## Analisis Kekuatan Pukulan Atlet Beladiri Menggunakan Metode Pengukuran Matematis dan Alat Ukur Berbasis Mikrokontroller
1 Ratna Mustika Yasi, M.Pd, 2 Mohammad Nurcholis
1) Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitsa PGRI Banyuwangi, Banyuwangi
2) Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitsa PGRI Banyuwangi, Banyuwangi
1 nanacan12@gmail.com 2 mohammad.nurcholis15@gmail.com
Abstract  -  The  research  aims  to  compare  the  value  of  the strike  strength  of  martial  arts  athletes  mathematically  and  by using  measuring  instruments.  This  measuring  tool  is  used  to measure the strength of a martial arts athlete that is read by the system.  This  research  was  conducted  in  several  steps,  namely: literature study, tool testing, results, analysis and discussion, and conclusions.  The  measuring  instrument  of  the  athlete's  stroke strength  was  carried  out  by  a  prototype  performance  test  by  8 martial  arts  athletes  with  5  strokes  using  a  front  or  straight punch  with  a  predetermined  target  distance.  Furthermore,  the data  will  be  tabulated  and  calculated  based  on  a  predetermined formula.  Based  on  the  results  of  the  study,  it  can  be  concluded that the ADC data with the calculated data mathematically have physical similarities. So based on the analysis of the sensors used to  capture  the  incoming  pressure  on  the  microcontroller  has  a patterned  value that is the same as the  mathematical calculation data.  Where  the  stroke  power  is  calculated  mathematically influenced by the mass of the fist, kinetic energy, target distance, time,  and  force.  Whereas  the  work  method  of  measuring  the strength  of  a  martial  arts  athlete,  the  FSR  sensor  receives  the incoming pressure in the form of a blow, then the data is sent to the  ATmega328  microcotroller  for  processing,  then  the  data  is sent to the seven segment to bring up the incoming pressure value in the form of numbers.
Keywords:  Strength,  Punch,  Martial  Athlete,  FSR  (Force Sensitive  Resistor)  Sensor,  ATmega328  Microcontroller,  Seven Segment
Abstrak —Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membandingkan nilai  kekuatan  pukulan  atlet  beladiri    secara  matematis  dan dengan  menggunakan  alat  ukur. Alat  ukur ini  digunakan  untuk mengukur  kekuatan  pukulan  atlet  beladiri  yang  dibaca  oleh sistem. Penelitian ini dilakukan dengan beberapa langkah, yakni: studi  literatur,  pengujian  alat,  hasil,  analisis  dan  pembahasan, dan kesimpulan. Alat ukur kekuatan pukulan atlet dilakukan uji performa  prototype  oleh  8  orang  atlet  beladiri  dengan  5  kali pukulan  menggunakan  pukulan  depan  atau  lurus  dengan  jarak sasaran yang sudah ditentukan. Selanjutnya data akan ditabulasi dan  dihitung  berdasarkan  rumus  yang  sudah  ditentukan. Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  data ADC  dengan  data  perhitungan  secara  matematis  mempunyai kemiripan  secara  fisis.  Sehingga  berdasarkan  analisis  sensor yang  digunakan  untuk  menangkap  tekanan  yang  masuk  pada mikrokontroler  memiliki  nilai  yang  berpola  sama  dengan  data perhitungan  secara  matematis. Dimana  kekuatan  pukulan yang
dihitung  secara  matematis  dipengaruhi  oleh  masa  kepalan tangan,  energi  kinetik  ,  jarak  sasaran,  waktu,  dan  gaya. Sedangkan cara kerja alat ukur kekuatan pukulan atlet beladiri ini  yaitu  sensor  FSR  menerima  tekanan  yang  masuk  berupa pukulan,  lalu  data  dikirimkan  ke  mikrokotroller  ATmega328 untuk  diproses,  kemudian  data  dikirimkan  ke  seven  segment untuk memunculkan nilai tekanan yang masuk berupa angka
Kata  Kunci:  Kekuatan,  Pukulan,  Atlet  Beladiri,  Sensor  FSR (Force Sensitive Resistor), Mikrokontroler ATmega328,

## I. Pendahuluan
Beladiri  diciptakan  untuk  mempertahankan  diri  dari bahaya yang dapat mengancam keselamatan dan kelangsungan hidup[1].  Beladiri  adalah  cabang  olahraga  yang  melibatkan fisik  dan  seluruh  bagian  tubuh.  Beladiri  juga  merupakan  cara seseorang untuk mempertahankan dirinya dari serangan lawan. Olahraga  beladiri  merupakan  jenis  olahraga  yang  keras, karena  terdapat  bantingan,  pukulan  dan  tendangan  [2]. Notosoejitmo[3]  mengemukakan  bahwa  “teknik  pukulan merupakan teknik yang arah sasarannya menuju lawan dengan menggunakan  tangan  kosong,  sesuai  dengan  teknik  pukulan tersebut”.  Salah  satu  bentuk  latihan  dasar  sebelum  mengikuti pertandingan adalah latihan pukulan dengan ketepatan sasaran dan kekuatan pukulan.
