## Manutech:
Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 13, No. 02, (2021) p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397
Rancangan Pengarah Dan Penepat (Jig and Fixture) Kursi Roda Pada Kerangka Mobil Listrik Pengguna Kursi Roda (Subkhan)

## Rancangan Pengarah Dan Penepat (Jig And Fixture) Kursi Roda Pada Kerangka Mobil Listrik Pengguna Kursi Roda
Subkhan 1 , Adhe Anggry 2 1,2 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Manufaktur negeri Bangka Belitung, Sungailiat subilaihan@gmail.com
Received : 29 September 2021; Received in revised form : 28 Oktober 2021; Accepted : 8 Desember 2021

## Abstract
In  this  research,  the  technology  that  will  be  developed  relates  to  a  wheelchair  steering  and alignment system that will be used in the framework of an electric car for wheelchair users (Wheelchair car)  in  daily  accessibility.  Wheelchair  car  and  modification  vehicle  shown  technology  development  to support their rights. Duration of access for existing modification vehicle needs more than 20 seconds since opening door through to turn the vehicle power on. Wheelchair Jig design with guide bar and fixture design with locator system locked by door closing achieve 8 seconds to access wheelchair get trough into cabin. This is 7 seconds faster than modification vehicle and 4 seconds longer than user with standard car.
Keywords: The wheelchair; car; Jig; Fixture

## Abstrak
Pada penelitian ini, teknologi yang akan dikembangkan berhubungan dengan sistem pengarah dan penepat pada kursi roda yang akan digunakan di rangka mobil listrik pengguna kursi roda (Wheelchair car) dalam aksesbilitas sehari-hari. Modifikasi yang sudah ada membutuhkan waktu lebih dari 20 detik dari mulai membuka pintu masuk ke kendaraan hingga siap pada posisi menyalakan mesin. Rancangan Jig dengan  Batang  Pengarah  dan  Fixture  dengan  Locator  System  dengan  penguncian  kursi  roda memanfaatkan pintu yang menutup menghasilkan rata-rata waktu akses masuk sebesar 8 detik. Catatan ini 7 detik lebih cepat dari rata-rata waktu pada kendaraan modifikasi, dan 4 detik lebih lama dari manusia normal dangan mobil biasa.
Kata kunci: kursiroda; mobil; pengarah; penepat.

