Sáng chế khung xương robot dành cho người đột quỵ

Thứ năm - 28/03/2024 00:17 0

Sản phẩm do 5 nhà khoa học phòng thí nghiệm cơ khí chính xác và tự động hóa, Trung tâm nghiên cứu triển khai cùng Khu công nghệ cao TP HCM (SHTP Labs) hợp tác với một số trường đại học thực hiện trong 3 năm qua. Khung xương robot (Exoskeleton) nhằm hỗ trợ người đứng lên, ngồi xuống và giữ thăng bằng trong quá trình di chuyển trên mặt đất thuận lợi. Sản phẩm phù hợp với người bị chấn thương chân, người bị đột quỵ tập luyện phục hồi chức năng. Với khả năng trợ lực, khung xương cũng có thể giúp người mang vác vật nặng, hỗ trợ bộ đội trong những chuyến hành quân xa.
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.
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. Nhóm 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.
Sắp tới nhóm nghiên cứu hợp tác với một bệnh viện phục hồi chức năng đưa hệ thống vào thử nghiệm cho một số bệnh nhân để đánh giá hiệu quả, làm cơ sở tối ưu sản phẩm, hướng đến thương mại hóa. 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. "Đây là hướng nghiên cứu mang tính liên ngành nên cần sự tham gia của nhiều chuyên gia, đặc biệt là các cơ quan y tế để hoàn thiện và đưa sản phẩm đến với cuộc sống", thạc sĩ Vinh nói.

Thiết kế khung xương ngoài phục hồi chức năng của nhóm.
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. 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 Quốc nói.
TH: Quang Dũng