Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong y học vận động và phục hồi chức năng (PHCN), chấn thương khớp khuỷu tay là một bệnh lý phổ biến phát sinh từ sinh hoạt hàng ngày lẫn các hoạt động thể dục thể thao. Tỷ lệ chấn thương khuỷu tay chiếm từ 40% đến 50% ở những người chơi quần vợt trên 30 tuổi, dao động từ 25% đến 33% ở người chơi golf nghiệp dư và 7% đến 10% ở người chơi golf chuyên nghiệp. Đáng chú ý, các tổn thương chi trên nói chung và khớp khuỷu nói riêng chiếm tới 65% tổng số chấn thương ở trẻ em.

Sau can thiệp ngoại khoa hoặc điều trị nội khoa, bệnh nhân cần bước vào giai đoạn vật lý trị liệu và phục hồi chức năng (VLTL-PHCN) nhằm phục hồi tầm vận động (ROM - Range of Motion), ngăn ngừa teo cơ và tránh hiện tượng dính khớp. Ở giai đoạn đầu, người bệnh tập luyện thụ động dưới sự trợ giúp trực tiếp của kỹ thuật viên. Ở các giai đoạn tiếp theo, việc áp dụng các thiết bị tập thụ động chuyên dụng (CPM - Continuous Passive Motion) giúp bệnh nhân chủ động gia tăng góc vận động và cường độ mà không phụ thuộc hoàn toàn vào nhân lực y tế.

Tuy nhiên, phần lớn các thiết bị CPM trên thị trường hiện nay được nhập khẩu từ các quốc gia phương Tây, có giá thành rất cao và được thiết kế theo kích thước nhân trắc học của người nước ngoài, gây khó khăn nhất định khi áp dụng cho thể trạng người Việt Nam. Đồng thời, việc tiếp cận thiết bị đòi hỏi bệnh nhân phải thường xuyên di chuyển đến bệnh viện hoặc trung tâm phục hồi chức năng, tạo ra nhiều bất tiện về thời gian và chi phí. Từ thực tiễn đó, đề tài "Thiết kế và chế tạo máy tập khuỷu tay thụ động" được thực hiện nhằm phát triển một thiết bị cơ điện tử có kích thước phù hợp với nhân trắc học người Việt Nam, vận hành an toàn và tối ưu chi phí.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm 4 nội dung chính được xác định theo văn bản:

  1. Tính toán và thiết kế máy tập khuỷu tay thụ động.
  2. Gia công chế tạo mô hình thực tế.
  3. Thiết kế bộ điều khiển phần cứng.
  4. Xây dựng phần mềm điều khiển và giao diện vận hành.

Thông số kỹ thuật ban đầu được giao gồm: góc quay $0^\circ - 130^\circ$; tốc độ góc giới hạn $3^\circ - 12^\circ/\text{giây}$; mômen xoắn tối đa $10{,}88\text{ Nm}$.

Đối tượng nghiên cứu là cơ cấu truyền động cơ khí, hệ thống điều khiển điện tử và phần mềm điều khiển cho máy tập khuỷu tay thụ động phục vụ đối tượng trong độ tuổi lao động. Phạm vi nghiên cứu của đề tài dừng lại ở hệ thống điều khiển vòng hở, chưa tích hợp vòng phản hồi lực tác động thực tế lên tay bệnh nhân và chưa nhận diện các phản ứng đau sinh lý phát sinh trong quá trình tập luyện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài được xây dựng dựa trên sự kết hợp giữa giải phẫu học cơ thể chất học, phác đồ điều trị phục hồi chức năng và lý thuyết tính toán thiết kế máy:

  • Đặc điểm giải phẫu và sinh lý khớp khuỷu: Khớp khuỷu nằm giữa cánh tay và cẳng tay, bao gồm ba xương chính tham gia chuyển động: xương cánh tay (humerus), xương quay (radius) và xương trụ (ulna). Về mặt động học, khớp hoạt động như một bản lề với 1 bậc tự do gập - duỗi, có biên độ mở tự nhiên từ $0^\circ$ đến khoảng $142^\circ$ (độ lệch chuẩn $10^\circ$).
  • Phác đồ phục hồi chức năng: Tác giả sử dụng tài liệu hướng dẫn "Rehabilitation Guidelines for Elbow Ulnar Collateral Ligament (UCL) Reconstruction" chia quá trình phục hồi dây chằng thành 5 giai đoạn (kéo dài đến 36 tuần), và phác đồ điều trị sau phẫu thuật tổn thương tùng thần kinh cánh tay (BPI - Brachial Plexus Injury) gồm 3 giai đoạn. Thiết bị được định vị ứng dụng vào Giai đoạn 2 và đầu Giai đoạn 3 để hỗ trợ tập cử động thụ động có kiểm soát.
  • Dữ liệu nhân trắc học: Tác giả trích xuất dữ liệu nhân trắc học bách phân vị thứ 95 (95th percentile) của người trưởng thành và kết quả khảo sát kích thước bàn tay trên 500 sinh viên tại Đại học Sohag để xác định dải điều chỉnh chiều dài và bề rộng của cơ cấu giá đỡ tay.
  • Lý thuyết tính toán truyền động cơ khí: Áp dụng hệ thống công thức và tiêu chuẩn tính toán theo giáo trình "Thiết kế dẫn động cơ khí" (Trịnh Chất, Lê Văn Uyển) cùng tiêu chuẩn TCVN 1065–71 về thông số hình học bánh răng.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

  • Phương pháp phân tích động lực học: Tính toán mômen xoắn cần thiết để nâng tải trọng cẳng tay kết hợp tải trọng ngoài $1\text{ kg}$ ($T = M \cdot g \cdot R$), kết hợp tổng hợp mômen cản phát sinh trong hoạt động sinh hoạt hàng ngày ($14{,}42\text{ Nm}$).
  • Phương pháp mô hình hóa và thiết kế 3D: Sử dụng phần mềm Autodesk Inventor để dựng mô hình không gian, tính toán tọa độ trọng tâm của thanh đỡ và xuất bản vẽ chế tạo chi tiết.
  • Phương pháp thực nghiệm kỹ thuật: Chế tạo mẫu cơ khí, lắp ráp mạch điện tử vi điều khiển, lập trình thuật toán điều khiển xung/vận tốc và đo kiểm thực tế tốc độ quay qua bộ mã hóa vòng quay (encoder).

Thiết kế và triển khai

Giải pháp truyền động và thiết kế cơ khí

Tác giả đã khảo sát và đánh giá 4 phương án truyền động cơ khí: truyền động đai, truyền động trục vít - bánh vít, truyền động vít me - đai ốc và truyền động bánh răng trụ.

Loại truyền động Ưu điểm Nhược điểm
Truyền động đai Truyền chuyển động xa, không ồn, giá thành thấp, kết cấu đơn giản, an toàn khi quá tải. Chiếm không gian lớn, có hiện tượng trượt đàn hồi làm sai lệch tỷ số truyền, tuổi thọ ngắn.
Trục vít - bánh vít Tỷ số truyền lớn, không gây ồn, có khả năng tự hãm. Sinh nhiệt cao, hiệu suất thấp, chi phí vật liệu giảm ma sát tương đối đắt.
Vít me - đai ốc Thắng lực lớn, dịch chuyển chậm và độ chính xác cao, kích thước nhỏ gọn. Ma sát ren lớn làm giảm hiệu suất, gia công chế tạo phức tạp.
Bánh răng trụ Kích thước nhỏ gọn, chịu tải lớn, tỷ số truyền cố định, hiệu suất cao ($0{,}96 - 0{,}98$), tuổi thọ cao. Yêu cầu độ chính xác gia công cao, có thể phát sinh tiếng ồn ở tốc độ cao.

Phương án bánh răng trụ răng thẳng được lựa chọn nhờ độ tin cậy, kích thước gọn và tỷ số truyền ổn định. Nhược điểm tiếng ồn được triệt tiêu do cơ cấu hoạt động ở dải vận tốc rất chậm (dưới $6\text{ vòng/phút}$).

