Hcmute nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống gội đầu và massage đầu cho bệnh nhân nằm liệt giường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG
GỘI ĐẦU VÀ MASSAGE ĐẦU CHO BỆNH NHÂN
NẰM LIỆT GIƯỜNG

MÃ SỐ: SV2020-45

SKC 0 0 7 3 9 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09/2020

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GỘI ĐẦU VÀ
MASSAGE ĐẦU CHO BỆNH NHÂN NẰM LIỆT GIƯỜNG

Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Đào Xuân Hải

TP Hồ Chí Minh, tháng 9/2020

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GỘI ĐẦU VÀ
MASSAGE ĐẦU CHO BỆNH NHÂN NẰM LIỆT GIƯỜNG

Thuộc nhóm ngành khoa học: Kĩ thuật
SV thực hiện: Nguyễn Đào Xuân Hải
Nam, Nữ: Nam
Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: 16142095, Khoa Cơ khí chế tạo máy Năm thứ: 04/Số năm đào tạo: 04
Ngành học: Điện – Điện tử
Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Trường Thịnh

TP Hồ Chí Minh, tháng 9/2020

Luan van


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành
phố Hồ Chí Minh và phịng thí nghiệm mở Openlab vì đã tạo điều kiện tốt nhất để em

có thể được học tập cũng như nâng cao kiến thức về các kỹ năng xã hội và đặc biệt là
nâng cao kiến thức kỹ thuật cho chúng em. Nhà trường đã và luôn cung cấp những
trang thiết bị tốt nhất, những kiến thức mới nhất, những thầy cô tâm đắc nhất để giúp
chúng em có thể vững bước trên con đường mai sau. Đây là điều em trân quý nhất và
sẽ không bao giờ quên được những đặc ân này từ nhà trường cũng như ban lãnh đạo
khoa.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên hướng dẫn thầy PGS.
TS Nguyễn Trường Thịnh. Trong suốt khoảng thời gian đồ án cũng như thời gian học
tập của trường, thầy luôn là người hỗ trợ em cả về kiến thức lẫn kỹ năng sống, giúp đỡ
em trong những khó khăn, thầy ln nhiệt tình và tâm huyết với sinh viên. Một lần nữa
em xin cảm ơn thầy.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ đã luôn hỗ trợ cũng như ủng hộ em
trên con đường do chính em chọn.
Với những kiến thức còn rất nhiều hạn chế và kinh nghiệm ít ỏi, nên bài báo cáo
này khơng tránh khỏi những sai sót. Kính mong các thầy cơ góp ý cho em để em có thể
hồn thiện hơn đồ án này cũng như giúp đỡ thêm chúng em hành trang cuối cùng trước
khi rời xa mái trường.
TP.HCM, tháng 07 năm 2020

Sinh viên thực hiện đề tài:
Nguyễn Đào Xuân Hải - 16142095

I

Luan van


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Việc chăm sóc và gội đầu cho bệnh nhân. ...................................................... 2
Hình 2.1. Mơ hình da đầu của một người da đầu cho bất kỳ tác động nào đến da đầu

của con người, mật độ tóc là một phần bảo vệ đầu .......................................................... 7
Hình 2.2. Scalp Reflexology map from posterior view (left) and Scalp Reflexology
map from right side view (right) ...................................................................................... 8
Hình 2.3. Các điểm huyệt phân bố trên da đầu người ..................................................... 9
Hình 2.4. Quy trình massage theo phương pháp India .................................................. 11
Hình 3.1 Hệ trục tọa độ với quá trình massage điểm .................................................... 15
Hình 3.3 Cấu hình thiết kế một cánh tay robot thực hiện massage ............................... 19
Hình 3.4 Cấu hình thiết kế một cánh tay robot thực hiện massage ............................... 21
Hình 3.5 Khơng gian hoạt động của cánh tay robot massage ....................................... 21
Hình 3.6 Kết cấu cánh tay robot massage thứ nhất ....................................................... 23
Hình 4.1 Sơ đồ tổng quát của các mạng thần kinh nhân tạo. ........................................ 28
Hình 4.2 Đồ thị của kết quả kiểm nghiệm sai số của 1 lớp ẩn. ..................................... 29
Hình 4.3 Mơ hình mạng thần kinh nhân tạo để đưa ra giá trị Thốn .............................. 29
Hình 4.4 Đồ thị của kết quả kiểm nghiệm sai số của 1 lớp ẩn. ..................................... 30
Hình 4.5 Đồ thị của kết quả kiểm nghiệm sai số trung bình của 2 lớp ẩn. ................... 30
Hình 4.6 Mơ hình mạng thần kinh nhân tạo để đưa ra tạo độ Xi .................................. 31
Hình 4.7 Lưu đồ của thuật tốn truyền ngược ............................................................... 32
Hình 5.1 Hệ thống cảm biến .......................................................................................... 36
Hình 5.2 Hệ thống truyền điều khiển từ robot massage ................................................ 37
Hình 5.3 Sơ đồ truyền nhận dữ liệu của mạch điều khiển động cơ robot ..................... 37
Hình 5.4 Sơ đồ của thiết bị giao tiếp máy tính với cảm biến ........................................ 38
Hình 5.5 Sơ đồ khối của hệ thống an tồn .................................................................... 38
Hình 5.6 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ...................................................................... 39
Hình 5.7 Sơ đồ khối bộ điều khiển tầng (cascade controller) ....................................... 41
Hình 5.8 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển robot massage ....................................... 42
Hình 5.9 Sơ đồ cảm biến trong robot ............................................................................ 42
Hình 5.10 Mơ hình lắp đặt hệ thống massage và gội đầu dễ di chuyển kết hợp với
giường massage .............................................................................................................. 43
Hình 5.11 Cấu tạo của Encoder ..................................................................................... 43
Hình 6.1 Hình ảnh mơ hình và thực tế với sự tương quan giữa người và bộ cánh tay . 47

