Bệnh nhân đột quỵ có cơ hội luyện tập phục hồi chức năng nhờ khung xương robot

Kỹ thuật robot
30/03/2024 16:38
5 nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Cơ khí chính xác và Tự động hóa, Trung tâm nghiên cứu triển khai, Khu công nghệ cao TP HCM (SHTP Labs) đã hợp tác với một số trường đại học nghiên cứu chế tạo khung xương robot phục vụ việc tập vật lý trị liệu cho người bị đột quỵ, chấn thương chân.
aa

5 nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Cơ khí chính xác và Tự động hóa, Trung tâm nghiên cứu triển khai, Khu công nghệ cao TP HCM (SHTP Labs) đã hợp tác với một số trường đại học nghiên cứu chế tạo khung xương robot phục vụ việc tập vật lý trị liệu cho người bị đột quỵ, chấn thương chân.

benh nhan dot quy co co hoi luyen tap phuc hoi chuc nang nho khung xuong robot
Sản phẩm khung xương ngoài phục hồi chức năng của nhóm được thực hiện trong 3 năm. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Dự án được thực hiện trong 3 năm nhằm hỗ trợ người đứng lên, ngồi xuống và giữ thăng bằng trong quá trình di chuyển trên mặt đất thuận lợi. Với khả năng trợ lực, khung xương robot (Exoskeleton) cũng có thể giúp người mang vác vật nặng, hỗ trợ bộ đội trong những chuyến hành quân xa.

Ý tưởng của nhóm đến từ việc các sản phẩm trên thị trường chủ yếu tập cho các khớp khác nhau trên chân không mang tính tổng thể cho cả đôi chân. Ngoài ra, khi tập, người dùng phải ở một chỗ, không được trải nghiệm tự đi lại thực tế, dễ gây cảm giác nhàm chán và kém hiệu quả. Với khung xương robot, người bệnh được trải nghiệm đi trên đôi chân mình, giúp các khối cơ chân hoạt động, làm khả năng hồi phục tốt hơn.

Khung xương robot được làm chủ yếu bằng vật liệu nhôm, trọng lượng khoảng 20 kg, có khả năng tăng giảm độ cao để phù hợp chiều cao của chân người ở các lứa tuổi, thể chất khác nhau. Ở các khớp khung xương được bố trí 4 động cơ điện, công suất 400W, có hộp số giúp tăng giảm tốc độ, phù hợp cho từng cường độ tập khác nhau.

“Động cơ đóng vai trò rất quan trọng vì phải đáp ứng yếu tố nhỏ gọn không bị vướng trong quá trình tập luyện cũng như tính thẩm mỹ nhưng cần có công suất lớn để đảm bảo sức tải của chân”. “Khác với các thiết bị tập phục hồi chức năng tay, khung xương robot tập chân phải đảm bảo giữ trọng tâm tốt, không bị ngã trong quá trình sử dụng”, Thạc sĩ Bùi Quang Vinh, Trưởng phòng thí nghiệm Cơ khí chính xác và Tự động hóa cho biết.

Nguồn điện sử dụng cho hệ thống gồm 2 pin lithium 20Ah, một pin cấp cho khung xương robot, một cấp cho khung bệ tì tay và mạch điều khiển. Hai hệ thống có thể hoạt động cùng lúc bằng dây cáp kết nối hay độc lập tùy vào mục đích sử dụng. Sản phẩm có nút bấm khẩn cấp, dừng toàn bộ hoạt động của hệ thống khi xảy ra lỗi có thể gây nguy hiểm cho người dùng trong quá trình tập.

benh nhan dot quy co co hoi luyen tap phuc hoi chuc nang nho khung xuong robot
Thực nghiệm luyện tập trên sản phẩm nghiên cứu tại SHTP Labs. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Ngoài việc thiết kế, chế tạo khung xương robot, nhóm cũng đã xây dựng phần mềm quản lý việc tập luyện bằng việc sử dụng công cụ mô phỏng. Thông qua quá trình tập luyện, dữ liệu về sự thay đổi góc nghiêng của khớp chân, khoảng cách mỗi bước chân,… được cung cấp để bác sĩ thiết lập các bài tập với cường độ phù hợp với bệnh nhân.