  • Động cơ chấp hành: Lựa chọn động cơ một chiều không chổi than (BLDC) B630-60B (công suất $30\text{ W}$, điện áp $24\text{ V DC}$, dòng tải định mức $2\text{ A}$, dòng quá tải $23\text{ A}$, độ phân giải $36\text{ xung/vòng}$) tích hợp sẵn hộp giảm tốc hành tinh tỷ số truyền $u_1 = 50:1$.
  • Bộ truyền bánh răng hở (cấp II): Thiết kế cặp bánh răng trụ răng thẳng bằng thép C45 tôi cải thiện (bánh nhỏ đạt độ rắn $HB_1 = 245$, bánh lớn đạt $HB_2 = 230$). Các thông số cơ bản gồm: mô-đun $m = 1{,}25\text{ mm}$, tỷ số truyền $u_2 = 4$, góc ăn khớp $\alpha = 20^\circ$, số răng bánh chủ động $Z_1 = 18$, số răng bánh bị động $Z_2 = 72$, khoảng cách trục $a_w = 60\text{ mm}$, chiều rộng vành răng $b_w = 15\text{ mm}$. Toàn bộ các bước kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc ($\sigma_H \le [\sigma_H] = 433{,}1\text{ MPa}$) và độ bền uốn ($\sigma_{F1} \le [\sigma_{F1}] = 252\text{ MPa}$) đều đạt yêu cầu kỹ thuật.
  • Kết cấu trục và thanh đỡ: Trục II làm bằng thép C45 thường hóa ($\sigma_b = 600\text{ MPa}$, $\sigma_{ch} = 340\text{ MPa}$), đường kính đoạn lắp bánh răng $d_B = 17\text{ mm}$. Thanh đỡ cẳng tay bằng hợp kim nhôm, cho phép tinh chỉnh chiều dài $L_1$ từ $22{,}5\text{ cm}$ đến $35\text{ cm}$ và bề rộng lòng đỡ đạt $11\text{ cm}$, tương thích với bách phân vị 95th dân số.

Hệ thống điện và giải thuật điều khiển

  • Phần cứng điều khiển: Sử dụng bo mạch vi điều khiển Arduino Mega 2560 (vi điều khiển ATmega2560) làm bộ xử lý trung tâm.
  • Mạch điều tốc: Tích hợp module chuyển đổi số - tương tự (DAC 12-bit) MCP4725 qua giao thức I2C để phát điện áp analog ($0 - 5\text{ V}$) điều khiển tốc độ driver động cơ BLDC.
  • Cảm biến phản hồi: Sử dụng Encoder quang học GTA3806-400 (độ phân giải $400\text{ xung/vòng}$) gắn trực tiếp lên trục công tác để giám sát vị trí góc quay theo thời gian thực.
  • Giao diện và an toàn: Màn hình cảm ứng HMI TFT hiển thị trực quan thông số; hỗ trợ kết nối ứng dụng điện thoại thông minh qua UART/Bluetooth; trang bị nút dừng khẩn cấp (E-Stop) phần cứng và còi báo động.
  • Giải thuật điều khiển: Hệ thống vận hành theo 2 chế độ chính: Chế độ Tự động (Auto Mode - thiết lập góc mở, tốc độ, số chu kỳ tập tuần hoàn) và Chế độ Bằng tay (Manual Mode - tinh chỉnh từng góc độ). Chương trình tích hợp ngắt khẩn cấp ngắt nguồn động cơ tức thì khi có tác động từ E-Stop hoặc lệnh dừng giao diện.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này trình bày tính cấp thiết của việc nghiên cứu máy tập khuỷu tay thụ động tại Việt Nam, nêu rõ 4 mục tiêu cụ thể, xác định giới hạn nghiên cứu thuộc hệ thống điều khiển vòng hở và khái quát bố cục đồ án gồm 6 chương nội dung chính.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 phân tích chi tiết cấu tạo giải phẫu học của khớp khuỷu tay, các nhóm tổn thương thường gặp (viêm gân, gãy đầu/cổ xương quay chiếm 33% - 50% các ca gãy vùng khuỷu, tổn thương dây chằng UCL, tổn thương tùng thần kinh cánh tay BPI). Trình bày phác đồ phục hồi chức năng theo từng tuần và phân tích thông số kỹ thuật của các dòng máy thương mại trên thế giới:

Dòng sản phẩm Nhà sản xuất / Xuất xứ Giới hạn góc quay (ROM) Vận tốc góc Điện áp nguồn
E3 Elbow CPM QAL Medical (Mỹ) $-5^\circ \text{ đến } 145^\circ$ $40^\circ/\text{phút} - 270^\circ/\text{phút}$ (Lực $13 - 53\text{ N}$) $12\text{ V DC}$
Kinetec 6080 Thera Tech Equipment $0^\circ \text{ đến } 135^\circ$ $35{,}21^\circ/\text{phút} - 135^\circ/\text{phút}$ $24\text{ V DC}$
Computerised Elbow CPM Medi World Health Care $0^\circ \text{ đến } 120^\circ$ Tùy chỉnh $24\text{ V DC}$

Đồng thời, chương này điểm qua công trình nghiên cứu máy tập khuỷu tay và khớp vai của nhóm tác giả ĐH Bách Khoa Hà Nội (2012), chỉ ra điểm hạn chế về việc mới dừng ở mức mô hình thí nghiệm và chưa hoàn thiện các yếu tố tiện dụng thực tiễn.

Chương 3: Lựa chọn giải pháp truyền động

Chương 3 tập trung toàn bộ vào các phép tính cơ khí chi tiết:

  • Trích xuất dữ liệu nhân trắc học 95th: Chiều dài cánh tay trên $38{,}8\text{ cm}$, cẳng + bàn tay $51{,}8\text{ cm}$, khối lượng cẳng tay $1{,}24\text{ kg}$, bàn tay $0{,}50\text{ kg}$. Vị trí băng cố định được xác định cách khuỷu tay $11 - 13\text{ cm}$.
  • Tính toán mômen tổng yêu cầu: Mômen nâng cánh tay và tải $1\text{ kg}$ là $5{,}3\text{ Nm}$ (nam) và $3{,}9\text{ Nm}$ (nữ); mômen trung bình trong các hoạt động gập duỗi hàng ngày đạt $14{,}42\text{ Nm}$.
  • Tính chọn động cơ BLDC B630-60B kèm giảm tốc $1:50$ (mômen cho phép $41{,}099\text{ Nm}$) và tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh $u_2 = 4$ ($m = 1{,}25\text{ mm}$, $Z_1 = 18$, $Z_2 = 72$).
  • Tính toán kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc, độ bền uốn, tải trọng động, tính toán trục II (mômen tương đương $M_{tđ}$, đường kính trục nguy hiểm $d = 17\text{ mm}$) và chọn ổ lăn đỡ trục.

Chương 4: Thiết kế mạch và xây dựng giải thuật điều khiển

Chương này thuyết minh thiết kế hệ thống điện và lập trình:

  • Phân tích cấu hình phần cứng: Bo mạch Arduino Mega 2560, driver động cơ BLDC, mạch hạ áp $220\text{ V AC} \to 24\text{ V DC} / 5\text{ V DC}$, module DAC MCP4725 và Encoder quang học GTA3806-400.
  • Lập bảng phân bổ chân tín hiệu (DI, DO, Analog, I2C, UART) giữa vi điều khiển và các thiết bị ngoại vi.
  • Xây dựng lưu đồ giải thuật điều khiển trung tâm, thuật toán giao tiếp màn hình HMI, ứng dụng điều khiển qua smartphone, giải thuật vận hành chế độ Auto, Manual và ngắt dừng khẩn cấp.

Chương 5: Kết quả và thực nghiệm

Trình bày kết quả gia công, lắp ráp hoàn thiện mô hình máy tập vật lý. Tiến hành các thử nghiệm đo đạc thực tế: lập bảng quy đổi giá trị điện áp DAC MCP4725 ứng với tốc độ quay động cơ, đo đếm tần số xung encoder phản hồi để đánh giá độ chính xác góc quay và kiểm tra sự vận hành đồng bộ giữa cơ cấu truyền động và giao diện điều khiển.