ii

Luan van


Hình 6.2 Hình ảnh mơ tả khơng gian hoạt động thiết bị trên đầu người ....................... 49
Hình 6.5 Các đường mát-xa đi qua các điểm huyệt đạo ............................................... 50
Hình 8.6 Quỹ đạo chuyễn động đầu massage trên đầu . Error! Bookmark not defined.
Hình 8.7 Màn hình tương tác của robot massage và màn hình điều khiển ................... 51
Hình 8.8 Kiểm nghiệm kết quả của AI. ........................ Error! Bookmark not defined.
Hình 8.9 Kiểm nghiệm kết quả của AI .......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 8.10 Biểu đồ giá trị kiểm nghiệm sai số trung bình của AI.................................. 51
Hình 8.21 Tình nguyện viên đang được hệ thống robot massage thử nghiệm.............. 52
Hình 8.22 Đánh giá hiệu quả của quá trình massage .................................................... 53

iii

Luan van


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Quy trình massage đầu truyền thống .............................................................. 11
Bảng 3.1 Đặc tính động học và động lực học của các kỹ thuật massage ...................... 16
Bảng 3.2 Phân tích ưu nhược điểm của các cấu hình đề xuất cho robot. ...................... 18
Bảng 3.3 Thơng số kích thước thốn và khảo sát kích thước đầu người Việt Nam........ 20
Bảng 3.4 Kích thước động cơ 24VDC-17W ................................................................. 24
Bảng 3.1 Bảng tham số D-H .......................................................................................... 25
Bảng 6.1 Thông số của hệ thống robot massage ........................................................... 47
Bảng 8.2 Đánh giá ngưỡng đau trên hệ thống massage robot ....................................... 52

iv

Luan van


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ iv
MỤC LỤC ............................................................................................................. v
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 1
1.1 . GIỚI THIỆU...................................................................................................... 1
1.2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC .......................... 2
1.2.1 TRONG NƯỚC ............................................................................................. 2
1.2.2 NGỒI NƯỚC .............................................................................................. 3
1.3. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI...................................................................... 4
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU ..................................................... 5
1.5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI ............................................................................................ 6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MASSAGE VÀ GỘI ĐẦU DỰA
TRÊN Y HỌC TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM ...................................................... 7
2.1. GIỚI THIỆU....................................................................................................... 7
2.2. LÝ THUYẾT VỀ MASSAGE VÀ PHƯƠNG PHÁP MASSAGE VÀ GỘI
ĐẦU .......................................................................................................................... 7
2.2.1. CẤU TRÚC DA ĐẦU ................................................................................... 7
2.3. BẤM HUYỆT DỰA VÀO LÝ THUYẾT Y HỌC CỔ TRUYỀN VIỆT NAM 8
2.4. Bấm huyệt theo y học cổ truyền Việt Nam ...................................................... 11
2.5. Lợi ích của việc xoa bóp bấm huyệt................................................................. 11
2.6. Phương pháp trị liệu áp dụng cho vùng đầu. .................................................... 13

