Man_Ebook

1. THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2023
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CƠ VAI
GVHD: TS. DƯƠNG THẾ PHONG
BÙI VŨ LONG
SVTH: LÊ KIM BẢO
TRƯƠNG TRẦN NGUYÊN KHÔI
S K L 0 1 1 5 0 9

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
***********
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2023
19146155
19146201
19146205
Đề tài: “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC
HỒI CƠ VAI”
GVHD: ThS. DƯƠNG THẾ PHONG
SVTH: LÊ KIM BẢO
TRƯƠNG TRẦN NGUYÊN KHÔI
BÙI VŨ LONG
Lớp: 19146CL5B
Khóa: 2019-2023

3. i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Học kỳ II/ năm học 2022-2023
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Dương Thế Phong
Sinh viên thực hiện: Lê Kim Bảo MSSV: 19146155 Hệ đào tạo: CLV
Trương Trần Nguyên Khôi MSSV: 19146201 Hệ đào tạo: CLV
Bùi Vũ Long MSSV: 19146205 Hệ đào tạo: CLV
1. Mã số đề tài: 22223DT108
– Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CƠ VAI
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Những người bị hậu tai biến mạch máu não cần luyện tập để phục hồi cơ vai.
3. Nội dung chính của đồ án:
Trong đề tài này, nhóm sẽ nghiên cứu, tính toán cũng như thiết kế thiết bị hỗ trợ phục hồi cơ
vai dành cho những người bị hậu tai biến mạch máu não khó khăn trong việc di chuyển cơ
vai. Ngoài ra, nhóm còn thiết kế thêm các trò chơi cho người dùng.
4. Các sản phẩm dự kiến
Mô hình thiết bi hoàn thành
Bản vẽ thiết kế
Bảng báo cáo
Video thuyết minh
5. Ngày giao đồ án: 11/8/2023
6. Ngày nộp đồ án: 11/8/2023
7. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt 
Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt 
TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG
DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

4. ii
LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo thiết bị phục hồi cơ vai.
- GVHD: Ths. Dương Thế Phong
- Họ tên sinh viên: Lê Kim Bảo
- MSSV: 19146155 Lớp: 19146CL5B
- Số điện thoại: 0792048127
- Họ tên sinh viên: Trương Trần Nguyên Khôi
- MSSV: 19146201 Lớp: 19146CL5B
- Số điện thoại: 0528067860
- Họ tên sinh viên: Bùi Vũ Long
- MSSV: 19146205 Lớp: 19146CL5B
- Số điện thoại:0327884751
- Ngày nộp KLTN:
- Lời cam kết: “ Nhóm xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do
chính nhóm nghiên cứu và thực hiện. Nhóm không sao chép từ bất kì một bài viết nào
đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kì một sự vi phạm nào,
nhóm sẽ chịu hoàn toàn trách nhiệm”.
Sinh viên kí tên Sinh viên kí tên Sinh viên kí tên

5. iii
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình làm học tập và làm đồ án, nhóm luôn được sự quan tâm, hướng
dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong Khoa Cơ Khí Máy cùng với các bạn bè cùng
trang lứa.
Lời đầu tiên nhóm xin bày tỏ lòng sâu sắc đến thầy ThS. Dương Thế Phong đã trực
tiếp giúp đỡ và hỗ trợ nhóm rất nhiều trong quá trình hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp này.
Ngoài ra, thầy còn giải đáp thắc mắc và trao đổi cũng như chia sẻ những kinh nghiệm hữu ích
để nhóm có thể hoàn thiện tốt đề tài luận văn tốt nghiệp lần này.
Nhóm cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến với Ban giám hiệu Trường Đại
học Sư Phạm Kĩ Thuật, ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, gia đình, người thân, bạn
bè cũng như những người đã giúp đỡ nhóm trong quá trình hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp
này.
Sau cùng, nhóm xin kính chúc quý thầy cô luôn dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục
thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thể hệ mai sau.
Nhóm xin trân trọng cảm ơn!
Sinh viên kí tên Sinh viên kí tên Sinh viên kí tên

6. iv
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHỤC HỒI CƠ VAI
Hiện nay, theo ước tính, Việt Nam có khoảng 486.000 người còn sống sau đột quỵ. Tuy
may mắn sống sót nhưng những di chứng mà đột quỵ gây ra khiến cho rất nhiều bệnh nhân
không thể sinh hoạt như người bình thường. Tiêu biểu trong số đó chính là di chứng liệt vận
động cơ thể. Số người bị liệt vận động chiếm khoảng 20-25% trong số 486.000 sống sót. Hiện
tượng liệt vận động này xảy ra chủ yếu ở các vùng có khớp trên cơ thể như vai, chân, cổ,…
Theo nghiên cứu, vùng vai là vùng dễ xảy ra hiện tượng liệt vận động này nhất khi tỉ lệ bệnh
nhân bị ở vùng này chiếm 29-75%. May mắn thay là hiện nay, việc hồi phục là hoàn toàn có
thể tuy nhiên việc này sẽ tốn rất nhiều thời gian, chi phí và nguồn nhân lực để giúp đỡ cũng
như hỗ trợ. Để giải quyết những vấn đề được nêu trên, nhóm đã chọn đề tài “ Thiết kế và chế
tạo thiết bị phục hồi cơ vai”.
Theo nghiên cứu của y tế, cách để lấy lại khả năng vận động của cơ vai là tập những bài
tập di chuyển vai mang tính chất lặp đi lặp lại. Dựa vào cơ sở đó cũng như những máy móc
hiện đã có trên thị trường, nhóm đã thiết kế máy với không gian phù hợp cho việc di chuyển
của cánh tay giúp đảm bảo cho quá trình luyện tập. Cơ cấu máy của nhóm bao gồm một tay
cầm cho bệnh nhân nắm được gắn vào giá đỡ. Người dùng có thể nắm và di chuyển tay cầm
theo hai trục X và Y. Ngoài ra, thiết bị còn có trang bị thêm một màn hình 7inch, tích hợp các
bài tập và một số trò chơi giúp người bệnh có thể quan sát trực tiếp quá trình luyện tập.

7. v
ABSTRACT
DESIGN AND MANUFACTURE OF SHOULDER MUSCLE RECOVERY
EQUIPMENT
At the present time, it is estimated that there are about 486,000 people are still alive after
suffering a stroke in VietNam. Despite the fact that these people are lucky survivors, the
consequences of the stroke make a lot of patients unable to live as normal people. Typical
among them is the paralysis of body movements. People with motor paralysis account for
about 20-25% of the 486,000 survivors. This phenomenon of motor paralysis occurs mainly
in areas with joints on the body such as shoulders, legs, neck, etc. According to research, the
shoulder area is the most prone to this phenomenon of motor paralysis when the proportion
of patients with in this region occupy 29-75%. Fortunately, recovery is completely possible,
but it may takes a lot of time, money and human resources. To solve the above problems, our
team chose the topic "Design and manufacture of shoulder muscle recovery equipment".
According to medical research, the best way to regain shoulder mobility is to do
repetitive shoulder movement exercises. Based on that basis as well as existing machines, our
team designed the machine with the right space for arm movement to help ensure the training
process. The apparatus consists of a patient handle that is attached to the stand. Users can
grasp and move the handle in two X and Y axes. In addition, the device is also equipped with
a 7-inch screen, integrating exercises and some games to help patients observe directly the
traing process.
Sinh viên kí tên Sinh viên kí tên Sinh viên kí tên

8. vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP......................................................................................i
LỜI CAM KẾT ......................................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN................................................................................................................iv
ABSTRACT............................................................................................................................v
MỤC LỤC..............................................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH.....................................................................................................ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................xiv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU...................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài.........................................................................................2
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước..............................................................2
1.4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .......................................................................................2
1.5. Giới hạn đề tài .............................................................................................................2
1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp......................................................................................2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ ĐỀ TÀI.................................................4
2.1. Yêu cầu thiết kế, tổng quan về dự án.......................................................................4
2.2. Lý thuyết về giải phẫu vùng vai................................................................................4
2.3. Chuyển động cơ bản và chức năng của vùng vai.....................................................8
2.4. Bệnh tai biến và khả năng phục hồi sau tai biến ...................................................10
2.5. Phục hồi chức năng (PHCN) các cơ ở vai sau tai biến ..........................................12
2.6. Các giai đoạn phục hồi Brunnstrom sau đột quỵ ..................................................16
2.7. Áp dụng máy vào quá trình tập luyện hồi phục cơ vai .........................................19

9. vii
2.8. Kết luận......................................................................................................................23
2.9. Thông số bệnh nhân bị liệt cơ vai............................................................................23
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG..............................................................................24
3.1. Thiết kế phần cứng cơ khí........................................................................................24
3.2. Thiết kế mạch điều khiển .........................................................................................38
3.3. Thuật toán và phần mềm .........................................................................................50
CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM .........................................................................74
4.1. Thi công phần cứng ..................................................................................................74
4.2. Xây dựng giao diện tương tác..................................................................................77
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ.....................................................80
5.1. Kết quả.......................................................................................................................80
5.2. Nhận xét và kết luận .................................................................................................89
5.3. Hướng dẫn sử dụng ..................................................................................................93
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN..................................................95
6.1. Kết luận......................................................................................................................95
6.2. Hướng phát triển.......................................................................................................95
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................96
BẢN VẼ CƠ KHÍ.................................................................................................................98
BẢN VẼ ĐIỆN....................................................................................................................122

10. viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Chức năng chính của cơ vai trong cơ Delta .........................................................10
Bảng 2.2. Thông số bệnh nhân bị liệt cơ vai .........................................................................23
Bảng 3.1. Thông số của động cơ STEP NEMA17 SIZE 42 x 40 mm.....................................37
Bảng 3.2. Thông số của Aruino Mega 2560 ..........................................................................40
Bảng 3.3. Bảng liệt kê linh kiện đã sử dụng ..........................................................................47
Bảng 3.4. Bảng chế độ điều khiển Step Motor của A4988 ....................................................49
Bảng 4.1. Các linh kiện sử dụng trong mạch PCB................................................................76
Bảng 5.1. Thống kê lịch sử luyện tập.....................................................................................89
Bảng 5.2. Bảng số lần thực nghiệm thành công của khởi chạy giao diện và về điểm gốc....90
Bảng 5.3. Bảng độ chênh lệch giữa số bước động cơ tính được và thực tế của X và Y........91
Bảng 5.4 Bảng độ chênh lệch giữa số xung encoder tính được và thực tế đo được của X và Y
................................................................................................................................................92
Bảng 5.5. Bảng giới hạn tốc độ động cơ của thiết bị ............................................................93

11. ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Tổng quan tỉ lệ đột biến ở Việt Nam .......................................................................1
Hình 2.1. Cấu tạo vùng vai[2]..................................................................................................5
Hình 2.2. Cấu tạo vùng cơ vai .................................................................................................5
Hình 2.3. Cơ trên gai................................................................................................................6
Hình 2.4. Cơ dưới gai ..............................................................................................................6
Hình 2.5. Cơ tròn bé.................................................................................................................7
Hình 2.6. Cơ vai dưới ..............................................................................................................7
Hình 2.7. Cơ tròn lớn...............................................................................................................8
Hình 2.8. Các chuyển động cơ bản của vai..............................................................................9
Hình 2.9. Cơ Delta...................................................................................................................9
Hình 2.10. Bệnh nhân sau tai biến bị suy giảm chức năng ở vai[6]......................................11
Hình 2.11. Tập vận động thụ động ........................................................................................13
Hình 2.12. Tập vận động có sự trợ giúp ................................................................................14
Hình 2.13. Tập vận động chủ động........................................................................................15
Hình 2.14. Tập vận động có trở kháng ..................................................................................16
Hình 2.15. Tư thế ngồi đặt tay sau lưng ................................................................................20
Hình 2.16. Nâng tay...............................................................................................................20
Hình 2.17. Gập khuỷa tay ......................................................................................................20
Hình 2.18. Tập xoay ngoài.....................................................................................................21
Hình 2.19. Ý tưởng thiết kế[17].............................................................................................23
Hình 3.1. Phương án truyền động kiểu Cartesian..................................................................25
Hình 3.2. Phương án truyền động Delta ................................................................................25
Hình 3.3. Phương án truyền động kiểu Polar.........................................................................26

