Implementasi Kombinasi Eksponensial Dan Notch Filter Untuk Mengurangi Noise Pada Sistem Pengenalan Pergerakan Lengan Prostetik Bionik

Robbani, Muhammad Afif and Edita Rosana Widasari, S.T., M.T., M.Eng., Ph.D. (2024) Implementasi Kombinasi Eksponensial Dan Notch Filter Untuk Mengurangi Noise Pada Sistem Pengenalan Pergerakan Lengan Prostetik Bionik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Peningkatan jumlah kasus amputasi di seluruh dunia yang mencapai sekitar 1 juta per tahun telah mendorong inovasi dalam pengembangan prostetik bionik, khususnya lengan prostetik untuk penderita amputasi transradial. Salah satu pendekatan yang digunakan untuk mengontrol lengan prostetik ini adalah dengan memanfaatkan sinyal Electromyography (EMG). Penggunaan sinyal EMG sebagai metode untuk mengontrol lengan prostetik memiliki tantangan tersendiri, salah satunya adalah noise yang mengganggu keakuratan sinyal. Power Line Interference (PLI) adalah contoh dari jenis noise yang seringkali ditemui pada sinyal EMG. Noise PLI ini akan memengaruhi data sinyal sehingga lengan prostetik tidak bekerja sesuai yang diharapkan. Meskipun penelitian sebelumnya telah banyak membahas tentang pengolahan sinyal EMG, namun penanganan noise PLI ini masih belum diteliti lebih dalam. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mencoba menawarkan solusi penanganan noise PLI dengan menguji efektivitas kombinasi metode filtrasi yang sudah dibahas dalam penelitian sebelumnya. Kombinasi metode filtrasi yang diterapkan meliputi Notch Filter dan filter eksponensial. Proses evaluasi dilakukan dengan menggunakan pengukuran Signal to Noise Ratio (SNR) untuk menilai kinerja dan efektivitas metode kombinasi tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan perangkat yang terjangkau untuk meningkatkan aksesibilitas bagi orang-orang yang membutuhkan. Dalam penelitian ini terdapat delapan gerakan tangan yang digunakan sebagai objek analisis. Hasil menunjukkan bahwa kombinasi metode filtrasi notch dan eksponensial mampu mengurangi tingkat noise PLI yang berada di frekuensi 50 Hz. Hal ini ditunjukkan oleh rata-rata peningkatan hasil nilai SNR dari masing-masing jenis gerakan yang tercatat sebesar 3.448225 dB. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kombinasi metode filtrasi notch dan eksponensial dapat memberikan solusi yang cukup baik untuk mengurangi noise PLI pada sinyal EMG. Selain itu, pengujian waktu komputasi juga dilakukan untuk memastikan efisiensi dari sistem filtrasi ini. Hasil pengujian menunjukkan bahwa waktu komputasi rata-rata yang diperlukan untuk memproses sinyal dari semua jenis gerakan adalah 0.037385 detik. Waktu komputasi yang relatif singkat ini menunjukkan bahwa kombinasi metode filtrasi ini juga memiliki performa yang baik dalam hal pemrosesan waktu.

English Abstract

The increasing number of amputation cases worldwide, reaching approximately 1 million per year, has driven innovation in the development of bionic prosthetics, particularly prosthetic arms for individuals with transradial amputations. One approach used to control these prosthetic arms is by utilizing Electromyography (EMG) signals. However, the use of EMG signals to control prosthetic arms presents its own challenges, one of which is noise that disrupts the accuracy of the signals. Power Line Interference (PLI) is an example of a type of noise frequently encountered in EMG signals. This PLI noise will affect the signal data so that the prosthetic arm does not work as expected. Although previous research has extensively discussed EMG signal processing, the handling of PLI noise has not been explored in depth. Therefore, this study aims to offer a solution to address PLI noise by testing the effectiveness of a combination of filtration methods previously discussed in earlier studies. The combination of filtration methods applied includes the Notch Filter and exponential filter. The evaluation process was conducted using Signal to Noise Ratio (SNR) measurements to assess the performance and effectiveness of the combined methods. This research was conducted using affordable devices to increase accessibility for people in need. In this research there is eight hand movements were used as objects of analysis. The results show that the combination of notch and exponential filtration methods was able to reduce the level of PLI noise at a frequency of 50 Hz. This is demonstrated by the average increase in SNR values across each type of movement, recorded at 3.448225 dB. In addition, computational time testing was also conducted to ensure the efficiency of this filtering system. The results showed that the average computational time required to process signals from all movement types was 0.037385 seconds. This relatively short computation time indicates that this filtering method combination also performs well in terms of processing time.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052415
Uncontrolled Keywords:	Amputasi transradial, Filter eksponensial, Noise, Notch Filter, Prostetik Bionik.
Divisions:	Fakultas Ilmu Komputer > Teknik Komputer
Depositing User:	S Sucipto
Date Deposited:	13 Feb 2025 04:35
Last Modified:	13 Feb 2025 04:35
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/236640

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Afif Robbani.pdf Restricted to Registered users only Download (5MB)

Actions (login required)

View Item