Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu – thiết kế, chế tạo máy tập phục hồi chức năng khuỷu tay khớp vai -KTKV
Bộ môn GCVL & DCCN [2012] PHẦN MỘT: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THỰC TRẠNG CHẤN THƯƠNG KHUỶU TAY-KHỚP VAI & THIẾT BỊ PHỤC HỒI CHỨC NĂNG TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Khảo sát thực trạng chấn thương khuỷu tay khớp vai Việt Nam 1.1.1 Khuỷu tay khớp vai Xương đòn Mỏm quạ xương vai Chỏm xương cánh tay Xương vai Xương cánh tay Mỏm ròng rọc xương cánh tay Xương trụ Mỏm trâm trụ Xương cổ tay 10 Xương đốt bàn tay 11 Xương đốt ngón tay 12 Mỏm trâm quay 13 Xương quay 14 Đài quay 15 Hố cầu 16 Mấu động to xương cánh tay 17 Mỏm vai Hình 1.1 Hệ thống xương khớp chi Khuỷu tay khớp vai thuộc xương chi Xương chi gồm có: xương bả vai, xương đòn, xương cánh tay, xương trụ, xương quay, xương Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] cổ tay, xương đốt bàn tay, xương đốt ngón tay Giữa xương tiếp nối với tạo thành khớp 1.1.2 Chấn thương thường gặp với khuỷu tay khớp vai Chấn thương khớp khuỷu bệnh thường gặp vận động viên quần vợt, bóng bàn, bóng chuyền, thợ mộc, thợ hàn, thợ rèn nghề nghiệp họ thường lặp lặp lại động tác xoay cánh tay thời gian dài; co duỗi khớp khuỷu tay, cổ tay sử dụng phận cánh tay cổ tay sức với lực tác động lớn Triệu chứng thường thấy phía khớp khuỷu tay đau nhức, cầm nắm khó khăn, quay cánh tay, co duỗi khớp cổ tay thấy đau lan truyền xuống dưới, phía bên khớp khuỷu tay, xương cổ tay có điểm đau, sưng tấy Nếu thấy sắc xanh gân bị tổn thương, sắc tía huyết ứ đọng Khi bị thương sưng, ấn vào da thịt thấy đau, bị thương nhiều Nếu có sưng đau, khớp co duỗi khó bị thương nặng Nguyên nhân viêm khớp khuỷu theo y học cổ truyền, phần lớn vận động mạnh cầm vật nặng bị ngã, kéo co, làm trở ngại vận hành kinh khí, gân mạch khớp bị tổn thương 1.2 Các phương pháp điều trị 1.2.1 Điều trị truyền thống Y học cổ truyền có nhiều cách chữa xoa bóp bấm huyệt, châm cứu; thuốc đắp, chườm ẩm thực hỗ trợ xoa bóp bấm huyệt phương pháp hiệu quả, an toàn để chữa bệnh Nguyên tắc: lấy huyệt nơi đau Bệnh tác động mạnh Nếu bị đau lâu dùng phép bổ kết hợp cứu điếu ngải cứu Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Phương pháp day bấm huyệt: Gập khuỷu tay đau để lên đùi, dùng đầu ngón tay tay bấm huyệt, bấm thả liên tục 15 lần cho huyệt Tác dụng hành khí thông kinh lạc làm cho công khuỷu tay bị thương hồi phục trở lại bình thường Khi day bấm huyệt cần phối hợp động tác co duỗi, quay cánh tay để khớp khuỷu vận động Mỗi ngày tiến hành bấm 1- lần 1.2.2 Điều trị theo hướng máy phục hồi chức thụ động liên tục Các máy tập phục hồi chức thụ động liên tục - Continuous passive motion (CPM) thiết bị sử dụng giai đoạn đầu điều trị phục hồi chức sau chấn thương mô mềm, phẫu thuật chấn thương Phương pháp điều trị cưỡng đối tượng điều trị di chuyển liên tục thông qua việc kiểm soát phạm vi chuyển động, phạm vi chuyển động phụ thuộc vào giới hạn không gian khớp Tuy nhiên số trường hợp góc giới hạn cần tăng giần theo thời gian Trên sở trị liệu truyền thống cho người bệnh bị chấn thương khuỷu tay khớp vai hãng sản xuất đưa máy phục hồi