Perpustakaan Digital ITB

Penggunaan ransel sudah sangat umum digunakan oleh berbagai kalangan, mulai dari anak-anak hingga orang dewasa. Ransel digunakan sebagai wadah untuk mempermudah membawa peralatan yang diperlukan dalam aktivitas sehari-hari. Aktivitas berjalan atau berlari saat membawa ransel dengan beban akan menimbulkan gaya impak yang mengakibatkan gaya pembebanan semakin besar. Semakin besar beban ransel yang dibebankan pada otot maka memperbesar peluang terjadinya kelelahan yang disebabkan karena otot menahan beban yang diberikan oleh ransel. Dengan demikian, perlu didesain dan dikembangkan tas ransel bersuspensi dengan tujuan untuk meminimumkan kelelahan otot penggunanya. Efek kelelahan dilihat berdasarkan pengukuran secara kuantitatif. Nilai kuantitatif besarnya kelelahan diketahui berdasarkan pengukuran electromyography (EMG). Pengukuran Electromyography (EMG) dilakukan untuk mengevaluasi fungsi otot dari penggunaan ransel bersuspensi, dengan merekam aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otot rangka. Tujuannya yaitu untuk mengetahui perbedaan respon otot dari penggunaan ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi dan mengevaluasi fungsi otot penyebab kelelahan dari aspek pembebanan pada ransel. Sehingga membuktikan pengujian dari penggunaan ransel bersuspensi dapat meminimumkan kelelahan otot penggunanya. Subjek yang terlibat dalam penelitian ini dibatasi pada usia 20-30 tahun berjenis kelamin laki-laki dengan ketentuan subjek pada kondisi kesehatan yang baik. Pengukuran sinyal EMG dilakukan pada otot trapezius dan otot erector spinae. Skema penelitan ini dilakukan dengan memberi instruksi kepada subjek untuk berjalan serta membawa ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi dengan masing-masing pembebanan 0 kg, 5 kg, dan 10 kg pada kecepatan berjalan di treadmill 3 km/jam dan 5 km/jam. Sinyal diukur menggunakan instrumen pengukuran electromyogram dengan frekuensi cacah 2000 Hz. Sinyal EMG terukur dikondisikan melalui tahap preprocessing dan eliminasi noise dan artefak. Dekomposisi sinyal EMG yang terkontaminasi noise dan artefak dilakukan dengan metode discrete wavelet transform (DWT). Analisis pada kedua otot yang terlibat dalam proses membawa beban dilakukan untuk mendapatkan parameter kuantitatif dalam mengevaluasi kelelahan otot. Parameter kuantitatif diperoleh dari ekstraksi fitur untuk mendapatkan basis pengolahan data dari time-frequency spectrogram yang di smoothing, sehingga memperoleh nilai rata-rata daya spektral dan frekuensi median. Ekstraksi fitur dilakukan dengan menggunakan teknik komputasi. Berdasarkan fitur sinyal EMG pada subjek menggunakan ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi dibandingkan untuk mengetahui tingkat siginifikan perbedaan dari kekakuan ransel dengan faktor pembebanan dan pengaruhnya terhadap otot yang dihasilkan dari masing-masing ransel berdasarkan kontraksi otot. Kontraksi otot direpresentasikan berdasarkan time-frequency spectrogram dari pola gerakan saat berjalan membawa ransel pada sinyal EMG di otot trapezius dan otot erector spinae. Ekstraksi fitur pada domain waktu-frekuensi dilakukan dengan menganalisis pola sinyal EMG dan membandingkan sinyal EMG pada penggunaan ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi. Parameter sinyal EMG yang digunakan dalam mengidentifikasi kontraksi otot, yaitu: rata-rata daya spektral dan frekuensi median. Analisis evaluasi tingkat kelelahan otot berdasarkan rata-rata daya spektral dari penggunaan ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi menunjukan perbedaan yang signifikan pada kecepatan 3 km/jam dengan beban 10 kg untuk kedua titik otot. Sedangkan untuk kecepatan berjalan 5 km/jam nilai rata-rata daya spektral siginifikan pada beban 5 kg dan 10 kg untuk otot trapezius, dan untuk otot erector spinae siginifikan pada semua variabel beban 0 kg, 5 kg, dan 10 kg. Analisis untuk evaluasi fungsi otot penyebab kelelahan berdasarkan frekuensi median dari penggunaan ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi menunjukan bahwa frekuensi median pada ransel bersuspensi dan ransel tanpa suspensi cenderung sama pada otot trapezius untuk semua variabel beban di kecepatan 3km/jam maupun 5 km/jam. Namun, pada otot erector spinae nilai frekuensi median menunjukan perbedaan yang signifikan pada beban 10 kg untuk kecepatan 3 km/jam. Sedangkan pada kecepatan 5 km/jam, nilai frekuensi median otot erector spinae menunjukan perbedaan yang signifikan pada beban 5 kg dan 10 kg. Perbedaan kecepatan berjalan dan beban yang diberikan pada ransel akan sangat memengaruhi kinerja ransel bersuspensi dan efek kelelahan yang ditimbulkan pada otot. Selain itu titik otot yang diukur dapat memengaruhi analisis tingkat signifikansi tergantung dari karakteristik otot. Berdasarkan hasil identifikasi ini dapat dijadikan sebagai umpan balik bagi produsen ransel yang menggunakan teknologi suspensi untuk meminimumkan efek kelelahan pada otot dari penggunaan ransel bersuspensi.