12. x
Hình 3.4. Động cơ DC Servo.................................................................................................26
Hình 3.5. Động cơ AC Servo.................................................................................................27
Hình 3.6. Động cơ Step..........................................................................................................27
Hình 3.7.Dây đai GT2 Timing Belt – 2mm Pitch – 6mm Wide............................................28
Hình 3.8. Thanh trượt vuông .................................................................................................29
Hình 3.9. Truyền động core XY ............................................................................................30
Hình 3.10. Nhôm định hình ..................................................................................................30
Hình 3.11. Hợp kim nhôm 6061 ............................................................................................31
Hình 3.12. Nhựa PLA ............................................................................................................31
Hình 3.13. Nhựa ABS............................................................................................................32
Hình 3.14. Nhựa Peek............................................................................................................32
Hình 3.15. Phân tích lực tác dụng trên thanh x......................................................................33
Hình 3.16. Ứng suất trên thanh x...........................................................................................33
Hình 3.17. Biễu đồ nội lực.....................................................................................................34
Hình 3.18. Đường trung hoà ..................................................................................................34
Hình 3.19. Ứng suất lên trục Y.............................................................................................35
Hình 3.20. Biểu đồ nội lực.....................................................................................................36
Hình 3.21. Đường trung hòa ..................................................................................................36
Hình 3.22.Động cơ STEP NEMA17 SIZE 42 x 40 mm........................................................37
Hình 3.23. Phân tích lực tác dụng lên thanh y.......................................................................38
Hình 3.24. Arduino Mega 2560.............................................................................................39
Hình 3.25. Sơ đồ linh kiện của Arduino Mega 2560.............................................................40
Hình 3.26. LPD3806-400BM Rotary Encoder 400 Xung NPN ............................................41
Hình 3.27. Thông số kích thước Encoder..............................................................................42
Hình 3.28. Mạch điều khiển động cơ bước A4988................................................................42

13. xi
Hình 3.29. Jetson Nano..........................................................................................................43
Hình 3.30. Màn hình LCD 7INCH ........................................................................................44
Hình 3.31. Sơ đồ khối ............................................................................................................44
Hình 3.32. Sơ đồ kết nối giữa A4988 và động cơ bước ........................................................46
Hình 3.33. Kết nối giữa màn LCD và Jetson Nano ...............................................................47
Hình 3.34. Driver A4988 và vị trí biến trở ............................................................................49
Hình 3.35. Sơ đồ nguyên lí của toàn mạch............................................................................50
Hình 3.36. Vẽ đường thẳng trong đồ hoạ máy tính bằng Bresenham ...................................51
Hình 3.37. So sánh điểm thực y và 2 đầu điểm 𝑦𝑖 + 1 và 𝑦𝑖 ...............................................52
Hình 3.38. Tính toán các điểm cần vẽ để đi từ (1;1) đến (8;5) và vẽ ....................................54
Hình 3.39. So sánh điểm thực y và 2 đầu điểm 𝑦𝑖 − 1 và 𝑦𝑖 ...............................................54
Hình 3.40. Đường tròn chia đều 8 phần và lấy đối xứng các điểm từ (A) ............................55
Hình 3.41. Tính toán các điểm trên 1/8 đường tròn đầu tiên (A) và vẽ đường tròn..............56
Hình 3.42. Suy ra các điểm vẽ trên 7 phần còn lại từ (A) .....................................................57
Hình 3.43. Lưu đồ giải thuật chương trình ............................................................................58
Hình 3.44. Luu đồ giải thuật chương trình con ‘So sánh dữ liệu’.........................................59
Hình 3.45. Lưu đồ chạy về gốc..............................................................................................60
Hình 3.46. Lưu đồ điều khiển động cơ bước.........................................................................61
Hình 3.47. Lưu đồ điều khiển đường thẳng...........................................................................62
Hình 3.48. Lưu đồ vẽ đường thẳng........................................................................................63
Hình 3.49. Lưu đồ vẽ xiên .....................................................................................................64
Hình 3.50. Lưu đồ vẽ đường tròn ..........................................................................................66
Hình 3.51. Lưu đồ vẽ đường tròn ..........................................................................................67
Hình 3.52. Lưu đồ giao diện chính ........................................................................................69
Hình 3.53. Lưu đồ Choose game ...........................................................................................70

14. xii
Hình 3.54. Lưu đồ trò chơi Pet Game....................................................................................71
Hình 3.55. Lưu đồ khởi chạy Pet Game ................................................................................72
Hình 3.56. Lưu đồ lưu trữ Pet Game .....................................................................................73
Hình 3.57. Lưu đồ Result Statistics .......................................................................................73
Hình 4.1.Lắp ráp phần giá đỡ tay người luyện tập: (a) Hình trên thiết kế 3D, (b) Hình thực tế.
................................................................................................................................................74
Hình 4.2. Lắp ráp trục X........................................................................................................75
Hình 4.3. Lắp ráp trục Y........................................................................................................75
Hình 4.4. Bố trí các thiết bị trong tủ điện ..............................................................................76
Hình 4.5. Bo mạch PCB.........................................................................................................77
Hình 4.6. Mặt trên của board mạch điều khiển thiết bị .........................................................77
Hình 4.7. Quá trình thiết kế giao diện....................................................................................78
Hình 4.8. Phác thảo 2D trên Adobe Ilustrator .......................................................................78
Hình 4.9. Xây dựng giao diện trên QTDesign.......................................................................79
Hình 4.10. Lập trình chức năng hướng đối tượng .................................................................79
Hình 5.1. Mô hình thiết bị hoàn chỉnh...................................................................................80
Hình 5.2. Cấu trúc hộp điện...................................................................................................80
Hình 5.3. Giao diện màn hình bắt đầu ...................................................................................81
Hình 5.4. Giao diện màn hình chọn chức năng .....................................................................81
Hình 5.5. Giao diện chức năng Play ......................................................................................82
Hình 5.6. Giao diện ban đầu của game My Pet khi chưa luyện tập.......................................82
Hình 5.7. Giao diện của game My Pet khi bắt đầu luyện tập ................................................83
Hình 5.8. Giao diện hướng dẫn game....................................................................................83
Hình 5.9. Giao diện ban đầu của game Bakery khi chưa luyện tập.......................................84
Hình 5.10. Giao diện ban đầu của game My Pet khi bắt đầu luyện tập.................................84

15. xiii
Hình 5.11. Giao diện game Pacman ......................................................................................85
Hình 5.12. Giao diện chức năng Result Statistics..................................................................85
Hình 5.13. Bài tập Point – to – point trong tài liệu Neofect..................................................86
Hình 5.14. Phương pháp đánh giá My Pet Game ..................................................................86
Hình 5.15. Bài tập Circle Drawing trong tài liệu Neofect.....................................................87
Hình 5.16. Phương pháo đánh giá cho Bakery Game............................................................88
Hình 5.17. Cách ngồi tập .......................................................................................................94

16. xiv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Ý nghĩa
WHO World Health Organization
HCM Hồ Chí Minh
DC Direct Current
AC Alternalting Current
PWM Pulse Width Modulation
PID Proportional Integral Derivative
I/O Input/Output
UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter
RTC Real Time Clock
ICSP In Circuit Serial Programming
USB Universal Serial Bus
PC Personal Computer
USART Universal Synchronous & Asynchronous serial Reveiver and
Transmitter
CNC Computer Numerical Control
GFLOPS Giga Floating Point Operations Per Second
AI Artificial Intelligence
CPU Central Processing Unit
BSD Berkeley Software Distribution
CUDA Compute Unified Device Architecture
DNN Deep Neural Network
LCD Liquid-Crystal Display
HDMI High-Definition Multimedia Interface

17. 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Tai biến mạch máu não (đột quỵ) là bệnh lý mạch máu não nguy hiểm nhất, xảy ra đột
ngột, gây tử vong cao hoặc để lại di chứng nặng nề. Tổ chức y tế thế giới WHO báo cáo, hàng
năm trên thế giới có hơn 15 triệu người bị đột quỵ và tim mạch bệnh, trong đó 85% bệnh nhân
đột quỵ bị suy cấp tính cánh tay, và 40% nạn nhân bị suy mãn tính hoặc bị tàn tật vĩnh viễn.
Theo Sở y tế thành phố HCM, tại Việt Nam, mỗi năm có khoảng 200,000 người bị đột quỵ,
khoảng 50% số đó tử vong, 45% số người sống sót bị liệt vận động. Hiện Việt Nam có khoảng
486.000 người còn sống sau đột quỵ, tuy nhiên chỉ có: 25-30% tự đi lại được 20-25% đi lại
khó khăn, bị liệt vận động, cần sự hỗ trợ 15-25% phụ thuộc hoàn toàn vào người khác. Điều
này dẫn đến gánh nặng cho gia đình, cộng đồng và cả đất nước[1].
Hình 1.1. Tổng quan tỉ lệ đột biến ở Việt Nam
Với sự tiến bộ của y khoa hiện tại thì người bị chết do mắc bệnh đã giảm rất nhiều so
với trước đây. Tuy nhiên di chứng vẫn còn và để lại rất nhiều hệ lụy cho người mắc bệnh
đặc biệt là ở vùng vai. Vùng vai có một sự liên kết với cánh tay là một bộ phận vô cùng
quan trọng của mỗi người, nó giúp chúng ta có thể nâng, kéo vật, cầm nắm mọi thứ, cánh
tay hỗ trợ chúng ta trong mọi việc nên việc phục hồi chức năng cánh tay cho người bị liệt
sau tai biến mạch máu não là một việc làm vô cùng cấp thiết giúp họ có thể vận động được
những hoạt động hằng ngày như bình thường. Việc ứng dụng khoa học kĩ thuật để mô hình
hóa các bài tập vận động trị liệu, phục hồi chức năng cho bệnh nhân ở giai đoạn tập vận
động có thể giúp đẩy nhanh tiến độ phục hồi, giảm chi phí điều trị tại trung tâm và không
cần nhiều sự hỗ trợ của bác sĩ là điều vô cùng cần thiết.

18. 2
1.2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài
Thiết kế và chế tạo một loại thiết bị giúp các bệnh nhân bị liệt ở vùng vai phục hồi một
cách nhanh chóng mà không cần quá nhiều sự giúp đỡ từ bên ngoài. Tạo thêm các bài tập
và trò chơi để tăng sự hứng thú cũng như vui vẻ trong quá trình luyện tập của bệnh nhân.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Trong nước:
Hiện nay trong nước đã có nhiều thiết bị hỗ trợ phục hồi cơ vai nhưng do hạn chế về công
nghệ nên đa số còn thô sơ và giá thành còn khá đắt, điển hình như thiết bị Artromot S3 được
nhập khẩu từ Đức. Đồng thời các thiết bị chỉ tập trung chính vào vấn đề làm sao để phục hồi
nhanh chóng nhưng không quá chú trọng kết hợp vừa tập vừa giải trí cho người dùng khi tập
nên tương đối gây nhàm chán cho người tập, cồng kềnh và chiếm nhiều diện tích.
Ngoài nước:
Neofect là một doanh nghiệp điển hình nghiên cứu về các thiết bị chuyên về y tế phục vụ
cho các bệnh nhân hoặc những người bị tàn tật. Điển hình nhất là thiết bị phục hồi cơ vai
Neofect Smart Board. Với kết cấu tinh gọn, đầy tính thẩm mỹ cũng như thiết kế các mini
games trong quá trình tập để tránh người dùng bị nhàm chán, chính những yếu tố này là mục
tiêu nhóm đang muốn hướng tới và hiện thực hóa.
1.4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Giúp ích và góp phần hỗ trợ phát triển các lĩnh vực liên quan đến Y Sinh cũng như Y Tế
của đất nước.
Tạo ra một thiết bị giúp cho các bệnh nhân bị di chứng Tai Biến Mạch Máu Não có thể
hồi phục một cách nhanh chóng nhất, không tốn quá nhiều chi phí cũng như không gây nhàm
chán và được sử dụng rộng rãi ở mọi nơi.
Giải quyết các vấn đề liên quan đến hao phí nhân lực đang còn tồn động trong đa số
các bệnh viện hiện nay.
1.5. Giới hạn đề tài
Trong đề tài này, nhóm chỉ tập trung vào việc phục hồi cơ vai Delta dành cho bệnh nhân
tai biến mạch máu não đang ở giai đoạn số 3 là tăng co cứng và số 4 là giai đoạn giảm co
cứng trong phương pháp phục hồi đột quỵ Brunnstrom.
1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Chương 1: Giới thiệu
Chương này dùng để trình bày ngắn gọn về tính cấp thiết, mục tiêu nghiên cứu, tình hình
nghiên cứu trong và ngoài nước và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Chương 2: Cơ sở lí thuyết

19. 3
Chương này trình bày những lý thuyết về vùng vai của con người, bệnh tai biến và khả năng
phục hồi tai biến, phương pháp phục hồi bệnh tai biến và các bài tập giúp bệnh nhân phục
hồi.
Chương 3: Phương án thiết kế
Chương này trình bày về thiết kế toàn bộ hệ thống bao gồm phần cứng cơ khí, mạch điều
khiển, các thuật toán và phần mềm.
Chương 4: Chế tạo thử nghiệm
Chương này trình bày thi công phần cứng, board mạch và phần mềm.
Chương 5: Kết quả - Nhận xét – Đánh giá
Chương này đưa ra kết quả, nhận xét và đánh giá cho toàn bộ hệ thống.