chức dựa cử động chi người bệnh kết hợp với điều trị thuốc đem lại hiệu tốt 1.3 Thực trạng xu hướng máy tập điều trị 1.3.1 Lịch sử phát triển máy: Trên giới máy đưa vào sử dụng từ năm 1980 đến sử dụng rộng rãi hầu hết quốc gia có y học phát triển 1.3.2 Tình hình ứng dụng máy Việt Nam Tại bệnh viện TW có khoa chỉnh hình phục hồi chức Việt Nam bắt đầu sử dụng số máy phục hồi chức khuỷu tay khớp vai nước điều kiện nước hạn chế có nhiều lý do: Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] máy thiết kế phù hợp thể nhân trắc học người phương tây, chi phí kinh tế cao trang bị, máy nhập ngoại hoạt ảnh hưởng môi trường Việt Nam, không kiểm soát chất lượng máy nhập Vì vấn đề đặt nghiên cứu nội địa hóa chế tạo máy phục hồi chức khuỷu tay khớp vai phục vụ chăm sóc sức khỏe cho người Việt Đó ý nghĩa nhân văn đề tài 1.3.3 Xu hướng phát triển máy tương lai Có xu hướng phát triển máy nâng cấp máy có tạo máy hoàn toàn Máy phục hồi chức đa đại kết hợp vào robot chăm sóc sức khỏe người - Với xu hướng cải tiến phục hồi chức cung cấp chương trình hoạt động phức tạp mô toàn diện cử động co duỗi Cải tiến giao diên thân thiện phù hợp đối tượng bệnh nhân Kết hợp thêm biện pháp y dược vào máy: có thêm phận ủ đắp thuốc Trong điều trị Việt Nam xu hướng nên áp dụng - Xu hướng thứ hai thiết kế máy phục hồi đa kết hợp phục hồi nhiều loại chấn thương, phục hồi khuỷu tay khớp vai với phục hồi khớp chân Máy phục hồi đa cho người bị liệt toàn thân, kết hợp cho robot chăm sóc sức khỏe người ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài : “Nghiên cứu chế tạo máy phục hồi chức khuỷu tay khớp vai KTKV ” lấy đối tượng nghiên cứu người Việt Nam, sở nhân trắc học người Việt Nam nghiên cứu thiết kế đưa sản phẩm máy phục hồi chúc phục vụ chăm sóc sức khỏe người Việt Các thiết bị tập phục hồi chức sử dụng bệnh viện tham khảo thiết bị nước Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 3.1 Cơ sở lý luận: Dựa sở lý thuyết phục hồi chức cho người bị chấn thương khuỷu tay, khớp vai với kết hợp lý thuyết robotis Từ nhận thấy Ưu điểm máy phục hồi chức KTKV: - Đóng vai trò nhân viên vật lý trị liệu, KTKV mô theo cử động nhân viên thông qua tập, giúp co giãn cơ, lưu thông máu - Lợi lớn máy KTKV thay đào tạo nhân viên trị liệu với đầu tư lớn thời gian công sức trang bị thiết bị KTKV kinh tế - Mặt khác KTKV hoạt động liên tục không mệt mỏi, có khả trang bị cho bệnh viện phục hồi,hoặc trang bị cho cá nhân Nhược điểm máy phục hồi chức KTKV : - Các máy phục hồi tính linh hoạt chưa cao, khả cử động hạn chế Giao diện chưa thân thiên khó sử dụng,một số máy đòi hỏi có khả trình độ điều khiển định - Đối tượng sử dụng hạn chế với nhóm nhỏ Tùy theo chức xác định thiết kế 3.2 Nghiên cứu thực tiễn: Thực tế thị trường máy phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai nhiều hãng sản xuất thành công, nhiều mẫu mã với chức khác đáp ứng phần chăm sóc người bệnh Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] 3.3 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài KTKV: Trên sở thực lý luận, sở thực tiễn đặt nhiệm vụ đề tài “Nghiên cứu chế tạo máy phục hồi chức khuỷu tay khớp vai KTKV”: - Xây dựng lý thuyết