Perkembangan  bidang  keolahragaan  pencak  silat    di Indonesia,  kekuatan  pukulan  merupakan  salah  satu  hal  non absurd  yang  menjadi  penentu  perkembangan  tekhnik seseorang  terutama  pada  olahraga  pencak  silat.  Sehingga takaran  pukulan  seseorang  dalam  olahraga  pencak  silat merupakan  keabsahan  yang  patut  untuk  diukur  [1].  Hal tersebut  bertujuan  untuk  menunjang  pestasi  atlet  pencak  silat dan  menjadi  patokan  untuk  mengetahui  perkembangan kekuatan pukulan.
Penelitian  tentang    pengukuran    kekuatan  pukulan  telah banyak  dilakukan  antara  lain  kecepatan  pukulan  diukur dengan  menggunakan  photogate  meter  [4],  menggunakan stopwacth  berdasarkan  indikator  penilaian  tertentu  [5], mengukur  kecepatan  reaksi  lengan  dengan  Nelson  Reaction Test  dan  mengukur  frekuensi  pukulan  lurus  dengan  tes pukulan  lurus  selama  60  detik  [6],  tes  reaksi  tangan  dan  tes medicine  ball  [7]  dan  pengamatan  pukulan  dengan  kamera yang dianalisis dengan program Kinovea [8]. Tekhnik pukulan dalam  olahraga  pencak  silat  terdapat  beberapa  ragam  seperti
pukulan  depan  dan  pukulan  bandul.  Pukulan  depan  adalah pukulan yang dilakukan dengan lintasan lurus ke depan[1]
Pemanfaatan  teknologi  elektronika  sebagai  salah  satu media  untuk  mengetahui  seberapa  besar  kekuatan  pukulan seoarang  atlet  sebagai  salah  satu  media  pembantu  untuk pemilihan atlet terutama atlet pencak silat. Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian  tentang studi analisis kekuatan  pukulan  atlet  beladiri  Menggunakan  Alat  ukur kekuatan  pukulan  Berbasis  Mikrokontroller  ATmega328” dengan  dibandingkan  dengan  nilai  perhitungan  secara matematis. ( Font 10 )

## II. Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode penelitian eksperimen . Instrumen  untuk  mengumpul  data  dalam  tahap  penelitian  ini adalah  dengan  menggunakan  alat  kekuatan  pukulan  berbasis mikrokontroller ATmega328
Analisis kekuatan pukulan dilakukan pada aspek kekuatan yang direpresentasikan dengan nilai ADC sebagai produk dari kekuatan pukulan. Pemodelan instrumen pengukuran kekuatan pukulan dikemas dalam gambar berikut ini :
Gambar 1. Gambar alat ukur kekuatan pukulan
Pada  penelitian  ini  terdapat  2  variabel,  yaitu  variabel Terikat  adalah  sensor  FSR  (force  sensitive  resistor)  dan mikrokontroller ATmega328. Selanjutnya variabel bebas pada penelitian  ini  adalah  kekuatan  pukulan  dan  atlet  beladiri. Perangkat sistem alat kekuatan pukulan dijelaskan seperti pada gambar 2.