2.7. Kết luận: ........................................................................................................... 13
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CƠ KHÍ ....................................................................... 14
3.1. GIỚI THIỆU..................................................................................................... 14
3.2. DESIGN CONCEPT BASED ON FUNCTION STRUCTURE ..................... 14

v

Luan van


3.3. Phương án thiết kế ............................................................................................ 16
3.4. Lựa chọn đánh giá phương án thiết kế ............................................................. 19
3.5. Thiết kế kích thước của cấu hình song song đã chọn ....................................... 20
3.5.1 xác định vùng hoạt động. ............................................................................ 20
3.5.2. Lựa chọn kích thước phù hợp robot. .......................................................... 21
3.6. Kết cấu của cánh tay massage .......................................................................... 22
3.7. Tính tốn lực và điều kiện bền ......................................................................... 23
3.7.1. Tính tốn lực .............................................................................................. 23
3.7.2. Kết quả tính ứng suất ................................................................................. 23
3.7.3. Kết quả tnh chuyển vị ................................................................................. 23
3.8. Tính tốn cơng suất động cơ ............................................................................ 24
3.9. Động học robot ................................................................................................. 24
3.9.1 Bài toàn động học thuận của robot............................................................. 24
3.10. Bài toán động học nghịch ............................................................................... 25
3.11. Kết luận .......................................................................................................... 26
CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO (AI) ĐỂ NHẬN DẠNG VÙNG
HUYỆT MASSAGE TƯƠNG ỨNG KHẢ NĂNG TỰ PHỤC HỒI. ................... 27
4.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 27
4.2. Thốn:................................................................................................................. 27
4.3. Mạng thần kinh nhân tạo: ................................................................................. 27

4.3.1. Sơ đồ tổng quát. ......................................................................................... 27
4.3.2. Mạng thần kinh cho dữ liệu đầu ra độ dài thốn. ....................................... 28
4.4.3. Các mạng thần kinh cho dữ liệu đầu ra là quỹ đạo chuyển động massage.
.............................................................................................................................. 29
4.4. Các thuật toán sử dụng trong thuật toán training. ............................................ 31
4.5.2. Các thuật toán sử dụng trong thuật toán Backpropagation: ..................... 32
4.6 Kết luận ............................................................................................................. 35
CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN - ĐIỀU KHIỂN ............................. 36

vi

Luan van


5.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 36
5.2. Hệ thống điện ................................................................................................... 36
5.2.1. Giao tiếp với vi điều khiển ......................................................................... 36
5.2.2. Giao tiếp giữa hệ thống cảm biến và máy tính trung tâm ......................... 37
5.2.3. Hệ thống an toàn ........................................................................................ 38
5.3. Hệ thống diều khiển ......................................................................................... 38
5.3.1. Cấu trúc hệ thống điều khiển ..................................................................... 39
5.3.2. Nguyên lý điều khiển .................................................................................. 40
5.3.3. Thiết kế hệ thống điều khiển ...................................................................... 41
5.4. Hệ thống cảm biến trong robot massage .......................................................... 42
5.4.1. Giải thuật thị giác máy .............................................................................. 42
5.4.2. Bộ mã hóa gia lượng (Encoder) ................................................................ 43
5.5 Lưu đồ giải thuật................................................................................................. 44
5.5.1 Lưu đồ giải thuật chế độ chạy về vị trí Home ban đầu ................................ 44
5.5.2 Lưu đồ giải thuật giao tiếp .............................................................................. 45
5.6 Kết luận ............................................................................................................. 46

CHƯƠNG 6. THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ............................... 47
6.1. Xây dựng mơ hình robot .................................................................................. 47
8.2. Hệ thống cơ khí và khơng gian hoạt động thực của robot ............................... 48
8.3. Hệ thống điện - điều khiển ............................................................................... 49
8.4. Xử lý ảnh và tọa độ huyệt ................................................................................ 49
8.5. Xây dựng quỹ đạo chuyển động cho robot ...... Error! Bookmark not defined.
8.6. Chương trình điều khiển trên máy tính ............................................................ 50
8.7. Kết quả AI: ....................................................................................................... 51
8.8. Thực nghiệm..................................................................................................... 51
CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN ........................................................................................ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 55

vii

Luan van


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 . GIỚI THIỆU
Xoa bóp bấm huyệt đầu (gọi là mát-xa hoặc massage) là một kích thích vật lý,
trực tiếp tác động vào da thịt, thần kinh, mạch máu và các cơ quan cảm thụ gây nên
những thay đổi về thần kinh, thể dịch, nội tiết qua đó nâng cao năng lực hoạt động của
hệ thần kinh, nâng cao quá trình dinh dưỡng của cơ thể [1]. Xoa bóp làm giãn mạch
máu, tăng tuần hồn tại chỗ (Hình 1.1), góp phần chống viêm, giảm phù nề. Luồng
máu tới sẽ tăng cường trao đổi chất, mang oxy tới cho tế bào và mang đi các chất thải
cặn bã. Đối với cơ xương khớp, xoa bóp làm giãn cơ, đặc biệt là những nhóm cơ đã bị
co cứng trước đó. Trong các bệnh khớp, gân, dây chằng bao giờ cũng có hiện tượng co
cứng các nhóm cơ xung quanh khớp, từ đó gây đau, hạn chế vận động. Xoa bóp có thể
cải thiện các tình trạng nói trên.