## 1. PENDAHULUAN
Kursi roda merupakan alat bantu gerak yang digunakan penyandang cacat pada sistem motorik dan orang yang sedang berada dalam kondisi sakit yang membutuhkan mobilitas untuk dapat melakukan aktifitas sehari-hari [1]. Perkembangan teknologi kursi roda sangat pesat, saat ini banyak jenis kursi roda yang terdapat di  pasaran mulai dari kursi  roda konvensional sampai dengan kursi roda yang dikontrol pergerakannya dengan menggunakan joystick [2]. Kebutuhan dissabilitas untuk dapat beraktiiftas dengan kursi roda diharapakan bukan hanya di sekitar rumah tinggal saja, namun penyandang dissabilitas dapat beraktifitas  di  luar  rumah  tinggal,  baik  itu  dengan  menggunakan  kendaraan  mobil  pribadi  maupun kendaraan umum [3].
Pada penelitian  ini, mobil listrik  dipilih karena mobil yang  digerakkan  dengan motor listrik  ini menjadi simpel dan menggunakan energi listrik yang disimpan dalam baterai. Penggunaan mobil listrik dirasa  efektif  selain  tidak  menimbulkan  polusi  udara  dan  kontruksi  mesin  yang  lebih  sederhana  [4].
Pengembangan mobil listrik saat ini sangatlah penting, karena pada era yang serba modern ini harga BBM semakin mahal sehingga diperlukan kajian lebih luas mengenai mobil listrik [5].
Kendaraan disabilitas yang sudah di produksi yaitu mobil pengguna kursi roda (wheelchair car) bertenaga  listrik  yang  dikembangkan  di  Australia  dan  Canada.  Pengguna  dengan  kursi  roda  listrik membutuhkan  waktu  10  detik  untuk  masuk  ke  mobil  dan  siap  berangkat  tanpa  bantuan  orang  lain. Tentunya mobil ini telah dilengkapi dengan fitur-fitur pelengkap dengan dukungan sistem digital untuk mengatur dan mengendalikan berbagai hal yang dibutuhkan dalam berkendara yang sesuai dengan iklim, karakter sosial dan hukum yang berlaku di negerinya. Di samping itu beberapa kendaraan untuk pengguna kursi roda lainnya masih membutuhkan orang lain baik untuk mendorang atau menjaga pengguna agar tidak terjatuh [6].
Pengembangan desain yang banyak ditemukan adalah modifikasi terhadap kendaraan standar. Di Indonesia modifikasi sepeda motor menjadi kendaraan pengguna kursi roda cukup banyak ditemukan. Beberapa  di  antaranya  sudah  tidak  menggunakan  bantuan  orang  lain  untuk  menempatkan  pengguna kendaraan tersebut [7]. Namun demikian dari modifikasi yang sudah ada pengguna membutuhkan waktu lebih dari 20 detik dari mulai membuka pintu masuk ke kendaraan hingga siap pada posisi siap menyalakan mesin,  sementara  waktu  normal  yang  dibutuhkan  adalah  di  bawah  10  detik.  Tahapan  proses  untuk mengakses kendaraan hingga siap dinyalakan adalah membuka pintu, masuk kendaraan, penepatan posisi pengendara  dan  memasang  pengaman.  Perbedaan  waktu  yang  paling  mencolok  adalah  pada  tahapan memasuki kendaraan. Waktu rata-rata yang dibutuhkan memasuki kendaraan adalah 4 detik. Sementara kendaraan modifikasi  yang ditemukan membutuhkan lebih dari 15 detik, tidak termasuk membuka dan menutup pintu, baik modifikasi sepeda motor maupun modifikasi mobil. Permasalahan yang ditemukan adalah ketiadaan sistem pengarah(Jig) kursi agar dapat mencapai posisi dengan cepat. Tentunya hal ini cukup menghambat bagi pengguna kursi roda yang memerlukan mobilitas tinggi [8].
Fungsi keamanan pada modifikasi kendaran pengguna kursi roda adalah perlu diperhatikan. Dari berbagai modifikasi yang diamati tidak ditemukan suatu mekanisme penjepit kursi roda. Padahal fungsi mekanisme penjepit(Fixture) ini sangat dibutuhkan agar kursi pengguna terikat dengan baik sebagaimana kursi pada kendaraan umumnya.
Dari 2 (dua) permasalahan diatas perlu adanya pengembangan pada mekanisme pengarah dan penepat kuris roda pada kendaraan pengguna kursi roda. Dengan hasil pengembangan ini waktu  yang dibutuhkan  pengguna  untuk  mengakses  kendaraan  menjadi  lebih  singkat  dan  kenyamanan  dalam mengendara semakin bertambah.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dilakukan adalah pencairan data utama yang nantinya akan dibutuhkan dalam penelitian antara lain adalah data teknik berbagai jenis kursi roda hingga dapat ditentukan jenis kursi roda yang digunakan. Data lainnya adalah data teknik tentang kendaraan dan kendaraan pengguna kursi  roda  yang  telah  ada.  Beberapa  data  tersebut  digunakan  sebagai  bahan  tinjauan  dalam mengembangkan gagasan-gagasan dalam rancangan.
Perancangan Jig dan Fixture dilakukan dengan mengembangkan konsep dasar (Gambar 1) yang telah  ditentukan  agar  didapatkan  konsep  rancangan  yang  lebih  tajam  dengan  menentukan  alternatif- alternatif yang mungkin untuk dipilih setelah daftar tuntutan didefinisikan.
Integrasi rancangan dilakukan dengan menggabungkan rancangan Jig dan rancangan Fixture agar dapat  terlihat  bagian-bagian  rancangan  yang  dapat  dioptimasikan  hingga  ditemukan  suatu  rancangan terintegrasi  dengan  performa  yang  terjaga  namun  optimal  dalam  berbagai  aspek  seperti  ekonomi, manufaktur, perawatan dan elemen mesin.
Pembuatan  merupakan  suatu  rangkaian  proses  permesinan,  pengelasan  dan  perakitan berdasarkan  rancangan  yang  telah  diselesaikan  terwujud  suatu  purwarupa  yang  siap  diujicobakan. Beberapa  masalah  sangat  mungkin  ditemukan  setelah  dilakukan  ujicoba.  Untuk  hal  tersebut  maka dilakukan revisi pada beberapa bagian hingga purwarupa dapat diujicobakan kembali dan dapat dilakukan pendataan  dari  hasil  ujicoba  tersebut.  Data  hasil  ujicoba  kemudian  diolah  hingga  didapat  kesimpulan- kesimpulan yang bermanfaat bagi pengembangan penelitian selanjutnya.
Gambar 1. Konsep Dasar Pengarah dan Penepat Kursi Roda Pada Mobil Pengguna Kursi Roda