20. 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ ĐỀ TÀI
2.1. Yêu cầu thiết kế, tổng quan về dự án
Các bài tập vai cho người bị tai biến sẽ giúp họ học lại cách sử dụng các kỹ năng vận
động ở vai. Việc trị liệu bằng cách lặp đi lặp lại cử động vùng bị liệt hay co cứng ở vùng vai
sẽ giúp người bệnh hình thành quá trình giao tiếp mới giữa bộ não và vùng bị đột quỵ. Do đó,
những bệnh nhân bị đột quỵ sẽ cử động lặp lại các bài tập thể dục với vai với mục đích khiến
cho não quen lại với các cử động.
Thiết kế một cơ cấu cho người tập có thể dễ dàng vận động những bài tập thực hiện chức
năng của vai, nhằm lấy lại sức mạnh cho các nhóm cơ vai. Các chuyển động phải hoàn toàn
đúng theo trục sinh lý của khớp. Sử dụng động cơ hỗ trợ luyện tập khi cánh tay của người tập
không đủ sức lực.
2.2. Lý thuyết về giải phẫu vùng vai
Vùng khớp vai là vị trí dễ bị tổn thương nhất trên cơ thể, bởi khớp vai bên trong vùng vai
là khớp có phạm vi vận động lớn nhất, vì vậy nó cũng dễ bị tổn thương hơn các khớp khác.Tổn
thương này có thể khiến cho bệnh nhân bị đau và hạn chế một phần vận động của khớp vai.
Việc hiểu rõ về tổn thương này cũng như phải nắm rõ được đặc điểm cấu tạo và chức
năng của khớp cùng với vùng vai là điều vô cùng quan trọng. Vì thông qua đó, con người có
thể biết được vùng cơ bị tổn thương, cách phục hồi hiệu quả và nhanh chóng nhất.
Ở phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm và cấu tạo của vai.
2.2.1. Cấu tạo của vùng vai
Vùng vai là khái niệm rộng nhất của vai. Vùng vai có cấu tạo vô cùng đặc biệt, cấu
trúc xương và toàn bộ phần thân trên của cơ thể chỉ được kết nối với nhau bằng một khớp
đó là khớp ức đòn.
Ngoài ra, toàn bộ cấu trúc của vùng vai bao gồm: xương bả vai, xương đòn, xương
cánh tay,… được hỗ trợ bởi các mô mềm gồm cơ và dây chằng. Cấu tạo này cho phép cánh
tay của chúng ta có thể vận động trong phạm vi rất rộng, nhưng đây cũng chính là lý do
khiến cho vùng vai dễ bị tổn thương.

21. 5
Hình 2.1. Cấu tạo vùng vai[2]
2.2.2. Cấu tạo của cơ vai
Trong vùng vai, nhóm cơ vai được chia làm 6 cơ chính bao gồm [3]: Cơ Delta, Cơ
dưới vai, Cơ trên gai, Cơ dưới gai, Cơ tròn bé và Cơ tròn lớn.
Hình 2.2. Cấu tạo vùng cơ vai
Chú thích: (1)-Cơ Delta; (2)-Cơ dưới vai; (3)-Cơ trên gai; (4)- Cơ dưới gai; (5)-Cơ tròn
bé; (6)- Cơ tròn lớn
• Cơ vai Delta (tên khoa học gọi là: Detoild Muscle), là cơ vô cùng quan trọng trong
việc thực hiện các cử động liên quan đến vai, chia làm 3 nhánh cơ chính[4]:
- Cơ vai trước (tên khoa học: Clavicular Part of Deltoid Muscle hay còn gọi là:
Anterior head ): Liên kết từ xương đòn đến phần ngoài của xương cánh tay. Khi
cơ co lại, thực hiện cửa động đưa cánh tay sang ngang lên trên.
- Cơ ngang vai (tên khoa học:Acromial Part of Deltoid Muscle hay còn gọi là:
Middle head ): Liên kết từ vị trí phía bên trên xương bả vai xuống dưới xướng
cánh tay. Khi co lại, thực hiện vào cử động.

22. 6
- Cơ vai sau (tên khoa học: Scapular Spinal Part of Deltoid Muscle hay còn gọi
là:Posterior head ): Có chức năng tương tự đối xứng với cơ vai trước, tham
gia vào thực hiện 2 cử động đưa cánh tay từ ngang vai lên trước, và xoay cánh
tay.
• Cơ trên gai (Tên khoa học: Supraspinatus Muscle ): Liên kết từ trong xương bả vai
đến đầu xương cánh tay. Khi nó co lại, tạo nên cử động nâng cánh tay sang ngang.
Hình 2.3. Cơ trên gai
• Cơ dưới gai (Tên khoa học: Infraspinatus Muscle ): Liên kết từ trong xương bả vai
đến phần ngoài đầu xương cánh tay. Khi nó co lại, tạo nên cử động xoay cánh tay
ra ngoài.
Hình 2.4. Cơ dưới gai

23. 7
• Cơ tròn bé (Tên khoa học: Teres Minor Muscle): Có chức năng tương tự như cơ
dưới gai.
Hình 2.5. Cơ tròn bé
• Cơ dưới vai (Tên khoa học: Subscapularis Muscle) : Liên kết từ phía trong của
xương bả vai đến phần phía trước của đầu xương cánh tay. Nên khi co lại, tạo nên
chuyển động xoay cánh tay vào trong.
Hình 2.6. Cơ vai dưới

24. 8
• Cơ tròn lớn (Tên khoa học: Teres Major Muscle) : Là cơ ở khu vai sau khớp vai,
bám từ xương bả vai đến xương cánh tay.
Hình 2.7. Cơ tròn lớn
2.3. Chuyển động cơ bản và chức năng của vùng vai
Trong phần này[4], nhóm sẽ trình bày về các chuyển động cơ bản của vai và từng chức
năng của ba nhánh cơ trong cơ Delta.
2.3.1. Các chuyển động cơ bản của vai
Với khớp vai, ta có 8 động tác cơ bản bao gồm:
- Abduction: Để tay ở sát cơ thể, sau đó giang tay sang ngang.
- Adduction: Ngược lại với Abduction.
- Extension: Để tay sát cơ thể, sau đó đưa tay ra phía sau
- Flexion: Ngược lại với extension.
- Horizontal abduction: Để tay sang ngang, sau đó đưa về phía sau, gần giống với
chuyển động khi thực hiện bài tập rear delt raise.
- Horizontal adduction: Để tay sang ngang và đưa tay về phía trước, gần giống với
chuyển động khi thực hiện bài tập chest fly.
- Lateral rotation: để khủy tay vuông góc với cánh tay, sau đó đưa tay ra xa khỏi cơ
thể.
- Medial rotation: ngược lại với Lateral rotation.

25. 9
Hình 2.8. Các chuyển động cơ bản của vai
2.3.2. Các chức năng của nhánh cơ trong cơ Delta
Cơ vai Delta ( Deltoids) có vai đóng vai trò cực kì quan trọng trong các chuyển động
của cánh tay. Hiện tượng bị đau vai sau đột quỵ sẽ diễn ra ở cơ vai này. Vì vậy, việc tìm
hiểu về cơ Delta là rất quan trọng.
Hình 2.9. Cơ Delta

26. 10
Các chức năng chính của nhánh cơ vai trong cơ Delta:
Bảng 2.1. Chức năng chính của cơ vai trong cơ Delta
Cơ vai Vị trí Chức năng cô lập Chức năng tích hợp
Cơ vai
trước
Nằm ở phía trước với
với cơ thể, kéo dài từ
xương quai xanh tới
xương cánh tay
Tăng tốc cho chuyển
động shoulder flexion
và internal rotation
Hỗ trợ giảm tốc duỗi cơ
cho chuyển động shoulder
extension, external
rotation và ổn định cơ vai.
Cơ vai
ngang
Ở giữa của cơ vai,
kéo dài từ xương bả
vai tới xương cánh
tay
Tăng tốc chuyển động
shoulder abduction
Giảm tốc cho chuyển
động shoulder adduction
và ổn định vai
Cơ vai
sau
Là phần cuối cùng
của nhóm cơ vai, kéo
dài từ xương bả vai
tới xương cánh tay
Tăng tốc cho chuyển
động shoulder
extension và external
rotation
Giảm tốc cho chuyển
động flexion and internal
rotation, ổn định cơ vai
2.4. Bệnh tai biến và khả năng phục hồi sau tai biến
2.4.1. Khái niệm bệnh tai biến mạch máu não
Bệnh tai biến mạch máu não là một trong những căn bệnh nguy hiểm nhất hiện nay,
bởi bệnh để lại những hậu quả nặng nề và các biến chứng nguy hiểm. Sau khi trải qua cơn
tai biến mạch máu não, người bệnh sẽ gặp rất nhiều di chứng để lại như: đau đớn, tê hoặc
cảm giác lạ khác có thể xảy ra ở các bộ phận của cơ thể bị ảnh hưởng bởi đột quỵ; liệt nửa
người nên không cử động được hoặc cử động hạn chế, từ đó dễ đưa đến nhiều biến chứng
co rút cơ dẫn đến cứng khớp, thường gặp ở khớp khuỷu, gối, cổ tay, cổ chân, các ngón tay,
tình trạng gối duỗi quá, mất hoặc giảm cảm giác, tình trạng liệt mặt kéo dài ảnh hưởng
chức năng ăn và uống…[5]
Có hai loại tai biến mạch máu não như sau:
• Nhồi máu não:
Chiếm 80% tổng số ca bệnh, nguyên nhân do lưu lượng tuần hoàn máu lên não bị
hẹp hoặc tắc. Lúc này một phần não sẽ bị ngừng cung cấp máu, càng kéo dài thời gian
sẽ khiến khu vực đó bị hoại tử. Khi bệnh nhân bị tai biến do nhồi máu não có thể cấp
cứu trong khoảng 4 tiếng từ khi phát bệnh. Tuy nhiên, đưa bệnh nhân đến viện càng sớm
càng tốt để hạn chế tổn thương não, giúp giảm đi những nguy cơ để lại di chứng cho cơ
thể.

