Studi Eksperimental Fuzzy FES Control untuk Pergerakan Knee Joint

Abstract

Pada penelitian ini telah dikembangkan sebuah perangkat wearable functional electrical stimulation untuk merestorasi gerakan knee joint. Perangkat keras dirancang dengan menggunakan sensor accelerometer dan gyroscope yang dapat mengukur posisi dan kemiringan sudut, dan electrical stimulator yang menstimulasikan otot untuk melakukan knee extension dan knee flexion. Pada pengujian sistem sensor, dilakukan pengukuran pada model kaki statis yang digerakkan dan didapatkan nilai RMSE pada knee joint sebesar 0.714°. Pada pengujian rangkaian electrical stimulator tegangan maksimum yang dapat dihasilkan 95 Volt, frekuensi 20 Hz dan lebar pulsa 200 μS. Untuk menguji pada subyek, elektroda ditempatkan pada otot BFLH untuk melakukan knee flexion dan otot vastus femoris untuk knee extension. Besarnya tegangan pada saat stimulasi knee flexion umumnya lebih besar daripada stimulasi knee extension. Hasil pembacaan sensor pada subyek kemudian akan dijadikan sebagai feedback untuk sistem kendali cycle-to-cycle control yang dikendalikan oleh fuzzy rule based system. Untuk melakukan knee extension, metode yang digunakan adalah multiple input single output yang menggunakan nilai error dan desired range sebagai input, sedangkan dalam melakukan knee flexion digunakan single input single output yang hanya menggunakan nilai error sebagai input. Keluaran fuzzy system ini adalah ΔTB sebagai burst duration dari stimulasi yang dihasilkan