Abstract:
Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) saat ini sedang berupaya
mengembangkan alat kaki cerdas yang dapat merekam data tekanan telapak kaki generasi
kedua. Data tekanan telapak kaki yang diperoleh dapat digunakan untuk analisis gait guna
melakukan prognosis serta deteksi dini penyakit yang berhubungan dengan sistem tulang,
rangka, syaraf manusia. Pada alat generasi pertama terdapat kekurangan yaitu sensor
yang tidak akurat mengukur tekanan serta mudah rusak seiring pemakaian. Perancangan
generasi kedua dirancang untuk memperbaiki kekurangan tersebut.
Alat pengukur tekanan telapak kaki dirancang dengan menggunakan ESP32,
FDC2214, dan Multiplexer CD4052BE. Pada alas kaki terdapat delapan titik pengukuran
yang tersebar pada seluruh telapak kaki. Proses pengukuran tekanan telapak kaki
menggunakan prinsip kapasitor keping dua sejajar. Perubahan jarak antar keping memiliki
korelasi dengan perubahan nilai kapasitans yang diukur oleh FDC2214. Data yang
didapatkan kemudian ditransfer ke komputer atau laptop melalui Wi-Fi untuk dilakukan
pengolahan data yaitu data filter, data smoothing, dan data normalization. Dari hasil
rancangan alat dilakukan evaluasi fungsional dan evaluasi usability menggunakan task
scenario dan kuesioner USE dengan skala 1 hingga 7 untuk mengukur kriteria
effectiveness, usefulness, satisfaction, serta ease of use. Data tekanan yang diperoleh
dilakukan analisis sederhana secara visual dan cross-correlation function untuk
mengetahui informasi yang bisa didapatkan.
Pada evaluasi fungsionalitas, akurasi alat diuji menggunakan force gauge untuk
mengetahui hubungan perubahan nilai kapasitans. Hubungan tekanan dan perubahan nilai
kapasitans membentuk garis linear dengan nilai r-square untuk seluruh titik pengukuran
0.906 hingga 0.996. Nilai r-square yang didapatkan alat pada generasi kedua lebih tinggi
daripada alat generasi pertama. Alat juga dapat mengirimkan data dengan kecepatan 13
data/detik serta dapat melakukan pengolahan data secara otomatis. Hasil evaluasi
usability, effectiveness diperoleh 91.07%, usefulness diperoleh 5.089, ease to use
diperoleh 5.243, satisfaction diperoleh 5.020. Hasil dari evaluasi fungsionalitas dan
usability dinyatakan alat berfungsi dan usable. Dari data tekanan telapak kaki, didapatkan
informasi mengenai waktu siklus gait, cadence, fase double support, serta nilai simetris
kaki menggunakan cross-correlation function.