27. 11
• Xuất huyết não:
Chỉ chiếm 20% tổng số ca bệnh, tuy nhiên tử lệ tử vong cực kỳ cao, nguyên nhân
do máu tràn vào mô và làm tổn thương đến não gây nên tình trạng phù não. Lúc này áp
lực các mô xung quanh tăng lên, hậu quả sẽ giết chết các tế bào não và vỡ mạch não.
Thời gian “vàng” dùng để cấp cứu bệnh nhân tai biến do xuất huyết não chỉ tính bằng
đơn vị phút. Chính vì vậy nguy cơ tử vong trong trường hợp này rất cao nếu không có
biện pháp sơ cứu và cấp cứu kịp thời.
2.4.2. Khả năng phục hồi sau tai biến
Tai biến mạch máu não là tình trạng bệnh lý rất nguy hiểm và gây tử vong hàng đầu
trên thế giới và Việt Nam. Những người bị tai biến, nhất là tai biến mạch máu não nặng thì
thường mắc phải những di chứng nặng nề như liệt nửa người, rối loạn nhận thức... Sau khi
chữa tai biến mạch máu não thành công thì người bệnh vẫn có thể sống, sinh hoạt và khả
năng phục hồi sau tai biến mạch máu não là có thể xảy ra.
Việc phục hồi chức năng sau tai biến còn tùy vào mức độ của bệnh, trường hợp bệnh
nhân còn trẻ và bị tai biến nhẹ, chỉ bị yếu liệt một nửa cơ thể thì có khả năng phục hồi cao.
Tuy nhiên, nếu bệnh nặng, tuổi cao sức yếu thì khả năng sống sót sau tai biến rất thấp, nếu
sống sót thì khả năng phục hồi sẽ rất thấp dù tập vật lý trị liệu hoặc điều trị tốt. Vì vậy, các
yếu tố ảnh hưởng cũng như tác động đến sự phục hồi chức năng của người bị tai biến đó
chính là tuổi tác (tuổi càng cao thì cơ hội phục hồi càng thấp), tình trạng sức khỏe và mức
độ bệnh tật (cơ thể khỏe mạnh kèm theo bệnh nhẹ thì khả năng khỏi cao hơn) và yếu tố
tâm lý (người bệnh luôn lạc quan, kiên trì thì khả năng đẩy lùi bệnh tật cao hơn so với
những người bệnh luôn chán nản).
Hình 2.10. Bệnh nhân sau tai biến bị suy giảm chức năng ở vai[6]

28. 12
2.5. Phục hồi chức năng (PHCN) các cơ ở vai sau tai biến
Hiện nay, tuy các bác sĩ vẫn chưa quá chắc chắn về khả năng hồi phục nhưng những bệnh
nhân bị mất khả năng vận động thường được đề nghị sử dụng phương pháp phục hồi chức
năng để tăng tỉ lệ hồi phục.
Phục hồi chức năng là phương pháp giúp phục hồi khả năng vận động của các bộ phận
trên cơ thể (tay, chân, cổ…) sau khi bị tổn hại bởi các chấn thương do tai nạn, đột quỵ hoặc
bại liệt do biến chứng của bệnh lý xương khớp[7]. Các phương pháp phục hồi chức năng
thông dụng gồm:
- Vật lý trị liệu.
- Vận động trị liệu.
- Tâm lý trị liệu.
- Ngôn ngữ trị liệu.
- Hoạt động trị liệu.
Đối với những căn bệnh hoặc biến chứng liên quan đến cơ và khớp, phương pháp tối ưu
và hiệu quả nhất được y tế công nhận là phương pháp vận động trị liệu.
2.5.1. Khái niệm vận động trị liệu
Vận động trị liệu là phương pháp trị liệu phục hồi chức năng bằng cách thực hiện các
vận động, các tư thế hoặc các hoạt động thể lực của cơ thể một cách có hệ thống và kế
hoạch nhằm mục đích phòng bệnh, chữa bệnh và phục hồi chức năng.
Mục đích của vận động của trị liệu là[8]:
- Duy trì và phục hồi tầm hoạt động của khớp, tính mềm dẻo của mô mềm, phòng
ngừa các thương tật thứ cấp do bất động.
- Làm tăng sức mạnh, sức bền và khả năng kiểm soát vận động của cơ, cải thiện sự
vững khớp.
- Cải thiện sức khỏe và sức bền tim mạch.
- Cải thiện điều hợp thần kinh-cơ, cảm thụ bản thể, thăng bằng.
- Gia tăng khả năng hoạt động và các kỹ năng chức năng.
Có 4 loại bài tập vận động trị liệu bao gồm: tập vận động thụ động, tập vận động chủ
động, tập vận động có trợ giúp và tập vận động có trở kháng.
2.5.2. Tập vận động thụ động
Tập thụ động là hình thức tập được thực hiện bởi lực tác động bên ngoài do người tập
hoặc các dụng cụ trợ giúp. Vận động thụ động nghĩa là phần cơ thể được vận động không
có sự tham gia làm động tác vận động co cơ chủ động của người bệnh. - Kỹ thuật này được
làm khi người bệnh không tự thực hiện được động tác vận động của mình.

29. 13
• Các bước tiến hành:
- Tư thế người bệnh thoải mái phù hợp với khớp cần tập.
- Không dùng lực bắt khớp cần tập vận động.
- Người làm kỹ thuật thực hiện vận động theo mẫu, theo tầm vận động bình thường
của khớp, đoạn chi hoặc phần cơ thể đó.
- Tần suất thời gian một lần tập 15-20 phút cho một khớp, 1- 2 lần/ ngày, tùy theo
bệnh cảnh lâm sàng và tình trạng thực tế của người bệnh.
• Theo dõi trong khi tập:
- Phản ứng của người bệnh: khó chịu, đau.
- Các dấu hiệu chức năng sống: mạch, huyết áp, nhịp thở.
- Các thay đổi bất thường: nhiệt độ, màu sắc đoạn chi, tầm vận động, chất lượng
vận động.
Hình 2.11. Tập vận động thụ động
• Theo dõi sau khi tập:
- Các dấu hiệu sống: mach, huyết áp, nhịp thở, tình trạng toàn thân chung.
- Khó chịu, đau kéo dài quá 3 giờ coi như tập quá mức.
- Nhiệt độ, mằu sắc da, tầm vận động, chất lượng vận động của đoạn chi cần tập.
2.5.3. Tập vận động có trợ giúp
Vận động có trợ giúp là loại vận động chủ động do chính người bệnh thực hiện cùng
với sự hỗ trợ của người khác hoặc các dụng cụ trợ giúp tập luyện để cho người bệnh hoàn
thiện được động tác vận động.
Trong mọi trường hợp người bệnh chưa tự thực hiện được hết tầm vận động của khớp,
một phần động tác vận động của mình.
• Các bước tiến hành:
- Người bệnh ở các tư thế thích hợp cho bài để tập.
- Người tập ở các tư thế phù hợp.

30. 14
- Tiến hành tập luyện: Yêu cầu người bệnh vận động chủ động phần cơ thể cần vận
động như tự thực hiện phần vận động chân, tay hoặc phần cơ thể cần PHCN mà
tự họ làm được, người điều trị trợ giúp để người bệnh thực hiện được tối đa tầm
vận động của khớp phần động tác mà họ không tự làm được. Có thể sử dụng các
dụng cụ PHCN trợ giúp vận động của người bệnh.
- Mỗi ngày tập 1 đến 2 lần, mổi lần tập 20 đến 30 phút.
Hình 2.12. Tập vận động có sự trợ giúp
• Theo dõi trong khi tập:
- Phản ứng của người bệnh: khó chịu, đau.
- Các dấu hiệu chức năng sống: mạch, huyết áp, nhịp thở.
- Các thay đổi bất thường: nhiệt độ, màu sắc đoạn chi, tầm vận động, chất lượng
vận động.
• Theo dõi sau khi tập:
- Các dấu hiệu sống: mach, huyết áp, nhịp thở, tình trạng toàn thân chung.
- Khó chịu, đau kéo dài quá 3 giờ coi như tập quá mức.
2.5.4. Tập vận động chủ động
Là động tác vận động do chính người bệnh thực hiện mà không cần có sự trợ giúp. Đây
là phương pháp phổ biến chủ động và có hiệu quả nhất, nhằm mục đích duy trì và tăng tầm
vận động của khớp, tăng sức mạnh của cơ.
Người bệnh đã tự thực hiện được vận động; Kết quả thử cơ từ bậc 2 trở lên, cần làm
tăng sức mạnh của cơ.
• Các bước tiến hành:
- Người bệnh: tư thế thoải mái, phù hợp với mục đích, kỹ thuật và các phần của cơ
thể cần tập, cho phép vận động các khớp, chi trong tầm vận động bình thường.
Động viên người bệnh chủ động vận động hết tầm vận động.

31. 15
- Người hướng dẫn tập: tư thế thoải mái thuận tiện cho các thao tác, làm động tác
mẫu hướng dẫn người bệnh tập.
- Kỹ thuật: tập vận động theo các mẫu và tầm vận động bình thường của khớp, chi,
phần cơ thể.
- Mỗi động tác lặp lại nhiều lần tùy theo khả năng người bệnh. Thời gian tập và
mức độ vận động vận tăng dần, bắt đầu từ 5 đến 10 vận động. Vận động hết tầm
là vận động bình thường cho phép. Mỗi ngày tập 1 đến 2 lần.
Hình 2.13. Tập vận động chủ động
• Theo dõi trong khi tập:
- Chất lượng của vận động, phản ứng của người bệnh, mạch, huyết áp, nhịp thở.
• Theo dõi sau khi tập:
- Các dấu hiệu sống: mach, huyết áp, nhịp thở, tình trạng toàn thân chung.
- Khó chịu, đau kéo dài quá 3 giờ coi như tập quá mức.
2.5.5. Tập vận động có kháng trở
Tập vận động có kháng trở là vận động chủ động trong đó sự co cơ động hay tĩnh bị
kháng lại bằng một lực từ bên ngoài. Mục đích là làm tăng sức mạnh của cơ, tăng sức bền
của cơ, tăng công của cơ.
Cần làm tăng sức mạnh và sức bền của cơ.
• Các bước tiến hành:
➢ Tư thế người bệnh: Người bệnh ở tư thế thoải mái, phù hợp với vị trí cần tập,
không làm hạn chế tầm vận động trong khi tập.
➢ Nguyên tắc kỹ thuật :
- Lực kháng cản được đặt cố định ở đầu xa của cơ cần được làm mạnh hoặc ở điểm
xa của khối cử động.
- Hướng kháng cản đối diện thẳng (vuông góc) với hướng vận động ở đầu và cuối
tầm vận động lực kháng cản được sử dụng ít nhất.

