View/Open

Author
YAUMA, SHALI HABIB

Date Published
09 Dec 2025

Advisor
Muhammad Wildan Gifari, S.T., M.Sc., Ph.D.,
Doni Bowo Nugroho, S.Pd., M.Sc.,
Rafli Filano, S.Si., M.T.,

Subject
Teknik Biomedis

Publisher

Atrofi otot lutut merupakan kondisi degeneratif yang menyebabkan keterbatasan mobilitas signifikan dan memerlukan solusi rehabilitasi yang lebih efektif. Penelitian ini merancang sistem kontrol knee assistive device berbasis soft pneumatic actuator dengan metode PID untuk terapi pasien atrofi otot. Sistem menggunakan arsitektur closedloop yang mengintegrasikan dual sensor MPU6050, pressure transducer, dan mikrokontroler ESP32 untuk mengendalikan solenoid valve 3/2 way. Hasil kalibrasi menunjukkan akurasi tinggi dengan R²=0,9999 dan MAE=0,623°. Optimasi parameter PID melalui perbandingan metode Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, dan Trial & Error menghasilkan parameter optimal Kp=-2, Ki=-0,0001, Kd=0 dengan SSE=0,07° dan settling time=68,92 detik. Validasi pada test stand membuktikan sistem mencapai berbagai setpoint 0°-90° dengan SSE=1,83°-2,92° yang memenuhi toleransi ±3°. Pengujian variasi tekanan 10-12 bar menunjukkan 11 bar sebagai kondisi optimal dengan SSE=-1,01° dan durasi 58,11 detik. Uji fungsional pada tiga subjek sehat mengonfirmasi sistem beroperasi aman melalui mekanisme safety latch, meskipun terdapat korelasi inverse antara berat tubuh dengan ROM yang dicapai. Penelitian memvalidasi bahwa integrasi kontroler PID dengan soft pneumatic actuator menghasilkan sistem rehabilitasi yang presisi, responsif, dan aman untuk aplikasi klinis terapi atrofi otot.

URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2601150003

Keyword
Assistive Device PID Soft Actuator Atrofi Otot Terapi