Pada  penelitian  ini  menggunakan  subyek  uji  coba  skala laboratorium  (10  orang)  Atlet  pencak  silat  dengan  range  usia 10-13 tahun untuk mengumpulkan sumber data penelitian ini. Uji  coba  penelitian  dilakukan  dengan  prosedur  kerja  sebagai berikut    Tangan  dengan  jarak  awalan  tertentu  memukul sasaran yang dipasang di lengan piston. Kontak antara kepalan tangan  dan  sasaran  merupakan  fenomena  tumbukan.  Gaya pukulan  akan  menyebabkan  sensor  bekerja  dan  mulai menghitung seberapa besar nilai kekuatan pukulan yang dapat dibaca oleh alat tersebut .
Gambar 2. Skema rangkaian alat
Data biometrik tangan dan lengan didapatkan dari referensi [8].  Tangan  memiliki  dan  lengan  bawah  2.52%  dari  massa tubuh  total  dimana  data  untuk  lakilaki  memiliki  massa  rata- rata sebesar 73 kg. Panjang tangan sampai batas bahu rata-rata sebesar  10.66%  dari  tinggi,  lengan  atas  sebesar  43.6%  dan lengan  bawah  43%  untuk  tinggi  rata-rata  173.1  meter.Waktu reaksi  pukulan  berdasarkan  penelitian-penelitian  terdahulu berkisar 800-850 milidetik dan 600-1100 milidetik [9]. Teknik analisis  data  pada  penelitian  ini  adalah  peneliti  menganalisis hasil  pengukuran  alat  kekuatan  pukulan,  kemudian  peneliti mengambil  kesimpulan  dari  seluruh  hasil  uji  coba  performa alat dengan dibandingkan data biometric yang dihitung secara konvensionalini.

## III. Hasil dan Pembahasan
Pada  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  alat  ukur kekuatan pukulan atlet beladiri ini didesain untuk atlet usia 10- 13  tahun.  Berdasarkan  hasil  uji  coba  alat  diperoleh  data sebagai berikut
Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan  pukulan  dapat  terdeteksi  oleh  alat  tersebut  dengan range  nilai  tertinggi  7945  ADC    dan  terendah  6849  ADC. Nilai kekuatan pukulan tersebut merupakan  nilai rata-rata dari 5x  pengambilan  data.  Dengan  jarak  sasaran  yang  sudah ditentukan.  Nilai  ADC  adalah  nilai  yang  dapat  dibaca  oleh arduino untuk menentukan  kuat lemahnya kekuatan pukulan. Analog  To  Digital  Converter  (ADC)  adalah  pengubah  input analog menjadi kode – kode digital.  ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer  seperti  sensor  suhu,  cahaya,  tekanan/  berat,  aliran dan  sebagainya  sehingga  dapat  diukur  dengan  menggunakan sistim  digital  (komputer).  Pada  penentuan  kekuatan  pukulan secara matematis diperlukan nilai massa dan tinggi badan dari seorang obyek.
Kekuatan  pukulan  dalam  pencak  silat  adalah  salah  satu aspek  yang  berpengaruh  dalam  pertandingan.  Semakin  kuat pukulan  seorang  atlet  pencak  silat  maka  semakin  besar  juga
dampak  yang  akan  diterima  oleh  lawan.    Selain  itu  kekuatan pukulan  dapat  diukur  dari  berat  badan  seorang  atlet.  Ketika seseorang  melakukan  pukulan  maka  akan  ada  massa  yang terbentuk.  Secara  konvensional    massa  tersebut  yang  akan dijadikan pengukuran kekuatan pukulan, sehingga satuan yang digunakan  untuk  pengukuran  kekuatan  pukulan  yaitu  dalam Kg.