32. 16
- Người bệnh không được nín thở trong khi tập.
➢ Kỹ thuật:
- Tập vận động có kháng trở đẳng trương (isotonic).
- Bài tập vận động có kháng trở đẳng trường (isometric).
➢ Nguyên tắc chung: Đúng kỹ thuật, an toàn, hiệu quả.
Hình 2.14. Tập vận động có trở kháng
• Theo dõi trong khi tập:
- Phản ứng của người bệnh: khó chịu, đau.
- Các dấu hiệu chức năng sống: mạch, huyết áp, nhịp thở.
- Các thay đổi bất thường: nhiệt độ, màu sắc đoạn chi, tầm vận động, chất lượng
vận động.
• Theo dõi sau khi tập:
- Các dấu hiệu sống: mach, huyết áp, nhịp thở, tình trạng toàn thân chung.
- Khó chịu, đau kéo dài quá 3 giờ coi như tập quá mức.
2.6. Các giai đoạn phục hồi Brunnstrom sau đột quỵ
2.6.1. Giới thiệu
Để việc phục hồi diễn ra hiệu quả, quy trình phục hồi cần được chia ra thành nhiều giai
đoạn nhỏ để mọi người có thể dễ dàng theo dõi, đánh giá đúng và qua đó tạo ra những
phương pháp khác nhau theo từng giai đoạn để việc phục hồi trở nên hiệu quả.
Các giai đoạn Brunnstrom là một trong những giai đoạn đánh giá phục hồi đột quỵ nổi
tiếng nhất, còn được gọi là phương pháp Brunnstrom. Các giai đoạn Brunnstrom được phát
triển bởi nhà trị liệu vật lý Signe Brunnstrom (người Mỹ gốc Thụy Điển) vào những năm
1960. Khi đột quỵ xảy ra, thường nó ảnh hưởng đến một bên của cơ thể. Phương pháp
Brunnstrom mô tả trình tự phát triển vận động và tổ chức lại của não sau đột quỵ. Vì vậy,
mọi người có thể kiểm tra tình trạng phục hồi đột quỵ của mình thông qua các giai đoạn

33. 17
Brunnstrom và đưa ra những bài tập dựa trên những phương pháp đã có để luyện tập và
hồi phục một cách hiệu quả và nhanh chóng nhất.
2.6.2. Các giai đoạn phục hồi Brunnstrom
Giai đoạn phục hồi Brunnstrom bao gồm 7 giai đoạn[9]. Ở từng giai đoạn sẽ có những
nhũng phương pháp phục hồi phù hợp với biến chứng mà người bệnh mặc phải. Khi hoàn
thành được đến giai đoạn thứ 7 thì đó cũng là lúc bệnh nhân đã hoàn toàn bình phục.
a. Gian đoạn mềm nhũn
Đây là giai đoạn đầu tiên của phục hồi. Nó không liên quan đến cử động hoặc trương
lực cơ ở bên bị ảnh hưởng, và do đó các cơ có vẻ lỏng lẻo và mềm. Tuy nhiên theo
nghiên cứu, không phải tất cả các bệnh nhân đều bắt đầu từ giai đoạn này.
Dấu hiệu để nhận biết bệnh nhân ở giai đoạn này là họ không thể di chuyển phần cơ
thể của họ theo ý muốn.
Phương pháp phục hồi chức năng tốt nhất cho các bệnh nhân ở giai đoạn này là các
bài tập mang tính chất thụ động, các bài tập chuyển động liên quan đến di chuyển hoặc
kéo cơ dọc theo một khớp cụ thể một cách an toàn và không đau.
b. Giai đoạn xuất hiện co cứng
Khi não và cơ bắt đầu kết nối lại thông qua sự dẻo dai của thần kinh, điều đó nghĩa
là sự phục hồi đang diễn ra. Tuy nhiên đôi lúc việc kết nối vẫn còn yếu nên các cơ vẫn
chưa thể hoàn toàn kết nối với não.
Dấu hiệu nhận biết ở giai đoạn này là các tín hiệu co lại hoặc dãn ra của cơ bắp
thường bị gián đoạn khiến cho việc di chuyển không đúng theo ý muốn.
Phương pháp phục hồi ở giai đoạn này là tiếp tục luyện tập các bài tập thụ động trên
cơ sở nhất quán để giữ cho sự cơ cứng của thần kinh được kích thích. Điều quan trọng
là duy trì sự lặp lại và nhất quán cần thiết để kích hoạt sự dẻo dai thần kinh và thúc đẩy
phục hồi.
c. Giai đoạn tăng co cứng
Ở giai đoạn này, co cứng đạt đỉnh điểm. Tuy cơ bắp không được cải thiện hoặc thậm
chí có thể trở nên tệ hơn khi ở trong gian đoạn này bệnh nhân gần như không thể cử
động phần cơ đang bị co cứng của cơ thể nhưng đây là điều cần thiết vì nó chính là dấu
hiệu của việc kết nối thần kinh giữa não bộ và cơ bắp đang được cải thiện.
Phương pháp phục hồi ở giai đoạn này siêng năng luyện tập các bài tập chức năng
thụ động và chủ động.
d. Giai đoạn giảm co cứng
Khi người bệnh tiếp tục luyện tập các bài tập phục hồi chức năng, sự co cứng sẽ
giảm dần và đó cũng là lúc bệnh nhân chuyển sang giai đoạn thứ 4 của sự hồi phục. Lúc

34. 18
này, bệnh nhân sẽ bắt đầu lấy lại quyền kiểm soát các cơ của mình và có thể di chuyển
cơ thể tự nguyện và phối hợp hơn.
Để tiếp tục giai đoạn hồi phục, bệnh nhân cần tiếp tục luyện tập các bài tập phục hồi
chức năng để duy trì sự dẻo dai của thần kinh. Các bài tập mang tính chất lặp đi lặp lại
sẽ giúp tối đa hóa sự dẻo dai của thần kinh và cải thiện chuyển động.
e. Giai đoạn co cứng tiếp tục giảm
Ở giai đoạn này, bệnh nhân có thể thực hiện những hành động theo ý muốn của
mình như chải tóc, cầm đũa hay thậm chí những chuyển động phối hợp và phức tạp hơn.
Tình trạng có cứng tuy vẫn tồn tại nhưng không gây ảnh hưởng quá nhiều để chuyển
động của cơ thể.
Ở giai đoạn này, cách nhận biết là tay và chân đã hồi phục nhưng bàn tay và bàn
chân vẫn chưa vì đây là những bộ phần nằm xa đường giữa của cơ thể nhất.
Với những mục tiêu hồi phục là bàn tay và bàn chân, bệnh nhân có thể tập cái bài
tập về tay hoặc bài tập thả chân.
f. Co cứng biến mất
Khi đến giai đoạn 6, co cứng đã hoàn toàn biết mất và khả năng kiểm soát hành
động gần như là tuyệt đối. Người bệnh có khả năng chuyển động các khớp đơn lẻ mà
không cần có một sự trợ lực nào từ bên ngoài.
Ở giai đoạn này, người bệnh được khuyến khích luyện tập các bài tập hoặc trò chơi
theo sở thích của họ như bóng đá, bóng rổ, cầu lông hay bơi lội để tiếp tục tiến bộ.
g. Trả về chức năng bình thường
Đây là giai đoạn cuối cùng và cũng chính là giai đoạn mà bệnh nhân đã phục hồi
hoàn toàn. Lúc này, bệnh nhân có thể trở về với cuộc sống bình thường như trước kia.
2.6.3. Các hạn chế của phương pháp Brunnstorm
Mặc dù phương pháp Brunnstorm là phương pháp được sử dụng phổ biến và rộng rãi
trong việc đánh giá quá trình phục hồi của đột quỵ tuy nhiên phương pháp này cũng có một
số hạn chế như sau:
- Không phù hợp với một số bệnh nhân: Các giai đoạn Brunnstrom không phù hợp
với một số bệnh nhân như những người có tổn thương ngoại biên thần kinh, bệnh
nhân Parkinson và bệnh nhân có tình trạng sức khỏe tổn thương nặng.
- Không phân biệt được giữa cơ mạnh và yếu: Các giai đoạn Brunnstrom không
phân biệt được giữa cơ mạnh và yếu, điều này có thể dẫn đến việc tập luyện không
hiệu quả và không thể cải thiện chức năng của bệnh nhân.
- Không đưa ra phương pháp điều trị cụ thể: Các giai đoạn Brunnstrom chỉ đưa ra
một khung phương pháp điều trị, không cung cấp các phương pháp điều trị cụ thể
để cải thiện chức năng của bệnh nhân.

35. 19
- Không đánh giá được các khía cạnh khác của chức năng: Các giai đoạn
Brunnstrom chỉ đánh giá các khía cạnh chức năng đơn giản của cơ thể như động
tác tay, chân, không đánh giá được các khía cạnh phức tạp hơn như chức năng nói,
chức năng nhận thức và chức năng tinh thần.
2.7. Áp dụng máy vào quá trình tập luyện hồi phục cơ vai
Với những phần lý thuyết đã nêu ở trên về cơ vai, bệnh đột quỵ, quá trình phục hồi và các
bài tập để phục hồi thì việc sử dụng máy để hỗ trợ luyện tập phục hồi cơ vai sẽ đem lại rất
nhiều lợi ích cho bệnh nhân, bác sĩ và xã hội.
Tuy nhiên không phải ở tất cả các giai đoạn trong quá trình hồi phục bệnh nhân đều có
thể sử dụng máy để luyện tập vì vậy việc cần phân tích rõ giai đoạn nào có thể áp dụng máy
sẽ giúp người sử dụng an toàn. Ngoài ra, việc phân tích rõ các giai đoạn có thể giúp người
chế tạo máy phân tích các bài tập phù hợp với giai đoạn và qua đó chế tạo máy dựa trên những
bài tập đó để bệnh nhân có thể sử dụng và luyện tập hiệu quả hơn.
2.7.1. Phân tích giai đoạn phục hồi có thể dùng máy
Theo những nghiên cứu của giai đoạn Brunnstorm, giai đoạn số 1 là mềm nhũn và giai
đoạn số 2 là xuất hiện co cứng cần luyện tập những bài tập thụ động để tăng sự kết nối não
bộ và các cơ đặc biết những bài tập này phải được thực hiện một cách an toàn và không
đau. Chính vì vậy, ở gian đoạn này cách an toàn nhất là bệnh nhân nên luyện tập với sự trợ
giúp của bác sĩ, y tá hoặc người thân.
Giai đoạn số 3 và giai đoạn số 4 là giai đoạn giai đoạn bệnh nhân vẫn tập các bài tập
thụ động và có thể bắt đầu chuyển qua các bài tập chủ động không cần sự giúp đỡ của
người khác nữa. Đây chính là giai đoạn hợp lí nhất để bệnh nhân có thể sử dụng máy.
Từ giai đoạn 5 trở đi là giai đoạn vai đã hoàn toàn bình phục và bắt đầu quá trình phục
hồi các cơ ở xa đường giữa của cơ thể.
 Kết luận: Giai đoạn 3 và giai đoạn 4 là giai đoạn bệnh nhân có thể sử dụng máy vào
quá trình hỗ trợ luyện tập.
2.7.2. Phân tích các động tác luyện tập
a. Theo phương pháp Brunnstorm
Theo phân tích của giai đoạn Brunnstorm, đối với chi trên ở giai đoạn 3 và 4, người
bệnh có thể tập những động tác sau[10]:
• Tư thế ngồi, đưa tay ra sau lưng.
Đối với động tác này, bệnh nhân sẽ ngồi thẳng và đưa tay ra phía sau lưng.

36. 20
Hình 2.15. Tư thế ngồi đặt tay sau lưng
• Nâng tay.
Đối với động tác này, người bệnh sẽ nâng cánh tay cho đến khi cánh tay vuông
góc với cơ thể.
Hình 2.16. Nâng tay
• Gập khuỷa tay.
Đối với động tác này, bệnh nhân sẽ gập cẳng tay một góc 90 độ.
Hình 2.17. Gập khuỷa tay

37. 21
b. Theo phương pháp phục hồi từng nhóm cơ.
Nhóm cơ cần phục hồi ở cơ vai là cơ delta. Như đã phân tích ở phần trước, cơ delta
được chia ra làm 3 vùng nhỏ là cơ Delta trước, cơ Delta ngang và cơ Delta sau. Các
bài tập có thể tập để phục hồi cơ Delta gồm[11]:
• Dao động cánh tay.
Cách tập:
Tay lành bám vào bàn, ghế hoặc một vật chắc chắn, để hỗ trợ động tác. Tay bệnh
có thể vận động được tự do ở bên thân mình.
Dao động tay nhẹ nhàng đau theo hướng trước sau, ngang và vòng tròn.
• Vắt chéo tay trước ngực.
Cơ chính tác động: Cơ Delta phần sau.
Cách tập:
Đưa cánh tay đau vắt chéo trước ngực, phía trước cánh tay đối diện, bàn tay cánh
tay không đau bám vào vùng cánh tay trên khuỷu tay bên đau và kéo tối đa về bên
lành, làm cho kéo căng cơ deltoid phần sau.
Giữ tư thế kéo căn này 30 giây, rồi thư giãn cơ 30 giây và tập động tác tiếp theo.
• Tập xoay ngoài.
Cơ chính chịu tác động: Cơ trên gai, cơ tròn nhỏ, cơ Delta phần trước.
Cách tập: Sử dụng một dây thun cột vào tường hoặc một vị trí chắc chắn, cũng có
thể tập ở một trung tâm tập thể hình có dây thun hoặc dây lò xo.
Tập bằng cách giữ dây thun và kéo ra phía ngoài. Giữ khoảng 30 giây, thư giãn và
tập động tác tiếp theo.
Hình 2.18. Tập xoay ngoài

