/tanda 6. Stopwatch

Gambar 3.7 Stopwatch

14

PROSEDUR PENGAMBILAN DATA1. Pemasangan marker pada tiap segemen tubuh

sebanyak 4 titik.2. Pengaturan kamera. 3. Pengambilan video.

78 cm

13,5cm

Tangga

13,5cmArah berjalan object

Arah Kamera

Tripot dan Kamera

336,6 cm

Latar Belakang ( L = 193 cm, T = 230 cm )

LAYOUT TAMPAK ATAS

Arah gerak objek

15

DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN DATA

Mulai

Proses Pemangkasan Video satu siklus berlariProses Mengubah Video menjadi n total Image

Video Rekaman Aktivitas Berlari dari pandangansamping ( Format video *.MPG) ;

Jumlah marker = m total

Berat Badan Total (Wb total)

Proses Kalibrasi(Perbandingan antara jarak dan waktu terukur dari video dengan aktual)

Δv langkah = ; Δt antar image =

B

Ya

16