điều trị phục hồi chức máy tập phục hồi chức xương chi - Xây dựng mô hình tính toán cho riêng xương chi người Việt Nam, mô thành công toàn trình, tính toán kiểm nghiệm máy… - Đưa quy trình chế tạo máy phục hồi chức phù hợp với điều kiện sản xuất nội địa nước ta - Sản xuất thành công đơn máy phục hồi chức khuỷu tay khớp vai hoạt động tốt, từ đưa vào sản xuất cung cấp thị trường nước - Tạo tảng sở tiếp cận phương pháp nghiên cứu chế tạo máy phục hồi chức khác nước PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Tham khảo thiết bị loại có thị trường: Thị trường máy phục hồi chức khuỷu tay khớp vai xuất nhiều loại Đóng vai trò nhân viên vật lý tri liệu, máy phục hồi tùy theo khả làm việc, phối hợp chuyển động, phục hồi tăng cường máu cho cơ, xương bị chấn thương, đảm bảo phục hồi chức cho khớp Các máy phục hồi dụng cho bệnh nhân sau phẫu thuật giảm sưng, sẹo, cải thiện tầm vận động Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Hình 1.2 Máy tập phục hồi hãng Optiflex [14] Thông số kỹ thuật: Góc nâng hạ: 30 tới 175 ° Góc xoay trục khớp tay: -90 tới 90 ° Góc xoay ngang khớp vai: tới 125 ° Góc gập duỗi: 30 tới125 ° Thời gian vận hành tập: 1-300 phút Số cấp tốc độ: 20 cấp Lưu liệu bệnh nhân: Có Trọng lượng: 25Kg Số tập đáp ứng bản: Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật máy tập hãng Optiflex Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Hình 1.3 Máy tập hãng CENTURA [15] Thông số kỹ thuật: Góc nâng hạ: 20 tới 160 ° Góc xoay trục khớp tay: -30 tới 90 ° Góc xoay ngang khớp vai: -30 tới 110 ° Góc gập duỗi: -10 tới 135 ° Thời gian vận hành tập: 1phút tới 24 Số cấp tốc độ: cấp Lưu liệu bệnh nhân: Tùy phiên Trọng lượng: 23Kg Số tập đáp ứng bản: Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật máy tập hãng CENTURA Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Trong đồ án này, nhóm KTKV sử dụng liệu tham khảo để thiết kế sau: Góc nâng hạ: 20 tới 160 ° Góc xoay trục khớp tay: -30 tới 90 ° Góc xoay ngang khớp vai: -30 tới 110 ° Góc gập duỗi: -10 tới 135 ° Thời gian vận hành tập: phút tới Số cấp tốc độ: cấp Lưu liệu bệnh nhân: Không Trọng lượng: ~20Kg Số tập đáp ứng bản: Ngoài thông số kỹ thuật tiến hành điều chỉnh cho phù hợp dựa theo khảo sát vật lý trị liệu nhân trắc học người Việt Nam 4.2 Tham khảo thực tế: Máy KTKV với đặc thù thiết bị y tế, việc tham khảo mô hình hãng giới, máy KTKV cần xây dựng để phù hợp với người điều kiện Việt Nam Để đáp ứng đòi hỏi đó, phương pháp nghiên cứu đề khảo sát người dựa tiêu chuẩn yêu cầu điều trị để xây dựng mô hình không gian làm việc cho máy Chúng em tham khảo ý kiến chuyên môn chuyên gia chấn thương chỉnh hình bệnh viện quân y 108 bệnh viện bạch mai, đồng thời tiến hành đo đạc trực tiếp người Việt Nam để lấy thông số nhân trắc học Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] CHƯƠNG II: CƠ SỞ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY TẬP PHỤC HỒI CHỨC NĂNG KHUỶU TAY KHỚP VAI TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU Các chấn thương khớp vùng chi chấn thương thường gặp điển hình Đây loại chấn thương phổ biến có mức thể bị từ mức nhẹ bong gân, trật khớp tổn thương sâu cơ, thoái