Chương 6: Đánh giá và kết luận

Tổng kết mức độ hoàn thành so với mục tiêu ban đầu: cơ cấu cơ khí hoạt động êm ái, đảm bảo đúng dải góc $0^\circ - 130^\circ$, động cơ đủ mômen tải, hệ thống điều khiển đáp ứng tốt các chế độ vận hành và chức năng an toàn. Nêu rõ các mặt hạn chế còn tồn tại và đề xuất hướng cải tiến cho các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật thực nghiệm

Đề tài đã chế tạo thành công thiết bị máy tập khuỷu tay thụ động hoàn chỉnh với các thông số thực tế:

  • Phạm vi góc gập - duỗi (ROM): $0^\circ \text{ đến } 130^\circ$.
  • Tốc độ góc điều chỉnh: $3^\circ/\text{giây} \text{ đến } 12^\circ/\text{giây}$ (tương đương vận tốc tối đa trục công tác khoảng $1{,}5\text{ vòng/phút}$).
  • Tải trọng làm việc: Nâng trọn vẹn cánh tay người bệnh kèm tải trọng bổ sung $1\text{ kg}$.
  • Mômen xoắn cực đại trục công tác tính toán đạt trên $16\text{ Nm}$ (hệ số an toàn đảm bảo so với mức yêu cầu $14{,}42\text{ Nm}$).
  • Tổng tỷ số truyền hệ thống: $u_{\text{tổng}} = u_1 \times u_2 = 50 \times 4 = 200$.

Giải pháp và kiến nghị

  • Sử dụng giải pháp điều khiển động cơ BLDC qua module DAC rời (MCP4725) kết hợp vi điều khiển thông dụng, giúp tín hiệu điều khiển điện áp tương tự có độ mịn cao, chuyển động không bị giật cục.
  • Thiết kế khung đỡ tay bằng hợp kim nhôm định hình với cơ cấu trượt khóa ốc, cho phép điều chỉnh chiều dài linh hoạt ($22{,}5 - 35\text{ cm}$) để phục vụ nhiều cỡ tay khác nhau.
  • Tích hợp đa dạng phương thức điều khiển (màn hình cảm ứng HMI tại chỗ và ứng dụng di động) cùng nút ngắt khẩn cấp E-Stop để đảm bảo an toàn sinh học.

Đóng góp học thuật và kỹ thuật

  • Hệ thống hóa toàn diện phương pháp tính toán cơ khí thiết bị phục hồi chức năng dựa trên dữ liệu nhân trắc học và mômen sinh học thực tế.
  • Làm chủ hoàn toàn quy trình từ tính toán, thiết kế 3D, gia công cơ khí chính xác đến tích hợp phần cứng - phần mềm điều khiển cho máy tập CPM khuỷu tay trong nước với chi phí sản xuất thấp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Hệ thống điều khiển hiện tại vận hành theo cơ chế điều khiển vòng hở đối với tương tác lực; chưa có cảm biến lực (loadcell) để đo trực tiếp phản lực từ cơ bắp bệnh nhân và chưa có thuật toán nhận biết trạng thái co thắt hoặc ngưỡng đau của người tập.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Tích hợp cảm biến đo lực phản hồi (Force Feedback) trên thanh đỡ để xây dựng hệ thống điều khiển vòng kín, tự động ngắt hoặc đảo chiều chuyển động khi cơ bắp bệnh nhân bị căng cứng quá mức.
    • Phát triển giải thuật điều khiển thích nghi hoặc bộ điều khiển PID bù trừ sai số vận tốc/vị trí.
    • Nghiên cứu mở rộng cơ cấu để bổ sung chuyển động sấp - ngửa cẳng tay (chuyển động quay đa trục).

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và kỹ sư thuộc các chuyên ngành:

  • Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử và Kỹ thuật Robot: Tham khảo quy trình thiết kế hệ thống chấp hành cơ điện tử hoàn chỉnh, cách tính chọn động cơ BLDC, hộp giảm tốc và bộ truyền bánh răng chịu tải chậm.
  • Kỹ thuật Y sinh (Biomedical Engineering): Cung cấp các thông số động học, động lực học khớp khuỷu tay, dữ liệu nhân trắc học và phác đồ tập luyện phục hồi chức năng (UCL, BPI).
  • Chế tạo máy và Tự động hóa: Tham khảo phương pháp tính toán kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn của bánh răng theo tiêu chuẩn cơ khí và kỹ thuật lập trình ghép nối vi điều khiển với DAC/HMI/Encoder.