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
Adapun hasil yang dicapai adalah: Rancangan pengarah dan penepat (Jig and Fixture) kursi roda pada  kerangka  mobil  listrik  pengguna  kursi  roda  yang  memudahkannya  masuk  dan  keluar  kendaraan dalam durasi yang normal.
Hasil  penelitian  ini  berpotensi  menjadi  rujukan  bagi  desain  rangka  dan  pengembangan  mobil pengguna kursi roda terutama dalam penentuan fitur-fitur utama yang harus disertakan, seperti dimensi utama, pintu masuk, pengarah kursi, locator dan clamping.

## 3.1. Perancangan Jig dan Fixture kursi roda
Pada  tahap  awal  perancangan  dilakukan  secara  terpisah,  perancangan  Jig  kursi  roda  dan perancangan Fixture kursi roda. Jig kursi roda adalah sistem yang memungkinkan kursi roda dapat masuk ke  dalam  kendaraan  (kabin)  pada  posisi  yang  diinginkan  dengan  cara  menggulirkan  roda  kursi sebagaimana  pengguna  kursi  roda  menjalankannya.  Rancangan  ini  dilakukan  dengan  terlebih  dahulu menentukan  kemiringan  jalur  masuk  yang  optimal  terhadap  waktu  dan  gaya  menggulirkan  roda. Kemiringan didefinisikan sebagai rasio ukuran vertikal terhadap horisontal.  Data tetap yang digunakan adalah  Ground  Clearance  mobil  (140mm,  diambil  dari  range  138mm  –  210mm)  sebagai  komponen vertikal. Uji coba untuk mendapatkan kemiringan ini adalah dengan merubah nilai horisontal. Pada setiap ukuran horisontal yang diberikan dilakukan ujicoba mendaki dengan menggulirkan roda(oleh pengguna) untuk  mendapatkan  data  waktu.  Kemiringan  optimal  yang  didapat  adalah  140mm  :  1050mm  dengan waktu pendakian rata-rata 4 detik.
Penentuan  pengarah  kursi  roda  tidak  difokuskan  pada  pengarahan  roda,  melainkan  setiap elemen yang memungkinkan untuk diarahkan. Alternatif rancangan bagian Jig pada Gambar 2 Alternatif Jig Kursi Roda, yaitu:
1. Alternatif-1, Alur V untuk roda depan
2. Alternatif-2, Alur V untuk roda depan dan belakang
3. Alternatif-3, Batang pengarah untuk cincin penggulir(pada sisi luar roda)
Pemilihan alternatif dilakukan  dengan melakukan ujicoba setiap alternatif dengan  pencatatan waktu dari awal memasuki kabin hingga sampai pada posisi stopper. Dari uji coba pada lintasan sepanjang 900 mm didapat waktu terbaik pada penerapan alternatif-3 yaitu batang pengarah untuk cincin penggulir dengan waktu rata-rata 3 detik. Sementara waktu rata-rata untuk alternatif-1 dan alternatif-2 masing- masing 10 detik  dan 12 detik. Maka Jig dengan batang pengarah dipilih untuk diterapkan.