hóa Tùy theo nguyên nhân gây chấn thương,mức độ tổn thương mà phương pháp điều trị khác Việc xác định phương pháp điều trị vấn đề cốt lõi trước xây dựng thiết bị y tế Để xây dựng thiết bị y tế hiệu nguyên tắc phải xác định quy tắc điều trị phù hợp ứng với nhóm bệnh nhân cụ thể Do cần khảo sát nghiên cứu lựa chọn đối tượng phù hợp Mặt khác máy tập phục hồi chức đồng thời thiết bị máy móc, bị giới hạn nhiều khả đáp ứng, không gian làm việc độ linh hoạt Điều đòi hỏi phải có sở nghiên cứu đầy đủ để đáp ứng đầy đủ yêu cầu sau: - Phương pháp điều trị phù hợp - Đáp ứng vóc dáng, hình thể người Việt Nam - Có khả sử dụng với nhiều dạng bệnh nhân - Linh hoạt việc lắp đặt, vận hành - Độ tin cậy cao, an toàn Xuất phát từ thực tế nhóm KTKV đưa bốn sở tiếp cận cho đề tài Các sở giải yêu cầu đặt hệ thống từ thấp đến cao Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 10 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] 2.1.5 Lắp ráp cụm chi tiết 6: Cụm đỡ cánh tay máy Cụm đỡ cánh tay máy có nhiệm vụ cầu nối cánh tay máy ghế máy đảm nhiệm chức điều chỉnh hướng mở cánh tay Hình 6.23.Cụm đỡ cánh tay máy Cụm đỡ cánh tay máy gồm chi tiết sau Thanh đỡ tay máy Trụ đỡ tay máy Các bước lắp ráp cụm đỡ cánh tay máy sau: Bước 1: Lấy dấu chi tiết đỡ tay máy vị trí cần hàn chi tiết trụ đỡ tay máy Bước 2:Tiến hành lắp ráp chi tiết trụ đỡ tay máy vào chi tiết đỡ tay máy mối ghép hàn Kiểm tra: cánh tay máy cánh tay bệnh nhân đặt vào cụm đỡ cánh tay máy trình làm việc nên ta tiến hành kiểm tra mối hàn Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 204 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] 2.1.6 Cụm chi tiết 6: Cụm gá động Cụm gá động có nhiệm vụ điều chỉnh vị trí khớp vai Tuỳ thuộc bệnh nhân có độ dày thể xác định mà ta điều chỉnh vị trí cụm gá đỡ để phù hợp với bệnh nhân Hình 6.24.Cụm gá động Cụm gá động gồm chi tiết sau: - Động +hộp giảm tốc (1) - Tấm gá động (2) - Kẹp điều chỉnh (3) - Tấm đỡ động (4) Ta tiến hành lắp ráp cụm gá động theo bước sau: Bước 1: Lắp mặt bích gá động vào mặt bên hộp giảm tốc cố định mối ghép bulong Bước 2: Lấy dấu vị trí đỡ động tiến hành lắp ráp chi tiết kẹp điều chỉnh với chi tiết đỡ động mối ghép hàn Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 205 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Bước 3: Sau hàn chi tiết kẹp điều chỉnh với chi tiết đỡ động ta tiến hành lắp ráp phần chi tiết đỡ động với phần đế gá động mối ghép bulong Kiểm tra: Ta tiến hành kiểm tra mối ghép hàn xem có không,mối ghép bulong 2.1.7 Cụm chi tiết 7: Cụm cánh tay Cụm cánh tay có nhiều chức năng,nhiệm vụ khac như:đỡ cánh tay ,điều chỉnh độ dài cánh tay để phù hợp với bênh nhân,luân chuyển tập Hình 6.25.Cụm – Cụm cánh tay Cụm cánh tay kết hợp cụm khối tiết khác theo Mục 3.2.7 Chương III: (1) Khối 7.1 – Khối thân (2) Khối 7.2 – Khối chi tiết phục vụ lắp ghép (3) Khối 7.3 – Khối chi tiết điều chỉnh chiều dài cánh tay Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 206 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Ta tiến hành lắp ráp theo bước sau: Bước 1: Lắp (2) (1) lắp ghép bu long Bước 2: Lắp (3) với (1) (2) liên kết hàn Bước 3: Kiểm tra khả di