Perhitungan  tumbukan  kepalan  tangan  dan  sasaran memiliki  momentum  yang  merupakan  hasil  kali  massa  dan kecepatan. Momentum dirumuskan sebagai [10]:
P = m.v Momentum
pukulan dapat dihitung dengan mengumpulkan  data  massa  tangan  yang  memukul.  Dengan asumsi  pukulan  dilakukan  oleh  bagian  tangan  sampai  batas sendi  siku  maka  bagian  ini  memiliki  massa  1.84  kg berdasarkan  referensi  [9].  Selanjutnya  suatu  benda  yang bergerak  mengahasilkan  energi  kinetik  yang    dapat dirumuskan sebagai [10]:
Ek = ½ mv 2 (2)
Data kecepatan pukulan dapat diperoleh dengan persamaan kecepatan:
V = s/t               (3)
Data jarak dapat dilakukan dengan pengukuran menggunakan alat ukur jarak atau panjang yang dimulai ujung kepalan  tangan  sampai  dengan  bidang  sasaran.  Tekanan  yang bekerja dihitung menggunakan rumus
P = F/A          (4)
Sedangkan luas penampang yang digunakan adalah luasan alat  ukur  kekuatan  pukulan  yang  digunakan  .  Selanjutnya pehitungn gaya ditentuka dengan rumus
F = m.a        (5)
Percepatan suatu benda dirumuskan sebagai berikut : A = v 2 -v 1 / t 2 -t 1 (6)
Jika  diasumsikan  bahwa  tangan  yang  memukul  bermula berada  pada    diam  sehingga  memiliki  nilai  t 1 =  0  dan  v 1 =  0 maka  perhitungan  persamaan  (5)  menjadi  lebih  sederhana. Sehingga  perhitungan  dapat  dilakukan  untu  data  tekanan. Berdasarkan referensi data waktu reaksi pukulan  adalah 600- 1100 milidetik [11]. Dengan memberikan input waktu dengan selang  200    milidetik  dan  jarak  pukulan      50  cm  maka diperoleh hasilpada tabel 1.
Pada  tabel  1  menunjukkan  bahwa  semakin  besar  waktu pukulan maka kecepatan, momentum, energi kinetik dan gaya pukulan akan semakin kecil. Hal ini disebabkan karena empat variabel ini adalah fungsi atau turunan dari waktu. Sedangkan kecepatan berbanding terbalik dengan waktu. Nilai momentum dan energi kinetik merupakan fungsi waktu. Nilai gaya adalah fungsi percepatan dimana percepatan  merupakan  turunan dari kecepatan. Sehingga jika  waktu bertambah besar  maka empat variable tersebut bernilai makin kecil.
t (dt) v(m/dt) p(kgm/dt) Ek(N/dt) F(N) 0.5 0.78 1.43 0.55 2.05 0.6 0.7 1.2 0.45 1.38 0.7 0.68 1.25 0.42 1.11 0.8 0.62 1.14 0.35 0.81 0.9 0.56 1.03 0.28 0.58 1 0.48 0.88 0.21 0.39 1.1 0.48 0.88 0.21 0.35 1.2 0.4 0.73 0.14 0.22 1.3 0.38 0.62 0.13 0.18 Tabel 1. Simulasi hasil perhitungan
Sehingga  jika  dibandingkan  data  nilai  kekuatan  pukulan yang  dihitung  secara  matematis  disimbolkan  dengan  p  maka nilai ADC yang dihasilkan oleh sensor kekuatan ukulan dapat dikatakan  sesuai  dengan  hasil  perhitungan  konvensional dimana  massa  yang  dihasilkan  oleh  kepalan  tangan  ,  serta jarak  yang  antara  kepalan  tangan  dengan  bidang  sasaran berpengaruh  terhadap  nilai  kekuatan  pukulan.  Selain dipengaruhi  oleh  faktor  lain  seperti  waktu  dan  kecepatan pukulan., enegi kinetik, dan Gaya.

## IV. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis di atas dapat disimpulkan bahwa data  ADC  dengan  data  perhitungan  secara  matematis mempunyai  kemiripan  secara  fisis.  Sehingga  berdasarkan analisis  sensor  yang  digunakan  untuk  menangkap  tekanan yang  masuk pada  mikrokontroler  memiliki  nilai  yang berpola sama  dengan  data  perhitungan    secara  matematis  .  Dimana kekuatan pukulan yang dihitung secara matematis dipengaruhi oleh  masa  kepalan  tangan,  energy  kinetik  ,  jarak  sasaran, waktu, dan gaya..