Nhóm cũng dự kiến thiết kế cảm biến gắn ở bàn chân để đo lực tập và ứng dụng trí tuệ nhân tạo phân tích dữ liệu từ chế độ tập của bệnh nhân để xây dựng bài tập tối ưu hơn.

PGS.TS. Lê Hoài Quốc, Chủ tịch Hội Tự động hóa TP HCM nhận định, thực tế các nghiên cứu khung xương ngoài cho chân tại Việt Nam chủ yếu mới dừng lại các ở các đề tài khoa học, chưa có nhiều sản phẩm thương mại ứng dụng thực tế. Ông đánh giá, khung xương ngoài phục hồi chức năng cho tay và chân có những điểm khác biệt và phức tạp khác nhau. Tuy nhiên, hệ thống tập luyện cho chân phải tải được trọng lượng cơ thể bệnh nhân từ tư thế ngồi, đứng, bước đi,… Điều này phụ thuộc vào thể trạng và tình trạng phục hồi mỗi bệnh nhân nên cần tính toán một cách chính xác.

Ông cho biết hiện nghiên cứu của nhóm mới dừng ở giai đoạn đầu. Để thương mại hóa cần thử nghiệm trên nhiều bệnh nhân, đánh giá trải nghiệm của họ và tối ưu hóa thiết kế cũng như chi phí để hoàn thiện sản phẩm về công nghệ cũng như giá thành phù hợp. “Chúng tôi sẽ hỗ trợ nhóm kết nối với bác sĩ chuyên ngành phục hồi chức năng và các bệnh viện để thử nghiệm. Để sản phẩm ứng dụng, nhà khoa học chỉ là người cung cấp thiết bị tập, còn bác sĩ mới là người chỉ định chế độ, điều kiện tập với từng bệnh nhân”, PGS Lê Hoài Quốc nói.

Bảo Hà

Tin bài khác
Đổi mới giáo dục để tạo đột phá: "Tư duy cùng thắng - Khai phóng tiềm năng"

Đổi mới giáo dục để tạo đột phá: "Tư duy cùng thắng - Khai phóng tiềm năng"

Ông Hoàng Văn Lược - Tổng Giám đốc điều hành Trường Tiểu học, THCS và THPT Đa Trí Tuệ (MIS) đã có bài viết chia sẻ cùng Tạp chí Tự động hoá Ngày nay về những giải pháp đổi mới giáo dục để tạo đột phá.
Ông Lê Hoài Quốc tái đắc cử Chủ tịch Hội Tự động hóa TP.HCM (HAuA)

Ông Lê Hoài Quốc tái đắc cử Chủ tịch Hội Tự động hóa TP.HCM (HAuA)

Sáng 20/12, Hội Tự động hóa TPHCM (HAuA) đã tổ chức Đại hội nhiệm kỳ VI (2024-2029), kết quả đã bầu ra 27 thành viên trong ban chấp hành. PGS.TS. Lê Hoài Quốc tiếp tục được bầu giữ chức vụ Chủ tịch trong nhiệm kỳ này.
Tiêu chuẩn, điều kiện xét thăng hạng chức danh nghề nghiệp chuyên ngành xây dựng

Tiêu chuẩn, điều kiện xét thăng hạng chức danh nghề nghiệp chuyên ngành xây dựng

Bộ Xây dựng đã ban hành Thông tư 11/2024/TT-BXD quy định mã số, tiêu chuẩn chức danh nghề nghiệp; tiêu chuẩn, điều kiện xét thăng hạng chức danh nghề nghiệp viên chức chuyên ngành xây dựng.
Hơn 200 tài liệu, hiện vật được trưng bày tại Triển lãm "Xứng danh bộ đội Cụ Hồ"