trượt cụm (2) so với toàn 2.1.8 Cụm chi tiết 8: Cụm cánh tay Hình 6.25.Cụm – Cụm cánh tay Cụm chi tiết gồm khối chi tiết sau: Khối 8.1 - Khối nối với cụm cánh tay (1) Động (2) Khối 8.2 - Khối gá động (3) Ta tiến hành lắp ráp theo bước sau: Bước 1: Lắp Động (2) lên gá (3) sử dụng liên kết buloong – vít Bước 2: Tách cụm (1) lắp với trục động (2) Sử dụng vít trí để cố định Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 207 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Bước 3: Kết hàn để gắn chi tiết cố định nối vào toàn cụm (xem Hình 3.25) Bước 4: Kiểm tra: Kiểm tra xem trục động trục nối có thò khỏi mặt chi tiết cẳng tay không trình làm việc máy cụm lắp ghép với ngàm nối T có chức thay nhanh nên dễ xảy mắc kẹt 2.1.9 Cụm chi tiết 9: Cụm chi tiết khuỷu tay Hình 6.26.Cụm – Cụm chi tiết khuỷu tay Ta tiến hành lắp ráp theo bước sau: Bước 1: Hàn (4) (5) tạo thành chi tiết chữ T Bước 2: Hàn ống (3) (4) Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 208 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Bước 3: Đưa chi tiết (2) lòng ống (3); sử dụng ốc tai để cố định Bước 4: Đưa chi tiết (1) vào ống (2), sử dụng liên kết bulong để giữ Bước 5: Đặt chi tiết (6) vào ống (5) nhờ lỗ mặt Bước 6: Kiểm tra 2.2 Lắp ráp tập từ cụm chi tiết 2.2.1 Lắp ráp ghế ngồi Hình 6.27 Sơ đồ thành phần ghế ngồi máy KTKV Các bươc lắp ráp ghế ngồi sau: Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 209 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Bước 1: Lồng chi tiết điều chỉnh vai (4) qua cụm chi tiết điều chỉnh lưng àn cố định cụm chi tiết điều chỉnh vai Sử dụng đai ốc tai kẹp chặt cụm chi tiết điều chỉnh vai Bước 2: Đặt cụm chi tiết ghế (2) cố định mặt phẳng Gắn cụm chi tiết bánh xe (1) vào cụm chi tiết ghế (2) mối ghép bulong Bước 3: Gắn cụm chi tiết điều chỉnh lưng (3) vào lưng ghế ngồi Bước 4: Kiểm tra điều chỉnh 2.2.1 Lắp ráp cánh tay máy tập 1, B C A Hinh 6.28 Ba chuyển động A, B, C để lắp ghép cánh tay máy tập 1, 2, Cả tập 1, sử dụng chung cách lắp ghép, khác việc sử dụng động hoạt động Cánh tay máy bao gồm cụm chi tiết Trong đó: Cụm đỡ cánh tay máy gắn với cụm chi tiết điều chỉnh độ rộng vai Sau điều chỉnh góc mở phù hợp Cụm chi tiết đỡ cánh tay máy cố định vít trí Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 210 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Động khớp bả vai (DC1) gắn với Cụm chi tiết gá động sau gắn với cụm Chi tiết cánh tay Chuyển động A (Hình 6.28) gắn phần tay máy với phần ghế ngồi thông qua chi tiết đỡ Được cố định vít trí Chuyển động đồng thời điều chỉnh độ rộng vai người vận hành Chuyển động B : Phần chi tiết trung gian theo phương B đưa vào rãnh chữ T cụm chi tiết cánh tay Trên cụm có chốt tự lựa giữ Phần chi tiết trung gian không bị tháo lỏng Chuyển động C: Tương tự chuyển động B, chi tiết khuỷu tay đưa vào chi tiết trung gian 2.2.1 Lắp ráp cánh tay máy tập A C Hinh 6.29 Hai chuyển động A, C để lắp ghép cánh tay máy tập Tương tự lắp ghép tập 1, 2, nhiên tập không cần thiết phải sử dụng cụm chi tiết trung gian Do tập người vận hành cần sử dụng chuyển động để lắp ghép A C hình 6.29 Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 