Desain dan Pengendalian Sistem Robot Untuk Rehabilitasi Sendi Pergelangan Kaki Pada Pasien Pasca-Stroke

Stroke merupakan penyebab utama gangguan mobilitas yang mengakibatkan kesulitan berjalan
pada pasien. Tingginya prevalensi gangguan mobilitas yang ditimbulkan karena berjalan
umumnya disebabkan oleh gangguan pada sendi pergelangan kaki. Kebutuhan Rehabilitasi
pergelangan kaki menjadi bagian penting dalam pemulihan mobilitas pergelangan kaki melalui
gerakan dorsifleksi/plantar fleksi dan inversi/eversi. Tujuan utama penelitian ini adalah
mengembangkan desain eksoskeleton yang optimal secara antropometrik dengan
mempertimbangkan kenyamanan, keselamatan, dan efisiensi energi selama rehabilitasi. Desain
eksoskeleton difokuskan pada dua gerakan utama pergelangan kaki, yaitu dorsifleksi/plantar
fleksi dan inversi/eversi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah rekayasa desain,
di mana dua konsep desain eksoskeleton diusulkan, dianalisis,dan dibandingkan menggunakan
simulasi kinematik dan Finite Element Analysis (FEA). Simulasi kinematik dilakukan untuk
menentukan kebutuhan torsi optimal berdasarkan gerakan eksoskeleton, dengan respons
terhadap beban simulasi yang sesuai dengan berat segmen kaki pasien. Dua konsep desain
dievaluasi melalui pengujian simulasi gerakan dan FEA. Hasil menunjukkan bahwa konsep
desain exoskeleton B lebih efisien dan andal dibandingkan konsep desain A. Konsep desain B
menghasilkan torsi yang lebih rendah namun memiliki faktor keamanan lebih tinggi (4.22
dibandingkan 3.68 pada konsep desain A), serta tegangan maksimum yang lebih rendah (30.43
MPa dibandingkan 39.15 MPa). Dengan demikian, desain B dinilai lebih unggul karena lebih
hemat energi, aman, dan stabil untuk digunakan dalam rehabilitasi sendi pergelangan kaki
pasien pasca stroke. Kontribusi utama penelitian ini adalah memberikan rekomendasi desain
eksoskeleton yang optimal secara antropometrik untuk meningkatkan efektivitas rehabilitasi
pasien pasca stroke, selain itu memberikan rekomendasi penggunaan material dan aktuator
yang sesuai untuk mencapai keseimbangan antara kekuatan dan efisiensi energi.
Kata kunci: robot rehabilitasi ; pergelangan kaki ; desain robot ; pemodelan dan simulasi