38. 22
• Kéo căng cơ thang.
Cơ chính chịu tác động: Cơ thang, cơ Delta, cơ trên gai.
Cách tập: Quỳ gối trên giường với lưng cúi hoặc bám vào một vật đỡ với lưng cúi.
Từ từ dang ngang cánh tay với tạ tay khoảng 1-3kg. Giữ khoảng 3-5 giây, sau đó
đưa về vị trí ban đầu rồi tập động tác tiếp theo.
• Tập co duỗi vai.
Cơ chịu tác động: Cơ thang giữa và dưới, cơ trên gai, cơ tròn nhỏ, cơ Delta ngực.
Cách tập: Nằm sấp trên bàn hoặc giường, với cánh tay đau bên ngoài mép giường
và có thể vận động tự do.
Từ từ nâng cánh tay với khuỷu tay thẳng, nâng cánh tay tới ngang mắt nếu có thể.
Giữ khoảng 2-5 giây, rổi thư giãn trở về vị trí ban đầu.
• Tập xoay trong và ngoài trong tư thế nằm.
Cơ chính chịu tác động: Cơ Delta trước, cơ ngực, cơ dưới vai.
Cách tập: Nằm ngửa trên nệm cứng.
Dang tay đau 90 độ so với cơ thể và tay gấp khuỷu tay cho cánh tay vuông góc với
cẳng tay để các ngón tay hướng lên trên. Vận động từ từ cẳng tay lên xuống, góc
tối đa khoảng 45 độ.
• Xoay ngoài vai tư thế nằm nghiêng.
Cơ chính chịu tác động: Cơ trên gai, cơ tròn nhỏ, cơ Delta phần sau.
Cách tập:
Nằm nghiêng trên mặt phẳng cứng, tay đau ở phía trên, cánh tay sát thân mình,
cẳng tay tạo với cánh tay một góc 90 độ, bàn tay cầm tạ tập.
Từ từ nâng cẳng tay lên, cho cánh tay và khớp vai xoay, lên đến ngang mặt trên
của cơ thể, rồi từ từ hạ xuống.
2.7.3. Tổng kết
Đối với phương pháp Brunnstorm, các dạng bài tập chưa có sự cụ thể và rõ ràng. Còn
đối với phương pháp phục hồi theo từng nhóm cơ, các bài tập đa dạng và có sự cụ thể.
Ngoài ra chương trình tập luyện này chỉ kéo dài từ 4-6 tuần trừ khi có sự điều trị khác.
Nhóm quyết định chọn phương pháp phục hồi theo từng nhóm cơ.
Trong số cái bài tập đã nêu trên, các bài tập dao động cánh tay, vắt chéo tay trước ngực,
tập xoay ngoài là những bài tập đơn giản và hiệu quả nhất. Dựa vào những động tác ở các
bài tập này, nhóm đưa ra ý tưởng thiết kế máy giúp bệnh nhân có thể di chuyển tay trên
một mặt phẳng, vắt chéo tay trước ngực và kéo tay ra phía ngoài.

39. 23
2.8. Kết luận
Trên đây là cơ sở lý thuyết về bệnh đột quỵ, cơ vai và các giai đoạn phục hồi sau đột quỵ,
nhóm lên ý tưởng các phương án thiết kế, tập trung vào việc phục hồi cơ vai giai đoạn phục
hồi tăng co cứng và giảm co cứng, tập các bài tập vận động thụ động và chủ động mang tính
chất lặp đi lặp lại, mô hình hóa các bài tập theo đúng hướng dẫn của Bộ y tế, các trung tâm
PHCN trên thế giới như hình 2.19. Ngoài ra, nhóm còn ứng dụng các trò chơi vào quá trình
tập luyện để giảm sự nhàm chán và có theo dõi cũng như đánh giá quá trình hồi phục cho
bệnh nhân.
Hình 2.19. Ý tưởng thiết kế[17]
2.9. Thông số bệnh nhân bị liệt cơ vai
Bảng 2.2. Thông số bệnh nhân bị liệt cơ vai
Bệnh nhân Tuổi Giới tính Cân nặng(kg) Chiều cao
1 77 Nam 76 1m70
2 76 Nữ 54 1m58
3 86 Nam 74 1m68
4 80 Nam 70 1m73
5 81 Nữ 55 1m61
6 68 Nam 63 1m67
7 65 Nữ 52 1m59
8 51 Nữ 58 1m55
9 73 Nam 65 1m70

40. 24
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1. Thiết kế phần cứng cơ khí
3.1.1. Tiêu chí và yêu cầu thiết kế
a. Tiêu chí thiết kế.
Tạo ra các bài tập được mô phỏng trên một mặt phẳng ngang dựa trên các bài tập đã
phân tích chương 2.
Cơ cấu phải được chú trọng thiết kế êm và mượt, giảm độ ma sát đến tối thiểu, bền và
không có phản ứng dội lại. Đồng thời phải phù hợp với chuyển động hằng ngày của khớp
vai. Bao phủ toàn bộ khu vực gập, duỗi vai ngang của 1 người trưởng thành trung bình
trong 135 độ.
b. Yêu cầu thiết kế.
Thiết kế cơ cấu cũng như các bài tập chuyển động cánh tay trên mặt phẳng ngang XY.
Vùng hoạt động của thiết bị theo hệ XY phải bao phủ vùng chuyển động của khớp vai.
Độ mở và đóng của khớp vai với khớp khuỷu tay phải linh hoạt, đúng theo chức năng của
khớp, tránh bị xung đột.
Tập trung các chuyển động có chức năng lặp đi lặp lại để tăng phạm vi chuyển động.
Cần tính thẩm mỹ.
3.1.2. Phương án truyền động.
a. Kiểu Cartesian:
Khác với máy in 3D (đầu phun nhựa chuyển động theo các phương X,Y,Z để in đồ vật
và truyền động bằng vitme), tay cầm trên cơ cấu hỗ trợ phục hồi cơ vai chỉ chuyển động
trên 2 phương là X,Y với Z được cố định không tịnh tiến lên xuống và sử dụng bộ truyền
đai để truyền động.
Ưu điểm:
- Dễ dàng tháo lắp và sửa chữa.
- Cơ cấu khá vững vàng, độ chính vừa.
- Giá thành rẻ.
- Không gian hoạt động cho tay lớn.
Nhược điểm:
- Chiếm nhiều diện tích, cồng kềnh.

41. 25
Hình 3.1. Phương án truyền động kiểu Cartesian.
b. Kiểu Delta:
Truyền động như máy in 3D dựa trên nguyên lý robot song song.
Ưu điểm:
- Cơ cấu êm và chuyển động linh hoạt.
- Tập trung tịnh tiến lên xuống theo phương Z.
- Khối lượng nhỏ gọn.
Nhược điểm:
- Lắp ráp gặp nhiều phức tạp.
- Cơ cấu bị hạn chế về phương X và Y dẫn đến các bài tập cho cơ vai không đạt hiệu
quả tối ưu.
Hình 3.2. Phương án truyền động Delta
c. Kiểu Polar:
Ở kiểu truyền động này, tay cầm trên cơ cấu hỗ trợ phục hồi cơ vai sẽ chỉ chuyển động
theo phương Y và Z.
Ưu điểm:
- Cơ cấu đơn giản.
- Chỉ thực hiện được các bài tập chuyển động dao động cánh tay cơ bản.

42. 26
Nhược điểm:
- Không thể thực hiện các bài tập duỗi tay vì hạn chế phương X.
- Lắp ráp gặp nhiều phức tạp và giá thành cao.
Hình 3.3. Phương án truyền động kiểu Polar
Dựa vào yếu tố tiên quyết là các bài tập phải luôn được tối ưu nhất để người tập có thể
nhanh chóng hồi phục nhất, kế đến là giá thành phù hợp với đồ án sinh viên và dễ lắp đặt
=> Nhóm lựa chọn kiểu truyền động Catersian.
3.1.3. Phân tích chọn động cơ
Có 3 loại động cơ phổ biến: DC Servo, AC Servo và Step:
➢ Động cơ DC Servo:
Tốc độ của động cơ nhanh. Gần như không có dao động.
Điều khiển tốc độ cao, điều khiển vị trí chính xác cao.
Mạch điều khiển phức tạp.
Các thông số đĩa cần phải điều chỉnh các thông số PID để xác định nhu cầu kết nối
nhiều hơn.
Hình 3.4. Động cơ DC Servo

43. 27
➢ Động cơ AC Servo:
Có momen xoắn lớn, phù hợp trong ứng dụng cánh tay robot hay điều khiển bánh
lái.
Nhanh và chính xác trong góc quay giới hạn.
Khó thiết lập khi điều khiển bằng PWM.
Hình 3.5. Động cơ AC Servo
➢ Động cơ Step:
Tốc độ thấp và dễ lắp đặt.
Phù hợp với những ứng dụng cần tốc độ thấp.
Hiệu suất động cơ bước thấp hơn các loại động cơ khác.
Phạm vi ứng dụng là ở vùng công suất nhỏ và trung bình.
Hình 3.6. Động cơ Step
 Với tiêu chí tiên quyết là thiết bị cần hoạt động với tốc độ chậm để người tập dần
dần hồi phục, dễ dàng lắp. Đồng thời vì là thiết bị luyện tập nhỏ gọn, không yêu
cầu chọn động cơ điều khiển độ chính xác cao như máy CNC hoặc sử dụng để
điều khiển các cơ cấu phức tạp như cánh tay robot => Sử dụng loại động cơ Step
cho cơ cấu hỗ trợ phục hồi cơ vai.
3.1.4. Lựa chọn cơ cấu dẫn động trục X và trục Y
a. Bộ truyền động
Với yêu cầu chi phí thấp, hoạt động êm cũng như dễ dàng trong khâu lắp đặt và bảo
dưỡng. Bộ truyền đai răng dẹt, cụ thể là dây đai GT kết hợp bulley cho cơ cấu trục X và
Y sẽ được nhóm sử dụng.
Dựa trên các yếu tố :

44. 28
- Động cơ có công suất nhỏ, phù hợp cho các máy in 3D, CNC cũng như đề tài.
- Cần 1 bộ truyền đơn giản, hoạt động êm, có tính giảm chấn và dễ thay thế.
- Truyền động ở các thanh X và Y là loại truyền động tuyến tính.Chọn bộ truyền đai
được thiết kế riêng cho truyền động tuyết tính: GT2 Timing Belt – 2mm Pitch –
6mm Wide.
Hình 3.7.Dây đai GT2 Timing Belt – 2mm Pitch – 6mm Wide.
Thông số dây đai GT2 :
- Bề rộng : 6mm.
- Bước răng : 2mm.
- Chiều dài : 1m.
- Chiều cao đai : 1,38mm.
- Chiều cao răng : 0,75mm.
b. Cơ cấu dẫn hướng
Về cơ cấu dẫn hướng, nhóm sử dụng con trượt vuông nhằm đạt hiệu quả cũng như ổn
định và chính xác cao.
Thanh trượt vuông( thanh ray vuông) là thiết bị dẫn hướng một cách chính xác và chịu
được tải trọng cao và hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển động tịnh tiến giữa con trượt
vuông và thanh trượt vuông( thanh ray vuông). Với những ưu điểm như:
- Rất ít ma sát khi chuyển động tịnh tiến.
- Có độ chính xác cao cùng khả năng chịu được tải trọng gấp 1,5 lần so với các thiết
bị trượt tuyến tính theo cơ học truyền thống.
- Không bị trơn, không có hiện tượng dính khi trượt.
- Giúp cho hệ thống các cơ cấu máy được chuyển động tới lui thẳng mượt, êm ái, trơn
tru và chính xác.
- Với cấu tạo đơn giản sẽ rất dễ dàng cho việc lắp đặt thanh trượt vào trong các cơ
cấu cùng các chi tiết hệ thống máy móc công nghiệp tự động.
- Quá trình bảo trì, bảo dưỡng diễn ra nhanh chóng, đơn giản và dễ dàng.