211 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Chuyển động A: gắn phần tay máy với phần ghế ngồi thông qua chi tiết đỡ Được cố định vít trí Chuyển động đồng thời điều chỉnh độ rộng vai người vận hành Chuyển động C: Cụm chi tiết khuỷu tay đưa vào Cụm chi tiết cánh tay Trên cụm có chốt tự lựa giữ Phần chi khuỷu tay không bị tháo lỏng Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 212 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] CHƯƠNG VII : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM MỘT SỐ HÌNH ẢNH VÀ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM Hình 7.1 Hình ảnh mô hình sau hoàn thiện Kết mô hình lắp ráp cho thấy số vấn đề sau: - Ưu điểm: o Thiết bị có tính lắp lẫn tốt, hoạt động đơn giản o Việc thay tháo nhanh thiết bị khoảng 2-3 phút chưa kể thời gian cài đặt, đạt tiêu thời gian o Cơ cấu cữ chặn an toàn thiết bị có khả chống góc động o Đáp ứng 5/6 tập đặt o Bộ điều khiển có khả chống nhiểu tốt, xuất – nhập liệu đạt yêu cầu Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 213 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] o Mạch công suất đáp ứng vận hành động lúc - Khuyết điểm: o Thiết bị mô hình rung động trình vận hành o Cần bổ xung thêm số chức an toàn o Bộ điều khiển trình thực hiện, việc xác đinh tham số PID tương ứng cho tập thủ công, chưa đáp ứng giải điều chỉnh rộng o Kết cấu cánh tay tương đối nặng nề Hình 7.2.a Quá trình thử nghiệm có người sử dụng Bài tập 3: Góc giới hạn Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 214 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Hình 7.2.b Quá trình thử nghiệm có người sử dụng Bài tập 3: Góc giới hạn Đối với kết thử nghiệm vận hành có người sử dụng sau: - Ưu điểm: o Kết nhân trắc học sử dụng triệt để, đáp ứng thể hình người Việt Nam, đáp ứng giải điều chỉnh rộng o Thời gian để điều chỉnh máy cho phù hợp với bệnh nhân tương đối nhanh, khoảng phút - Nhược điểm: o Do thiết bị động số mô hình chưa thể mua tính toán dẫn đến sử dụng động thay chưa đáp ứng Momen yêu cầu đặt tải o Hệ thống chưa đáp ứng số yêu cầu nhận diện trạng thái bệnh nhân trở lực cánh tay, rung động, tỳ đè ngược… Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 215 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] ĐỊNH HƯỚNG CẢI TIẾN THIẾT BỊ 2.1 Nội dung Y học - Thiết bị cầnđược đưa thử nghiệm với số nhóm bệnh nhân tình nguyện - Xác định hiệu trị liệu tập - Xây dựng sở hoàn chỉnh tập phục hồi chức chi - Lấy ý kiến bác sỹ, bệnh nhân người trực tiếp vận hành nhằm thêm loại bỏ nội dung không cần thiết thiết bị 2.2 Nội dung Nhân trắc học - Khảo sát số lượng người đủ lớn để xác định đầy đủ thông số hình học phục vụ cho việc thiết kế chi tiết không gian vận hành thiết bị 2.3 Nội dung Cơ khí - Cải tiến cụm chi tiết khí dựa sở y học nhân trắc học - Cải tiến thời giant hay tháo mức độ linh hoạt, sử dụng chốt tự lựa, tự hồi, cấu tự hảm, trợ lực thiết bị - Nâng cao độ cứng vững toàn máy - Giảm khối lượng chi tiết nhằm giảm khó khăn cho người tháo lắp - Sử dụng vật liệu chuyên dùng ytế nhằm đảm bảo chất lượng vệ sinh thiết bị 2.4 Nội dung Điều khiển - ướng tới sử dụng động bước stepper thay động