Câu hỏi thường gặp

1. Phạm vi góc gập - duỗi (ROM) và tốc độ vận hành của máy tập khuỷu tay trong đồ án là bao nhiêu? Trả lời: Máy được thiết kế và chế tạo với dải góc gập duỗi từ $0^\circ$ đến $130^\circ$, tốc độ góc điều chỉnh từ $3^\circ/\text{giây}$ đến $12^\circ/\text{giây}$ (tốc độ tối đa trục công tác là $1{,}5\text{ vòng/phút}$), hoàn toàn nằm trong giới hạn an toàn sinh học của khớp khuỷu ($0^\circ - 142^\circ$).

2. Đồ án lựa chọn cấu hình động cơ và giải pháp giảm tốc như thế nào để đảm bảo mômen xoắn làm việc? Trả lời: Đồ án sử dụng động cơ một chiều không chổi than BLDC B630-60B ($24\text{ V DC}$, công suất $30\text{ W}$, mômen cho phép $41{,}099\text{ Nm}$) tích hợp hộp giảm tốc tỷ số truyền $u_1 = 50:1$, kết hợp với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng hở tỷ số truyền $u_2 = 4:1$ ($m = 1{,}25\text{ mm}$, $Z_1 = 18$, $Z_2 = 72$). Tổng tỷ số truyền toàn hệ thống là $200$, đảm bảo mômen xoắn trục công tác lớn hơn mức yêu cầu $14{,}42\text{ Nm}$.

3. Cơ sở nhân trắc học nào được tác giả sử dụng để thiết kế kích thước khung giá đỡ tay? Trả lời: Tác giả sử dụng dữ liệu nhân trắc học bách phân vị thứ 95 (chiều dài cánh tay trên $38{,}8\text{ cm}$, cẳng tay + bàn tay $51{,}8\text{ cm}$) kết hợp dữ liệu khảo sát kích thước bàn tay trên 500 sinh viên Đại học Sohag (chiều dài tối đa $22{,}1\text{ cm}$, bề rộng tối đa $9{,}4\text{ cm}$). Từ đó, thanh đỡ được thiết kế có bề rộng lòng $11\text{ cm}$ và chiều dài điều chỉnh linh hoạt từ $22{,}5\text{ cm}$ đến $35\text{ cm}$.

4. Khối điều khiển trung tâm và phương thức điều tốc động cơ được xây dựng bằng những linh kiện nào? Trả lời: Khối điều khiển trung tâm sử dụng bo mạch Arduino Mega 2560. Việc điều khiển tốc độ động cơ được thực hiện thông qua module DAC 12-bit MCP4725 giao tiếp I2C để xuất điện áp tương tự tuyến tính đến driver BLDC, kết hợp đọc phản hồi góc quay thời gian thực từ Encoder quang học GTA3806-400 ($400\text{ xung/vòng}$).

5. Thiết bị được định vị ứng dụng trong giai đoạn nào của phác đồ phục hồi chức năng? Trả lời: Dựa trên phác đồ điều trị tổn thương dây chằng UCL và tùng thần kinh cánh tay BPI, thiết bị được định vị ứng dụng vào Giai đoạn 2 (từ tuần thứ 2 đến tuần thứ 8 sau phẫu thuật) và thời gian đầu Giai đoạn 3, giúp bệnh nhân tập vận động thụ động có kiểm soát góc mở và chu kỳ theo chỉ định của bác sĩ.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và chế tạo máy tập khuỷu tay thụ động" của sinh viên Nguyễn Đại Hùng và Huỳnh Công Lên đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra về tính toán cơ học, gia công chế tạo mô hình và xây dựng hệ thống điều khiển tự động. Kết cấu truyền động bánh răng kết hợp động cơ BLDC đáp ứng chính xác dải góc quay $0^\circ - 130^\circ$ và tải trọng yêu cầu, trong khi mạch vi điều khiển Arduino Mega 2560 kết hợp màn hình HMI mang lại khả năng vận hành an toàn, tiện lợi. Đây là công trình cơ điện tử ứng dụng có giá trị thực tiễn cao, tạo tiền đề kỹ thuật vững chắc cho việc phát triển các thiết bị y tế phục hồi chức năng nội địa.