45. 29
- Sản phẩm có tuổi thọ cao, độ bền tốt, rất ít xảy ra các hiện tượng hỏng hóc hay
gặp sự cố chính vì thế sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí cho quá trình sửa chữa
hoặc thay mới.
- Có giá thành vừa phải nên phù hợp với nhiều mục đích sử dụng.
- Có đầy đủ kích thước, size số nên hoàn toàn đáp ứng được các nhu cầu sử dụng của
tất cả thiết bị máy móc tự động hiện có tại Việt Nam.
Với những ưu điểm cũng như sự thông dụng, thanh trượt vuông sẽ được sử dụng để
làm thanh trượt cho cơ cấu.
Hình 3.8. Thanh trượt vuông
3.1.5. Vật liệu thiết kế cơ cấu
a. Vật liệu thiết kế khung
Với phương án truyền động Catersian (cụ thể là core XY), ta cần phải phối hợp đồng
thời 2 phương X và Y để xác định được vi trí tọa độ của tay ở trên bàn đặt. Sự tiện lợi của
cơ cấu này là thiết kế đơn giản, chi phi lắp đặt không tốn kém và linh hoạt. Đặc biệt cơ
cấu sử dụng phối hợp 3 động cơ để truyền động (1 cho trục X và 2 cái còn lại cho trục Y)
nhằm tạo momen lớn, giúp việc truyền động trở nên dễ dàng hơn khi khối lượng lớn của
tay đặt lên cơ cấu. Tuy nhiên việc đồng bộ 3 động cơ là một công việc khá phức tạp, ngoài
ra dễ gặp hiện tượng nhiễu khi cấp xung cho động cơ làm ảnh hưởng đến quá trình vận
hành của thiết bị.

46. 30
Hình 3.9. Truyền động core XY
Nhôm định hình là yếu tố quan trọng để tạo thành khung của cơ cấu. Khung cơ cấu
cần đảm bảo về kích thước, độ vuông khi lắp ghép, độ bền và tính thẩm mỹ. Với các thanh
được dùng để trượt thì sẽ được gia công riêng ở bề mặt trên giúp tay cầm có thể chuyển
động qua lại. Và Nhôm định hình 20x20mm là thanh nhôm được dùng trong chế tạo các
thiết bị nhỏ, yêu cầu chịu lực thấp như: Máy mô hình, lắp ráp điện tử, lắp ráp đồ gia dụng,
may mặc, thực phẩm, các thiết bị phòng thí nghiệm, phòng học… Chính vì vậy, việc lựa
chọn nhôm định hình 20x20mm là hợp lí.
Hình 3.10. Nhôm định hình
b. Vật liệu thiết kế các chi tiết đồ gá.
Để đảm bảo độ chính xác cao cho các đồ gá chi tiết quan trọng. Nhóm đã chọn sử dụng
hợp kim nhôm 6061 để gia công. Hợp kim nhôm 6061 có những đặc tính nổi bật như độ
bền cao, dễ gia công do có tính dẻo dai, hàn tốt. Ngoài ra, chúng còn có ưu điểm vượt trội
giúp chúng trở thành vật liệu được nhiều người lựa chọn:
- Cường độ từ trung bình đến cao.
- Khả năng định hình tốt.
- Khả năng chống ăn mòn trong những điều kiện môi trường khác nhau.
- Bề mặt vật liệu tốt, bền.
- Khả năng đánh bóng bề mặt tốt.
- Chống ăn mòn khi tiếp xúc với môi trường nước biển.
- Có thể xử lý anodized nhuộm màu đa dạng theo nhu cầu sử dụng của khách hàng.

47. 31
Hình 3.11. Hợp kim nhôm 6061
Ngoài ra, trong cơ cấu có khá nhiều chi tiết khó hoặc không thể gia công (chẳng hạn
như tay cầm), cần áp dụng phương pháp in 3D bằng nhựa để tạo nên các chi tiết ấy. Dưới
đây là 3 loại nhựa in 3D phổ biến nhất trên thị trường :
Nhựa PLA có cấu tạo từ bột bắp và được sử dụng khá rộng rãi, đặc biệt là các thiết bị
trong gia đình.
Ưu điểm:
- Dễ in
- Đa dạng màu
- Không độc hại và không có mùi
- Phù hợp để tạo hình dạng cho các chi tiết kim loại
hay gỗ
Nhược điểm:
- Dễ bị nóng và độ bền không được cao
Hình 3.12. Nhựa PLA

48. 32
Nhựa ABS thường được in tại môi trường kín. Rất phổ biến trong những sản phẩm
công nghiệp, dân dụng như mũ bảo hiểm, đồ chơi lego,…
Ưu điểm:
-Chịu được nhiệt độ cao
-Chịu lực tốt
Nhược điểm:
-Nặng mùi và độc hại
-Khó in vì nhiệt độ cao, dễ nứt
Hình 3.13. Nhựa ABS
Nhựa Peek thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ hay công nghiệp ô tô.
Ưu điểm:
- Khả năng chịu nhiệt và ứng suất cao
- Có thể tiếp xúc trực tiếp với tia gamma hay
bức xạ X
Nhược điểm:
- Khó chế tạo
- Giá thành cao
Hình 3.14. Nhựa Peek
Dựa vào các yếu tố trên, ta chọn loại nhựa PLA cho các chi tiết in 3D.
3.1.6. Tính toán chọn động cơ
a. Ứng suất lên trục X
Trung bình 1 cánh tay người sẽ chiếm 6% trọng lượng cơ thể. Lấy cơ thể 100kg làm
chuẩn.
Tổng khối lượng khi đặt tay lên : 𝑚𝑡𝑜𝑛𝑔 = 6kg
Tốc độ di chuyển của tay cầm: 𝑣 = 52,3 𝑚𝑚/𝑠
Đường kính của Puly: 𝑑 = 12,22𝑚𝑚
Tổng khối lượng tay cầm và thanh x : 𝑚𝑡𝑜𝑛𝑔_𝑥 = 6.5𝑘𝑔
Chiều dài thanh x : 𝑙𝑥 = 540𝑚𝑚
Chiều dài thanh y : 𝑙𝑦1 𝑣à 𝑙𝑦2 = 360𝑚𝑚

49. 33
Hình 3.15. Phân tích lực tác dụng trên thanh x
Lực tác dụng lên trục x là :𝐹 = 𝐹𝑡𝑑𝑥 = 𝑔 ∗ 𝑚𝑡𝑜𝑛𝑔 = 9,8 ∗ 6.5 = 63,7 𝑁
Hình 3.16. Ứng suất trên thanh x
Ta có :
- F : lực tác dụng trên từng thanh thép tròn đặc.
- 𝑌
𝐴 = 𝑌𝐵: lực tác dụng ở 2 đầu thanh X
- Q : Nội lực (trục y)
- M : momen uốn (trục x)
Momen xoay xung quanh điểm A là :
𝑌𝐵 ∗ 540 − 𝐹 ∗ 270 = 0
=> 𝑌𝐵 = 𝑌
𝐴 = 31,85 𝑁
Phương trình cân bằng tĩnh học :
Σ𝑍 = 0 => 𝑁 = 0

50. 34
Σ𝑌 = 0 => 𝑄 = 𝑌𝑎 = 31,85 𝑁. 𝑚𝑚
Σ𝑚 = 0 => 𝑀 − 31,85 ∗ 270 = 0 => 𝑀 = 9588,5 𝑁𝑚𝑚 = 8,6 𝑁𝑚
Biểu đồ nội lực :
Hình 3.17. Biễu đồ nội lực
Từ biểu đồ trên, ta có thể thấy momen uốn max là 8,6 Nm
Hình 3.18. Đường trung hoà
Momen quán tính :
𝐼 =
𝑏 ∗ ℎ3
12
=
20 ∗ 203
12
= 13333𝑚𝑚4
Ứng suất uốn lớn nhất của từng trục x bằng ứng suất kéo lớn nhất:
𝜎𝑚𝑎𝑥 =
𝑀
𝐼
∗ 𝑦𝑚𝑎𝑥 =
8,6
13333 ∗ 10−12
∗ 10 ∗ 10−3
= 6450161,3𝑃𝑎
= 6,45𝑀𝑃𝑎

51. 35
Với giới hạn bền là 6,45𝑀𝑃𝑎, ta thấy thanh nhôm định hình 2020 là sự lựa chọn hợp
lí và thỏa điều kiện bền là từ 200𝑀𝑃𝑎 đến 600𝑀𝑃𝑎.
b. Ứng suất lên trục Y
Do lực tác dụng lên thanh Y1 = Y2 nên khi tính ứng suất 1 thanh sẽ suy ra được ứng
suất của thanh còn lại :
Ta có :
Lực tác dụng trên thanh thép nhôm:
𝐹𝑡𝑑𝑦1 = 𝐹𝑡𝑑𝑦2 =
𝑔∗𝑚𝑡𝑜𝑛𝑔_𝑥
2
=
9,8∗6,5
2
= 31,85(N)
𝑌
𝐴 = 𝑌𝐵: lực tác dụng ở 2 đầu thanh Y
Q : Nội lực (trục y)
M : momen uốn (trục x)
Hình 3.19. Ứng suất lên trục Y
Momen xoay xung quanh điểm A là :
𝑌𝐵 ∗ 360 − 𝐹 ∗ 180 = 0
=> 𝑌𝐵 = 𝑌
𝐴 = 15,925 𝑁
Phương trình cân bằng tĩnh học :
Σ𝑍 = 0 => 𝑁 = 0
Σ𝑌 = 0 => 𝑄 = 𝑌𝑎 = 15,925 𝑁𝑚𝑚
Σ𝑚 = 0 => 𝑀 − 15,925 ∗ 180 = 0 => 𝑀 = 2866,5 𝑁𝑚𝑚
= 2,8665 𝑁𝑚
Biểu đồ nội lực :

52. 36
Hình 3.20. Biểu đồ nội lực
Từ biểu đồ trên, ta có thể thấy momen uốn max là 2,8665 Nm.
Hình 3.21. Đường trung hòa
Momen quán tính :
𝐼 =
𝑏 ∗ ℎ3
12
=
20 ∗ 203
12
= 13333𝑚𝑚4
Ứng suất uốn lớn nhất trên thanh bằng ứng suất kéo lớn nhất trên thanh :
𝜎𝑚𝑎𝑥 =
𝑀
𝐼
∗ 𝑦𝑚𝑎𝑥 =
2,8665
13333 ∗ 10−12
∗ 10 ∗ 10−3
= 2149928,7 𝑃𝑎 = 2,15 𝑀𝑃𝑎
Với giới hạn bền là 2,15𝑀𝑃𝑎, ta thấy thanh nhôm định hình 2020 là sự lựa chọn hợp
lí và thỏa điều kiện bền là từ 200𝑀𝑃𝑎 đến 600𝑀𝑃𝑎.
c. Tính toán chọn động cơ trục X
Lực tác dụng lên thanh x là :
𝐹𝑡𝑑𝑥 = 𝑔 ∗ 𝑚𝑡𝑜𝑛𝑔 = 9,8 ∗ 6.5 = 63,7𝑁(g là trọng lực)

53. 37
Do lực tác dụng của tay người cùng chiều với chiều chuyển động nên ta bỏ qua.
Momen xoắn của trục động cơ trên lý thuyết :
𝑇 = 𝐹𝑡𝑑𝑥 ∗ 𝑟 = 63,7 ∗ 6,11 = 390 (N.mm) = 0,39 (N.m)
(r là bán kính bulley)
Số vòng quay của trục công tác :
𝑛 =
60000∗𝑣
𝜋∗𝐷
=
60000∗𝑣
𝜋∗2∗6,11
= 1563 ∗ 𝑣 = 1563 ∗ 0,0523 = 81 𝑣/𝑝ℎ
Công suất :
𝑃 =
𝑇∗𝑛
9,55∗106
=
390∗81
9,55∗106
= 3,3𝑤
Hiệu suất truyền động : với 𝜂đ𝑎𝑖 = 0,95 𝑣à 𝜂𝑜𝑡𝑟𝑢𝑜𝑡 = 0,98
𝜂 = 0,95 ∗ 0,984
= 0,876 (do xài 4 ổ trượt nên hiệu suất mũ 4 )
Công suất cần thiết của động cơ : 𝑃𝑐𝑡 =
𝑃
𝜂
=
3,3
0,876
= 3,77𝑤
Momen xoắn của trục động cơ trên thực tế :
𝑇 =
𝟗, 𝟓𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟔
∗ 𝑃𝑐𝑡
𝑛
=
9,55 ∗ 106
∗ 3,77 ∗ 10−3
81
= 444,5𝑁. 𝑚𝑚 = 0,45N. m
Dựa trên momen xoắn thực tế tối thiểu, lựa chọn động cơ STEP NEMA17 SIZE 42 x
40 mm.
Hình 3.22.Động cơ STEP NEMA17 SIZE 42 x 40 mm
Bảng 3.1. Thông số của động cơ STEP NEMA17 SIZE 42 x 40 mm
Chiều dài 40mm
Đường kính trục 5mm
Tải 1,6A
Momen xoắn 0,45Nm
Góc quay mỗi bước 1,8°