servo nhằm nâng cao khả kiểm soát an toàn Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 216 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] - Tăng thiết bị đo, ngắt phục vụ công tác đảm bảo an toàn cho người sử dụng - Định hướng đến việc lưu trữ trao đổi liệu người dùng máy thiết bị khác - Sử dụng phương pháp điều khiển tiên tiến việc ổn định vận tốc, vị trí tay máy Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 217 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU Y HỌC Atlas giải phẫu n ười - NXB Y Học – 2010 TÀI LIỆU NHÂN TRẮC HỌC Atlas nhân trắc học n ười Việt Nam lứa tuổi l o động – NXB Khoa học kỹ thuật Kiến trúc nhập môn – Nguyễn Hữu Trí TÀI LIỆU CƠ KHÍ Tính toán thiết kế hệ dẫn độn khí (Tập 1,2) – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Giáo trình dung sai lắp ghép – Ninh Đức Tốn Giáo trình Công nghệ chế tạo máy – Nguyễn Đắc Lộc, Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt, Nguyễn Viết Tiếp, Nguyễn Thế Đạt Sổ tay Công nghệ chế tạo máy (Tập I, II, III) - Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Giáo trình Sức bền vật liệu (Tập I, II) – Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vượng Phươn pháp ph n tử hữu hạn – Trần Ích Thịnh, Ngô Như Khoa 10.Giáo trình Robot công nghiệp – Phạm Đăng Phước TÀI LIỆU ĐIỀU KHIỂN 11.Kỹ thuật lập trình C – Phạm Văn Ất 12 i điều khiển với lập trình C – Ngô Diên Tập 13.Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động – Phạm Công Ngô MỘT SỐ NỘI DUNG THAM KHẢO KHÁC 14.http://www.rehaboutlet.com/continuous_passive_motion.htm 15.http://www.ortovit.eu/ortopedie/kinetec/mobilizare%20pasiva%20umar pdf 16.http://www.dfrobot.com/image/data/FIT0127/datasheet.pdf Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 218 [...]... [2012] 2.2.4 Bài tập 4:Duỗi thẳng tay Ở bài tập này máy sẽ hỗ trợ người bệnh tạo ra chuyển động xoay khớp vai theo phương dọc 1góc từ 200 đến 1800 Hình 2.5 Bài tập 4 2.2.5 Bài tập 5:Xoay ngang khớp vai Ở bài tập này máy sẽ hỗ trợ bệnh nhân xoay khớp vai theo phương ngang 1góc từ -300 đến 1100 Hình 2.6 Bài tập 5 Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page... việc nghiên cứu các bài tập phục hồi chức năng Dựa vào các bài tập này sẽ áp dụng nó với tầm vóc và cơ thể con người Việt Nam Cơ sở nhân trắc học sẽ xây dựng nên các kích thước cơ bản của thiết bị Đây là cơ sở cho việc thiết kế kết cấu máy Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 11 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] 1.3 Cơ sở thiết kế máy: Cơ sở thiết kế máy. .. của cánh tay - Bệnh nhân bị chấn thương hệ thần kinh chi trên 2.2 Xây dựng các bài tập trị liệu cho máy KTKV: 2.2.1 Bài tập 1: Xoay cánh tay Ở bài tập này ta sẽ giữ nguyên vị trí cánh tay, cho cẳng tay co nghiêng một góc 900 so với cánh tay Cánh tay sẽ quay một góc giới hạn trong khoảng -900 tới 900 Hình 2.2 Bài tập 1 Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV... là rất quan trọng Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 12 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Mục đích điều trị phục hồi chức năng là làm tăng cường lưu thông máu trong các hệ cơ, xương, tăng biên