## Gambar 2. Alternatif Jig Kursi Roda
Fixture Kursi Roda merupakan elemen pada sistem yang berfungsi mengikat kursi roda terhadap kabin agar  tetap  pada  posisinya  ketika  terjadi  goncangan  selama  berkendara.  Dari  berbagai  alternatif  yang ditemukan kemudian tersaring 2 alternatif terpilih, yaitu:
Alternatif-1. Snap-Fit Locking System Alternatif-2. Locator System
Pada Gambar 3 menunjukkan kedua alternatif-1  dan alternatif-2. Snap-Fit System merupakan rancangan mekanik yang memungkinkan suatu elemen terkunci otomatis ketika di-insert, dalam hal ini adalah  kursi  roda.  Beberapa  elemen  batang  pada  kursi  roda  sangat  memungkinkan  untuk  diterapkan mekanisme ini. Mekanisme ini lazim diterapkan pada cover depan mobil, jok sepeda motor, pintu mobil dan  lain-lain.  Untuk  membebaskan  penguncian  diperlukan  aksi  pembebas  kunci  dengan  cara  ditekan, ditarik, atau diputar. Locator System adalah dengan melokasikan kursi roda pada suatu lokasi yang tepat hingga kebebasan gerak kursi tersisa pada 2 axis. Pada alternatif ke-dua ini penguncian terhadap kursi roda dilakukan oleh elemen pintu. Dengan kata lain kursi terkunci geraknya ketika pintu tertutup.
Alt-1. Snap-Fit Locking System
Alt-2. Locator System
Gambar 3. Alternatif Fixture Kursi Roda
Alt-1 Alt-3 Alt-2 Roda Belakang Roda Depan
Locator Pintu Cincin Penggulir Batang Pengarah
Tuntutan  utama  terhadap  rancangan  adalah  waktu  operasi.  Kedua  alternatif  menunjukkan bahwa tidak memerlukan waktu untuk melakukan penguncian. Namun pada Alternatif-1 menunjukkan bahwa dibutuhkan 1 aksi pembebasan kunci yang artinya membutuhkan waktu aksi tersebut. Sedangkan pada  alternatif-2  tidak  membutuhkan  aksi  khusus  untuk  melepaskan  kunci.  Pembebasan  gerak  kursi terjadi secara otomatis ketika pintu membuka. Fixture dengan Locator System dipilih untuk diterapkan.
Setelah dilakukan pembuatan dan perakitan didapat konstruksi pada Gambar 4. Konstruksi Jig dan Fixture Kursi Roda.
Gambar 4. Konstruksi Jig dan Fixture Kursi Roda

## 3.2. Hasil Uji Coba
Uji  coba  dilakukan  untuk  mendapatkan  waktu  rata-rata  masuk  ke  kabin  kendaraan.  Ujicoba dilakukan  oleh  manusia  dengan  fisik  normal  sebagai  pengguna  kursi  roda.  Hal  ini  dilakukan  dengan mempertimbangkan bahwa pengguna tidak mahir dalam mengoperasikan kursi roda. Dengan demikian dapat diasumsikan pengguna kursi roda sesungguhnya dapat mengoperasikannya dalam waktu yang lebih baik daripada hasil ujicoba. Uji coba dilakukan oleh laki-laki dewasa dengan titik awal menggulirkan roda kursi adalah 40 cm dari ujung jalur masuk. Ujicoba dilakukan sebanyak 30 kali, namun data uji coba yang diambil  adalah  ujicoba  ke  11  sampai  ke  30,  mengingat  uji  coba  ke-1  sampai  ke-10  dianggap  upaya pembiasaan  pengguna  dalam  mengoperasikan  kursi  roda.  Dari  20  kali  ujicoba  catatan  hasil  rata-rata waktu pengguna kursi untuk masuk kendaraan adalah 8(Delapan) detik. Angka rata-rata ini 4 detik lebih lama  dibandingkan  waktu  rata-rata  orang  memasuki  dan  menduduki  kursi  pada  mobil  biasa(4  detik), namun setidaknya 7 detik lebih cepat jika dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan pada kendaraan modifikasi. Jika diasumsikan waktu untuk membuka dan menutup pintu adalah 6 detik maka total waktu yang dibutuhkan mengakses masuk ke mobil dari keadaan tertutup pengguna kursi roda adalah 14 detik. Walaupun angka ini 6 detik lebih lama dari  wheelchair car yang diproduksi di Australia dan Kanada, perlu ditinjau kembali bahwa catatan waktu 10 detik untuk mobil tersebut adalah dengan pengguna kursi roda listrik.

