Analisis Perbandingan Fitur Waveform Length, Mean Absolute Value, dan Variance pada Sistem Pengenalan Pergerakan Prostetik Tangan Bionik
Kata Kunci:
Electromyography, Mean Absolute Value, Prostetik Tangan Bionik, Waveform Length, VarianceAbstrak
Meningkatnya jumlah orang yang kehilangan tangan akibat kecelakaan dan penyakit, terutama di negara-negara berkembang seperti Indonesia, menciptakan hambatan besar karena biaya mahal untuk mendapatkan prostetik tangan. Menurut laporan "Disability" tahun 2022 dari Badan Pusat Statistik Indonesia, sekitar 240.000 orang memerlukan prostetik tangan untuk menggerakkan tangan. Kondisi ini berdampak negatif pada kualitas hidup dan kesejahteraan psikologis mereka. Pengembangan prostetik tangan bionik bawah siku yang terjangkau menjadi solusi potensial, meskipun tantangan utama melibatkan konsistensi respons sistem dan keterbatasan gerakan. Oleh karena itu, Penelitian ini mengeksplorasi pendekatan ekstraksi fitur, terutama Mean Absolute Value (MAV), Waveform Length (WL), dan Variance (VAR), untuk meningkatkan akurasi dan variasi gerakan dalam pengenalan gerakan otot lengan bawah pada prostetik tangan bionik. Hasil pengujian terhadap 8 gerakan menunjukkan bahwa pengukuran sensor EMG Myoware akurat, dan ekstraksi fitur MAV terbukti paling efektif dalam mengklasifikasikan sinyal EMG. Analisis statistik Independent Sample T-Test menunjukkan superioritas MAV terhadap WL dan VAR dalam membedakan gerakan. Meskipun perbedaan waktu komputasi dan penggunaan memori tidak signifikan, MAV tetap menjadi pilihan terbaik. Penelitian ini memberikan panduan dalam memilih fitur ekstraksi optimal untuk meningkatkan akurasi dan konsistensi sistem prostetik tangan bionik, berpotensi berkontribusi pada pengembangan yang lebih efisien dan terjangkau serta peningkatan kualitas hidup penyandang disabilitas.
Referensi
Adani, M. S. N., & Rosana, E. (2023). Sistem Pengenalan Pergerakan Prostetik Tangan Bionik Bawah Siku Menggunakan Metode k-Nearest Neighbour Berbasis Sinyal Electromyography. Perpustakaan J-PTIIK Juli 2023.
Cabibihan, J.-J., Abubasha, M.K. and Thakor, N. (2018). A Method for 3-D Printing Patient-Specific Prosthetic Arms With High Accuracy Shape and Size. IEEE Access,6,pp.25029–25039. https://doi.org/10.1109/access.2018.2825224.
Lee, K. H., Min, J. Y., & Byun, S. (2021). Electromyogram-Based Classification of Hand and Finger Gestures Using Artificial Neural Networks. Sensors, 22(1), 225. https://doi.org/10.3390/s22010225
Prakash, A., Sharma, S. and Sharma, N. (2019). A compact-sized surface EMG sensor for myoelectric hand prosthesis. Biomedical Engineering Letters, 9(4), pp.467–479. doi:https://doi.org/10.1007/s13534-019-00130-y.
Sattar, N. Y., Kausar, Z., Usama, S. A., Farooq, U., & Khan, U. S. (2021). EMG based control of transhumeral prosthesis using machine learning algorithms. International Journal of Control, Automation and Systems, 19, 3522-3532.
Sultana, A., Ahmed, F. and Alam, Md.S. (2023). A systematic review on surface electromyography-based classification system for identifying hand and finger movements. Healthcare Analytics, 3, p.100126. https://doi.org/10.1016/j.health.2022.100126.
Turner, Amber, et al. “Comparing Machine Learning Methods and Feature Extraction Techniques for the EMG Based Decoding of Human Intention.” 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), 1 Nov. 2021, https://doi.org/10.1109/embc46164.2021.9630998.
Adani, M. S. N., & Rosana, E. (2023). Sistem Pengenalan Pergerakan Prostetik Tangan Bionik Bawah Siku Menggunakan Metode k-Nearest Neighbour Berbasis Sinyal Electromyography. Perpustakaan J-PTIIK Juli 2023.
Cabibihan, J.-J., Abubasha, M.K. and Thakor, N. (2018). A Method for 3-D Printing Patient-Specific Prosthetic Arms With High Accuracy Shape and Size. IEEE Access,6,pp.25029–25039. https://doi.org/10.1109/access.2018.2825224.
Lee, K. H., Min, J. Y., & Byun, S. (2021). Electromyogram-Based Classification of Hand and Finger Gestures Using Artificial Neural Networks. Sensors, 22(1), 225. https://doi.org/10.3390/s22010225
Prakash, A., Sharma, S. and Sharma, N. (2019). A compact-sized surface EMG sensor for myoelectric hand prosthesis. Biomedical Engineering Letters, 9(4), pp.467–479. doi:https://doi.org/10.1007/s13534-019-00130-y.
Sattar, N. Y., Kausar, Z., Usama, S. A., Farooq, U., & Khan, U. S. (2021). EMG based control of transhumeral prosthesis using machine learning algorithms. International Journal of Control, Automation and Systems, 19, 3522-3532.
Sultana, A., Ahmed, F. and Alam, Md.S. (2023). A systematic review on surface electromyography-based classification system for identifying hand and finger movements. Healthcare Analytics, 3, p.100126. https://doi.org/10.1016/j.health.2022.100126.
Turner, Amber, et al. “Comparing Machine Learning Methods and Feature Extraction Techniques for the EMG Based Decoding of Human Intention.” 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), 1 Nov. 2021, https://doi.org/10.1109/embc46164.2021.9630998.
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2024 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.