54. 38
d. Tính toán chọn động cơ trục Y
Hình 3.23. Phân tích lực tác dụng lên thanh y
Lực tác dụng lên thanh y1 và y2 là :
𝐹𝑡𝑑𝑦1 = 𝐹𝑡𝑑𝑦2 =
𝑔 ∗ 𝑚𝑡𝑜𝑛𝑔_𝑥
2
=
9,8 ∗ 6,5
2
= 31,85
Do lực tác dụng của tay người cùng chiều với chiều chuyển động nên ta bỏ qua.
Momen xoắn của trục động cơ trên lý thuyết :
𝑇 = 𝐹𝑡𝑑𝑦1 ∗ 𝑟 = 31,85 ∗ 6,11 = 194,6 (N.mm) = 0,195 (N.m)
(r là bán kính bulley)
Số vòng quay của trục công tác :
𝑛 =
60000∗𝑣
𝜋∗𝐷
=
60000∗𝑣
𝜋∗2∗6,11
= 1563 ∗ 𝑣 = 1563 ∗ 0,0523 = 81 𝑣/𝑝ℎ
Công suất : 𝑃 =
𝑇∗𝑛
9,55∗106
=
195∗81
9,55∗106
= 1,65 ∗ 10−3
𝑘𝑤 = 1,65𝑤
Hiệu suất truyền động : với 𝜂đ𝑎𝑖 = 0,95 𝑣à 𝜂𝑜𝑡𝑟𝑢𝑜𝑡 = 0,98
𝜂 = 0,95 ∗ 0,984
= 0,876
(do xài 4 ổ trượt nên hiệu suất mũ 4 )
Công suất cần thiết của động cơ : 𝑃𝑐𝑡 =
𝑃
𝜂
=
1,65
0,876
= 1,88𝑤
Momen xoắn của trục động cơ trên thực tế :
𝑇 =
9,55∗106∗𝑃𝑐𝑡
𝑛
=
9,55∗106∗0,00188
81
= 221,7𝑁. 𝑚𝑚 = 0,222N. m
Dựa trên momen xoắn thực tế tối thiểu là 0,222N.m, lựa chọn động cơ STEP NEMA17
SIZE 42 x 40 mm.
3.2. Thiết kế mạch điều khiển
3.2.1. Giới thiệu phần cứng
a. Vi điều khiển Arduino Mega 2560

55. 39
Hình 3.24. Arduino Mega 2560
Arduino Mega2560 là một vi mạch điều khiển bằng cách sử dụng ATmega2560. Đây
là một bo mạch được tích hợp nhiều tính năng nổi bật. Tính năng đầu tiên là thiết kế hệ
thống I/O lớn với 16 bộ chuyển đổi tương tự và 54 bộ chuyển đổi digital hỗ trợ UART và
các chế độ giao tiếp khác. Thứ hai, Arduino Mega 2560 có sẵn RTC và các tính năng
khác như bộ so sánh, timer, ngắt để điều khiển hoạt động, tiết kiệm điện năng và tốc độ
nhanh hơn với xung thạch anh 16 Mhz.
Các tính năng khác bao gồm hỗ trợ JTAG để lập trình, gỡ lỗi và xử lý sự cố. Với bộ
nhớ FLASH lớn và SRAM, bo này có thể xử lý chương trình hệ thống lớn một cách dễ
dàng. Nó cũng tương thích với các loại bo mạch khác nhau như tín hiệu mức cao (5V)
hoặc tín hiệu mức thấp (3.3V) với chân nạp I / O.
Brownout và watchdog giúp hệ thống đáng tin cậy và mạnh mẽ hơn. Nó hỗ trợ ICSP
cũng như lập trình vi điều khiển USB với PC.
Arduino Mega 2560 là một sự thay thế của Arduino Mega cũ. Nó thường được sử dụng
cho các dự án rất phức tạp.

56. 40
Các đặc điểm kĩ thuật:
Bảng 3.2. Thông số của Aruino Mega 2560
Aruino Mega 2560 Tính năng, đặc điểm
Vi điều khiển AVR AT Mega 2560(8bit)
Nguồn cung cấp 7-12V( Bộ điều chỉnh sẵn có cho bộ điều khiển)
Số chân I/O số 54
Số chân I/O tương tự 16
Xung clock 16Mhz
Bộ nhớ flash 128 KB
SPAM 8 KB
Giao tiếp USB( Lập trình với Atmega 8), ICSP( lập trình),
SPI, I2C và USART
Bộ Timer 2 ( 8bit) + 4( 16bit) = 6 Timer
PWM 12 (2-16 bit)
ADC 16 ( 10 bit)
USART 4
Ngắt thay đổi chân 24
Hình 3.25. Sơ đồ linh kiện của Arduino Mega 2560
b. Encoder
LPD3806-400BM Rotary Encoder 400 Xung NPN là Encoder 400 xung thích hợp cho
điều khiển thông minh các phép đo thay đổi dịch chuyển khác nhau, máy da lộn tự động

57. 41
có chiều dài cố định tự động, bộ điều khiển cắt chiều dài cố định bằng thép, đo chiều cao
cơ thể người, robot…
Hình 3.26. LPD3806-400BM Rotary Encoder 400 Xung NPN
LPD3806-400BM Encoder 400 Xung có 2 pha AB/ 5-24V với ngõ ra NPN cực thu để
hở, có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, cài đặt dễ dàng, lợi thế chi phí. Được sử dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: đo tốc độ quay của vật thể, góc, gia tốc và đo chiều
dài...
Thông số kỹ thuật:
- Tiêu chuẩn với cáp 1,5 m.
- Hiệu suất: 400 xung / vòng.
- Tốc độ cơ khí tối đa 5000 vòng / phút.
- Tần số đáp ứng điện 20K / giây.
- Tích hợp tốc độ 2000 vòng / phút.
- Kích thước: Encoder kích thước thân: φ38mm; trục φ6 × 13mm; trục nền: Cao 5mm,
φ20mm; cố định lỗ cho: vít M3.
- Ba lỗ gắn trên vòng tròn 30, và ba lỗ gắn khác trên vòng tròn 28.

58. 42
Hình 3.27. Thông số kích thước Encoder
c. Động cơ bước STEP NEMA17 SIZE 42 x 40 mm
Động cơ bước là một loại động cơ sử dụng điện nhưng có nguyên lý và ứng dụng vô
cùng khác biệt so với các loại động cơ điện 1 pha và động cơ điện 3 pha thông thường.
Thực chất, đây là một loại động cơ đồng bộ, có khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển
của máy móc dưới dạng các xung điện rời rạc được phát ra kế tiếp nhau, tạo thành các
chuyển động góc quay. Đôi khi chính là các chuyển động của rôto, giúp cho người dùng
cố định roto của máy vào trong các vị trí cần thiết.
Động cơ bước NEMA 17 (cỡ 42mm) dài 40mm thường dùng trên các máy in 3D, laser
mini,... do kích thước nhỏ gọn. Dòng chịu tải của motor là 1,6A. Momen xoắn là 0,45Nm
và góc bước là 1,8°/step.
d. Mạch điều khiển động cơ bước (Driver A4988)
Để điều khiển motor, động cơ bước cần có driver để mã hóa các tín hiệu từ vi điển
khiển. Chức năng chính của driver điều khiển động cơ bước là xác định thứ tự pha của
động cơ và cấp dòng cho mỗi pha. Trong các máy CNC, module điều khiển motor A4988
được sử dụng để điều khiển các động cơ bước trục X,Y rất hiệu quả. Chính vì vậy, nhóm
đã quyết định sử dụng Module điều khiển A4988 vào đề tài này.
Hình 3.28. Mạch điều khiển động cơ bước A4988
e. NVIDIA Jetson Nano Developer Kit
NVIDIA Jetson Nano Developer Kit là một máy tính nhỏ nhưng rất mạnh mẽ cho phép
bạn chạy song song nhiều mạng neural sử dụng cho các ứng dụng như phân loại hình ảnh,

59. 43
phát hiện đối tượng, phân đoạn và xử lý giọng nói. Tất cả trong cùng một nền tảng dễ sử
dụng cũng như tiêu tốn ít hơn 5 watts.
Jetson Nano cũng cấp 472 GFLOPS để chạy các thuật toán AI hiện đại một cách nhanh
chóng, với một CPU quad-core 64-bit ARM , một NVIDIA GPU 128-core được tích hợp
trên board mạch, cũng như bộ nhớ 4GB LPDDR4. Có thể chạy song song nhiều mạng
neural và xử lý đồng thời một số cảm biến có độ phân giải cao.
Jetson Nano cũng được hỗ trợ bởi NVIDIA JetPack. Bao gồm các gói hỗ trợ board
(BSP), CUDA, cuDNN và thư viện phần mềm TensorRT cho deep learning, computer
vision, GPU computing, multimedia processing và nhiều ứng dụng khác. SDK cũng bao
gồm khả năng cài đặt frameworks Machine Learning (ML) mã nguồn mở như
TensorFlow, PyTorch, Caffe / Caffe2, Keras và MXNet, cho phép các nhà phát triển tích
hợp các model AI/ framework yêu thích của họ vào các sản phẩm một cách nhanh chóng
và dễ dàng.
Hình 3.29. Jetson Nano
f. Màn hình LCD 7inch
Để bệnh nhân có thể cảm thấy không bị nhàm chán khi luyện tập, nhóm đã tạo nên các
trò chơi để bệnh nhân có thể luyện tập thông qua màn hình LCD.
Với mục tiêu thông dụng, tiện lợi và giảm chi phí, nhóm đã chọn sử dụng mà hình
LCD 7inch thay vì màn hình Tivi.

60. 44
Hình 3.30. Màn hình LCD 7INCH
3.2.2. Thiết kế mạch điều khiển
a. Sơ đồ khối
Như đã liệt kê ở phần trước, đề tài của nhóm bao gồm những phần cứng là: Arduino,
Encoder, Driver, Step motor, Jetson Nano và màn hình LCD. Từ đó, nhóm có sơ đồ khối
như sau:
Hình 3.31. Sơ đồ khối
Trong sơ đồ khối tổng quan, Encoder dùng để xác định vị trí của tay nắm. Driver dùng
để mã hóa tín hiệu từ Arduino Mega sau đó xuất xung để điều khiển các motor. Màn hình
LCD được sử dụng để bệnh nhân có thể tương tác với máy thông qua máy tính nhỏ Jetson
Nano. Dữ liệu từ Jetson Nano và Arduino sẽ được truyền qua lại thông qua giao thức
UART.
b. Tính toán và thiết kế sơ đồ mạch
❖ Thiết kế vi điều khiển
Trong hệ thống sơ đồ mạch, vi điều khiển là quan trọng nhất vì đây là thành phần điều
khiển chính của mạch. Nhiệm vụ của vi điều khiển là đọc dữ liệu từ Encoder để máy biết
vị trí của tay nắm và xuất dữ liệu cho driver để điều khiển motor. Ngoài ra, nhiệm vụ của
vi điều khiển là kết nối với Jetson Nano để tạo các trò chơi cho bệnh nhân luyện tập.