## 4. SIMPULAN
Rancangan  terhadap  Jig  dan  Fixture  kursi  roda  pada  mobil  pengguna  kursi  roda  untuk mendapatkan  waktu  akses  yang  lebih  baik  adalah  penting  dilakukan  demi  memudahkan  mobilitas pengguna kursi roda. Jig dengan batang pengarah dan fixture dengan sistem lokator memberikan waktu rata-rata masuk kendaraan selama 8 detik, 7 detik lebih cepat dari kendaraan modifikasi, dan 4 detik lebih lama dari manusia normal dangan mobil biasa.
Terdapat  2  (Dua)  hal  penting  yang  perlu  diperhatikan  untuk  pengembangan  rancangan  ini. Pertama  adalah  bibir  pintu  yang  sebaiknya  dirancang  sedemikian  rupa  sehingga  melandai  dengan permukaan ground, agar tidak ada patahan(step)  yang menahan laju kursi untuk mendaki ke jalur masuk. Kedua adalah ujung Jig batang pengarah yang dirancang dengan sudut pengarah membuka agar dapat memastikan kursi  roda masuk ke Jig. Penambahan garis berwarna pada jalur masuk dapat membantu pengguna mengarahkan kursi roda.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  D. A. Abrianto, I. Setiawan, and A. Hidayatno, “Makalah Seminar Tugas Akhir Kontrol Kursi Roda Cerdas Menggunakan Pergerakan Kepala,” Univ. Diponegoro, pp. 1–9, 2008.
[2].  M. Ridho, K. Pratama, H. Tolle, and M. T. Ananta, “Pengembangan Aplikasi Kontrol Kendali Kemudi Kursi Roda Berbasis Pergerakan Kepala HEMOCS ( Head Movement Control System ),” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput., vol. 2, no. 9, pp. 3045–3051, 2018.
[3].  C. K. Parise et al., “No 主観的健康感を中心とした在宅高齢者における 健康関連指標に関する 共分散構造分析 Title,” Rev. Bras. Geogr. Física, vol. 11, no. 9, pp. 141–156, 2016.
[4].  M. Adriana, A. A. B.P, and M. Masrianor, “Rancang Bangun Rangka (Chasis) Mobil Listrik Roda Tiga Kapasitas Satu Orang,” J. Elem., vol. 4, no. 2, p. 129, 2017, doi: 10.34128/je.v4i2.64.
[5].  M. A. Hendrawan, P. I. Purboputro, M. A. Saputro, and W. Setiyadi, “Perancangan Chassis Mobil Listrik Prototype ‘ Ababil ’ dan Simulasi Pembebanan Statik dengan Menggunakan Solidworks Premium 2016,” 7th Univ. Res. Colloq. 2018, pp. 96–105, 2018.
[6].  I. M. L. Batan, “Pengembangan Kursi Roda Sebagai Upaya Peningkatan Ruang Gerak Penderita Cacat Kaki,” Pengemb. Kursi Roda Sebagai Upaya Peningkatan Ruang Gerak Penderita Cacat Kaki, vol. 8, no. 2, pp. 97–105, 2006, doi: 10.9744/jti.8.2.pp.97-105.
[7].  M. R. Rinaldy, H. Poernomo, and T. A. Setiawan, “Desain Kendaraan Bermotor Roda Tiga Sebagai Alat Bantu Transportasi Bagi Penyandang Disabilitas,” Proc. Conf. Des. Manuf. Eng. its Appl., vol. 1, no. 1, pp. 55–59, 2018.
[8].  P. Studi, T. Industri, F. T. Industri, U. Atma, and J. Yogyakarta, “Perancangan Sepeda Motor Roda Tiga Untuk,” pp. 284–290, 2016.