Hơn 200 tài liệu, hiện vật được trưng bày tại Triển lãm "Xứng danh bộ đội Cụ Hồ"

Ngày 20/12, nhân kỷ niệm 80 năm Ngày thành lập Quân đội nhân dân Việt Nam (22/12/1944-22/12/2024), 35 năm Ngày hội Quốc phòng toàn dân (22/12/1989-22/12/2024), thực hiện chỉ đạo của Ban Tuyên giáo Trung ương, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch, Tổng cục Chính trị Quân đội nhân dân Việt Nam, Bảo tàng Hồ Chí Minh phối hợp Bảo tàng Lịch sử quân sự Việt Nam tổ chức khai mạc Triển lãm "Xứng danh Bộ đội Cụ Hồ".
Giao lưu “Tự hào Việt Nam” và ra mắt dự án công nghệ về lịch sử Quân đội nhân dân Việt Nam

Giao lưu “Tự hào Việt Nam” và ra mắt dự án công nghệ về lịch sử Quân đội nhân dân Việt Nam

Kỷ niệm 80 năm Ngày thành lập Quân đội nhân dân Việt Nam, tối 19/12, Cung Thanh niên Hà Nội phối hợp nền tảng số mở YooLife tổ chức chương trình giao lưu nghệ thuật “Tự hào Việt Nam” với chủ đề “Hát mãi khúc quân hành” và ra mắt dự án mô phỏng hành trình chiến đấu và trưởng thành của Quân đội nhân dân Việt Nam bằng công nghệ thực tế ảo. Chương trình đã mang đến những trải nghiệm sâu sắc, kết nối lịch sử và hiện tại, góp phần khơi dậy niềm tự hào dân tộc.
Viettel nhận chứng nhận sản phẩm thông tin quân sự sẵn sàng kinh doanh tại Malaysia

Viettel nhận chứng nhận sản phẩm thông tin quân sự sẵn sàng kinh doanh tại Malaysia

Tại Lễ khai mạc Triển lãm Quốc phòng quốc tế Việt Nam 2024 (Vietnam Defence Expo 2024), Tổng Công ty Công nghiệp công nghệ cao Viettel (Viettel High Tech) đã chính thức nhận văn bản chứng nhận từ Lục quân và Bộ Quốc phòng Malaysia, công nhận các sản phẩm thông tin quân sự của Viettel đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe để cung cấp cho lục quân.
Diễn biến lãi suất vay mua nhà tháng cuối cùng năm 2024

Diễn biến lãi suất vay mua nhà tháng cuối cùng năm 2024

Tháng 12/2024, khung lãi suất vay mua nhà tại một số ngân hàng thương mại trong nước và nhóm ngân hàng quốc doanh gần như không có thay đổi.
Thị trường chứng khoán ngày 20/12: VN Index duy trì trên mốc 1.250 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 20/12: VN Index duy trì trên mốc 1.250 điểm

Thị trường có phiên tăng nhẹ, sau phiên giảm mạnh trước đó. Điểm sáng của phiên tập trung vào nhóm vận tải biển và một số cổ phiếu riêng lẻ. Tuy nhiên, dòng tiền thận trọng cùng sự phân hóa ở các nhóm ngành lớn khiến thanh khoản giảm mạnh.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/12/2024: Tuổi Tý gặp khó khăn, tuổi Mão tiến triển thuận lợi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/12/2024: Tuổi Tý gặp khó khăn, tuổi Mão tiến triển thuận lợi

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 21/12/2024 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Trao giải Hiệu quả năng lượng trong công nghiệp-công trình xây dựng năm 2024

Trao giải Hiệu quả năng lượng trong công nghiệp-công trình xây dựng năm 2024

Các giải thưởng được tổ chức nhằm ghi nhận, tôn vinh những doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, những công trình xây dựng tiêu biểu trong việc thực hiện các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.