độ hoạt động và kích thích thần kinh dẫn tới làm giảm sự vận động thụ động của cơ và khớp 2.1 Đối tượng nghiên cứu: Bệnh nhân phục hồi khớp vai ,khớp khuyru sau chấn... bả vai đến khuỷu tay: a1=241 mm Chiều dài từ khuỷu tay đến vị trí bàn tay nắm a2=L1-A1=346 mm Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 20 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] Do vậy ta có thể kết luận người đo đạt tiêu chuẩn về hình dáng hình học và có tỉ lệ hằng số với nhau(chiều cao-chiều dài cánh tay- chiều dài từ bả vai đến khuỷu tay- Chiều dài từ khuỷu tay. .. 2.2.2 Bài tập 2: Phối hợp Với bài tập này ta sẽ phối hợp chuyển động co duỗi cẳng tay góc giới hạn từ 200 đến 1600 và quay khớp vai khoảng giới hạn từ -300 đến 900 Hình 2.3 Bài tập 2 2.2.3 Bài tập 3: Xoay cẳng tay Ở bài tập này ta qua chỉ có chuyển động vặn cánh tay vào trong góc -300 và ra ngoài góc 900 Hình 2.4 Bài tập 3 Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai -... a2=312362mm Đây là 2 thông số cần thiết để từ đó đi đến thiết kế kích thước và không gian của tay máy Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 21 Bộ môn GCVL & DCCN 4 [2012] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 4.1 Động học Robot 4.1.1 Dẫn nhập : Bất kỳ một cơ cấu nào cũng có thể coi là một tập hợp các khâu (links) gắn liền với các khớp (joints) Ta hãy đặt trên mỗi khâu của cơ... đi theo một khớp quay thì d, a và α là hằng số Như vậy ma trận A của khớp quay là một hàm số của biến khớp θ Đối với một khâu đi theo một khớp tịnh tiến thì θ, α là hằng số Ma trận A của khớp tịnh tiến là một hàm số của biến số d Nếu các biến số được xác định thì giá trị của các ma trận A theo đó cũng được xác định Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV... các phương trình động học của cơ cấu Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 30 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] 4.2 Bài toán động lực học: 4.2.1 Phương pháp phân tích động lực học cho cơ cấu: Nghiên cứu động lực học cơ cấu là công việc cần thiết khi phân tích cũng như tổng hợp quá trình điều khiển chuyển động Việc nghiên cứu động lực học cơ cấu thường giải... toán động lực học cơ cấu 4.2.2 Giải động lực học bằng phương pháp cơ học Lagrage: Hàm Lagrange của một hệ thống năng lượng được định nghĩa : L=K–P (2.13) Trong đó : K: là tổng động năng của hệ thống P : là tổng thế năng Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức năng Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 31 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] K và P đều là những đại lượng vô hướng nên có thể chọn bất cứ hệ ... học Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] CHƯƠNG II: CƠ SỞ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY TẬP PHỤC HỒI CHỨC NĂNG KHUỶU TAY KHỚP... thiết bị Đây sở cho việc thiết kế kết cấu máy Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page 11 Bộ môn GCVL & DCCN [2012] 1.3 Cơ sở thiết kế máy: Cơ sở thiết. .. Các thiết bị tập phục hồi chức sử dụng bệnh viện tham khảo thiết bị nước Nghiên cứu – Thiết kế - Chế tạo máy tập phục hồi chức Khuỷu tay khớp vai - KTKV Page Bộ môn GCVL & DCCN [2012] NHIỆM VỤ NGHIÊN