## V. Daftar Pustaka
Aufan, R. & Ratih, P., H. (2018). Pengembangan Produk Alat Pengukur Kekuatan Pukulan Manual Pada Cabang Pencak Silat. Medan: Universitas
Negeri Medan. http://jurnal.unimed.ac.id/2012/index.php/lemlit/article/do wnload/12265/105 85 .
[2]  Isyunanto,  A.,  A.  (2014). Konstruksi  Sosial  Perempuan dalam  Mengikuti  Bela  Diri. Surabaya:  Universitas Airlangga.
[3]  Fendrian,  F.  (2013). Efektivitas  Teknik  Serangan  Pukulan dan  Serangan  Tendangan  Terhadap  Perolehan  Poin Dalam
Pertandingan Kumite Cabang Olahraga  Karate. (Skripsi).  Universitas  Pendidikan Indonesia, Bandung
[4]  J.  G.  Manullang,  Soegiyanto,  Sulaiman,  2014, Pengaruh Metode  Latihan  dan  Power  Lengan  Terhadap  Kecepatan Pukulan  Gyaku  Tsuki  Chudan  pada  Cabang  Olahraga Karate  Dojo  Khusus  Unimed, Journal  Of  Physical Education And Sports 3(2): 103-10
[5]  P.  H.  Purba,  2016, Upaya  Meningkatkan  Kecepatan Pukulan  Gyaku  Tsuki  Chudan  Melalui  Bentuk  Latihan Variation of Body Drops pada Siswa Putra Ekstrakurikuler  Karate  SMA  Swasta  Kristen  Immanuel Medan Tahun 2016, Wahana Didaktika 14(3): 1-13
[6]  Supriatin,  2017,  Hubungan  Antara  Kecepatan  Reaksi dengan  Frekuensi  Pukulan  Lurus  pada  Olahraga  Karate Ranting  Lemkari  Kecamatan  Mowewe  Kabupaten  Kolaka Timur,  Skripsi,  Program  Studi  Pendidikan  Jasmani Kesehatan  dan  Rekreasi,  Jurusan  Pendidikan  Jasmani Kesehatan  dan  Rekreasi,  Fakultas  Keguruan  dan  Ilmu Pendidikan, Universitas Halu Oleo, Kendari
[7]  Monalisa,  2014, Hubungan  Reaksi  Tangan  dan  Power Lengan  dengan  Kemampuan  Pukulan  Gyakusuki  Cabang Olahraga  Karate ,  Jurnal  Skripsi,  Fakultas  Keguruan  dan Ilmu Pendidikan, Universitas Lampung, Bandar Lampung
[8]  A.  W.  M.  Utomo,  F.  Y.  Wulandari,  2017, Hubungan AntaranKekuatan  Otot  Tungkai,  Perut  dan  Lengan Terhadap  Kecepatan  Pukulan  Gyaku  Tsuki  (Study  pada Mahasiswa  Putra  UKM  Karate  Universitas  Negeri Surabaya), Artikel  Skripsi,  Prodi  S1  Pendidikan Kepelatihan  Olahraga,  Jurusan  Pendidikan  Kepelatihan Olahraga, Fakultas Ilmu Keolahragaan, Universitas Negeri Surabaya
[9] Anonim, 2018, Percent Body
Weight, http://www.exrx..net ,  diunduh  tanggal  2  Maret    2021. Pukul 10.00 WIB
[10]  Ľ. Šiska, J. Brodani, M.  Štefanovsky,  S. Todorov, 2016, Basic Reliability Parameters of a Boxing Punch , Journal of Physical Education and Sport 16(1): 241-244
[11]  Irwan,  2017, Hubungan  Power  Otot  Lengan,  Kecepatan Reaksi dan Motivasi Latihan dengan Kemampuan Pukulan Lurus  pada  Beladiri  Pencak  Silat  (Studi  pada  Siswa Ekstrakurikuler  SMK  Negeri  1  Kendari) ,  Jurnal  Hasil Penelitian,  Program  Pascasarjana,  Universitas  Halu  Oleo, Kendari