I. Thiết kế găng tay vật lý trị liệu
Phần này tập trung vào quá trình thiết kế găng tay dành cho mục đích vật lý trị liệu. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành tìm hiểu cấu trúc và hoạt động của bàn tay, bao gồm các xương, cơ, dây chằng và dây gân. Điều này giúp xác định các yêu cầu kỹ thuật cần thiết để thiết kế một sản phẩm phù hợp. Găng tay vật lý trị liệu được thiết kế để hỗ trợ phục hồi chức năng bàn tay, đặc biệt là các ngón tay, thông qua các bài tập co duỗi. Sản phẩm sử dụng vi điều khiển ESP32, động cơ bơm khí nén và van điện từ để điều khiển chuyển động của găng tay.
1.1. Cấu trúc bàn tay và yêu cầu thiết kế
Bàn tay con người có cấu trúc phức tạp với 27 xương, 123 dây chằng và nhiều cơ bắp. Thiết kế găng tay cần đảm bảo khả năng hỗ trợ các chuyển động cơ bản như nắm, duỗi và xoay. Nhóm nghiên cứu đã phân tích các bệnh lý thường gặp ở bàn tay, chẳng hạn như hội chứng ống cổ tay, để xác định các yêu cầu cụ thể cho sản phẩm. Găng tay vật lý trị liệu cần phải linh hoạt, thoải mái và có khả năng điều chỉnh lực tác động phù hợp với từng người dùng.
1.2. Lựa chọn linh kiện và công nghệ
Nhóm đã lựa chọn vi điều khiển ESP32 làm trung tâm điều khiển do khả năng xử lý mạnh mẽ và hỗ trợ kết nối Bluetooth. Động cơ bơm khí nén và van điện từ được sử dụng để tạo ra các luồng khí điều khiển chuyển động của găng tay. Ngoài ra, màn hình cảm ứng LCD TFT được tích hợp để hiển thị thông tin và cho phép người dùng tương tác với thiết bị. Các linh kiện được lựa chọn dựa trên độ bền, hiệu suất và khả năng tương thích với mục tiêu của đề tài.
II. Thi công găng tay vật lý trị liệu
Quá trình thi công găng tay bao gồm việc lắp ráp các linh kiện, thiết kế mạch điện và phát triển phần mềm điều khiển. Nhóm đã thiết kế sơ đồ khối hệ thống và sơ đồ mạch nguyên lý để đảm bảo tính chính xác trong quá trình thi công. Găng tay vật lý trị liệu được thiết kế với hai chế độ tập luyện: Mặc định và Tùy chỉnh, cho phép người dùng lựa chọn bài tập phù hợp với nhu cầu của mình. Phần mềm điều khiển được phát triển để tương thích với ứng dụng điện thoại, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và quản lý quá trình tập luyện.
2.1. Thiết kế mạch điện và lắp ráp
Nhóm đã thiết kế mạch điện sử dụng vi điều khiển ESP32 làm trung tâm điều khiển. Các linh kiện như động cơ bơm khí nén, van điện từ và màn hình cảm ứng LCD TFT được kết nối với nhau thông qua mạch điện. Quá trình lắp ráp được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính ổn định và an toàn của hệ thống. Găng tay vật lý trị liệu được thiết kế với kích thước nhỏ gọn, dễ dàng sử dụng và di chuyển.
2.2. Phát triển phần mềm điều khiển
Phần mềm điều khiển được phát triển để quản lý các chế độ tập luyện và hiển thị thông tin trên màn hình cảm ứng LCD TFT. Ứng dụng điện thoại được tích hợp để cho phép người dùng điều khiển thiết bị từ xa và theo dõi lịch sử tập luyện. Phần mềm được lập trình với các thuật toán điều khiển chính xác, đảm bảo hiệu quả trong quá trình phục hồi chức năng bàn tay.
III. Đánh giá và ứng dụng thực tế
Sau khi hoàn thành thiết kế và thi công găng tay, nhóm đã tiến hành thử nghiệm và đánh giá hiệu quả của sản phẩm. Găng tay vật lý trị liệu đã được thử nghiệm trên các bài tập co duỗi ngón tay, với thời gian mỗi lần co duỗi là 4 giây. Kết quả cho thấy thiết bị hoạt động ổn định, đáp ứng được các yêu cầu về phục hồi chức năng bàn tay. Sản phẩm có tiềm năng ứng dụng cao trong các trung tâm vật lý trị liệu và hỗ trợ bệnh nhân phục hồi sau chấn thương.
3.1. Kết quả thử nghiệm
Thiết bị đã được thử nghiệm với các bài tập co duỗi ngón tay, cho thấy khả năng hoạt động ổn định và hiệu quả. Thời gian sử dụng liên tục của thiết bị là khoảng 50 phút, đáp ứng được nhu cầu tập luyện của người dùng. Găng tay vật lý trị liệu cũng được đánh giá cao về tính linh hoạt và khả năng điều chỉnh lực tác động phù hợp với từng người dùng.
3.2. Ứng dụng thực tế
Sản phẩm có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các trung tâm vật lý trị liệu, bệnh viện và gia đình. Găng tay vật lý trị liệu không chỉ hỗ trợ phục hồi chức năng bàn tay mà còn giúp giảm thiểu thời gian và chi phí điều trị. Sản phẩm cũng có thể được cải tiến để phù hợp với các nhu cầu khác nhau trong tương lai.