Gội đầu là việc vệ sinh tóc cho sạch bằng cách rửa nó với nước và dầu gội đầu,
dầu xả hoặc các chất tẩy khác. Mục đích của việc gội đầu là để làm sạch tóc và da. Da
đầu lâu ngày khơng rửa sẽ trở nên bết dính do mồ hơi, bã nhờn bài tiết ra. Với người
bệnh với việc uống/tiêm thuốc để chữa trị thường tiết ra mồ hôi các chất tạo ra các vãy
nến, bết dính tạo mảng do đó cần phải gội đầu làm sạch và thông qua quá trình này
làm cho lưu thơng mạch máu giúp thư giản và liệu pháp chữa bệnh cho bệnh nhân.
Ngoài ra, trên da đầu cịn có nhiều huyệt đạo, thần kinh nên việc gội đầu kết hợp
massage sẽ mang lại nhiều ích lợi khác nhau như:
1. Cải thiện tuần hoàn máu, ngăn ngừa tóc bạc và rụng tóc.
2. Giảm stress hiệu quả, tăng cường khả năng tư duy, giúp hiệu suất làm
việc tốt hơn.
3. Phòng ngừa một số bệnh suy nhược thần kinh, đau đầu, mất ngủ, hay
quên,…
Theo các bác sỹ khi đau ốm, sức đề kháng của cơ thể đối với ngoại cảnh cũng
như đối với các loại vi khuẩn sẽ giảm đi. Nếu vệ sinh thân thể kém, vi khuẩn sẽ thâm
nhập vào cơ thể qua da, niêm mạc, gây ảnh hưởng khơng tốt đến việc điều trị bệnh. Vì
vậy cần phải giữ vệ sinh cho bệnh nhân thật tốt để góp phần vào việc phịng bệnh,
tránh các biến chứng nguy hiểm có thể xảy ra đồng thời rút ngắn thời gian điều trị.
Do đó việc kết hợp việc gội đầu với xoa bóp bấm huyệt (cịn gọi là mát-xa hoặc
massage) là một kích thích vật lý, trực tiếp tác động vào da thịt, thần kinh, mạch máu
và các cơ quan cảm thụ gây nên những thay đổi về thần kinh, thể dịch, nội tiết qua đó
nâng cao năng lực hoạt động của hệ thần kinh, nâng cao quá trình dinh dưỡng của cơ
thể [1], với mục đích hỗ trợ người bệnh gặp khó khăn về vận động có thể tự gội đầu
được, đầu tiên để đảm bảo vệ sinh, giảm tình trạng nhiễm khuẩn bệnh viện do vấn đề
vệ sinh cá nhân của người bệnh (hình 1.1). Gội đầu và massage đầu cịn nhằm mục
đích làm sạch tóc và da đầu bệnh nhân để phòng chống các bệnh về tóc và da đầu đồng
1

Luan van

thời cịn kích thích tuần hồn ở đầu. Giúp bệnh nhân dễ chịu, thoải mái. Gội đầu tại
giường được tiến hành khi bệnh nhân nằm lâu tại chỗ không tự gội được. Xoa bóp làm
giãn mạch máu, tăng tuần hồn tại chỗ, góp phần chống viêm, giảm phù nề. Luồng
máu tới sẽ tăng cường trao đổi chất, mang oxy tới cho tế bào và mang đi các chất thải
cặn bã. Đối với cơ xương khớp, xoa bóp làm giãn cơ, đặc biệt là những nhóm cơ đã bị
co cứng trước đó. Trong các bệnh khớp, gân, dây chằng bao giờ cũng có hiện tượng co
cứng các nhóm cơ xung quanh khớp, từ đó gây đau, hạn chế vận động. Xoa bóp có thể
cải thiện các tình trạng trên. Theo y học cổ truyền, xoa bóp thơng qua tác động vào các
huyệt, kinh lạc (kinh cân) có thể đuổi được ngoại tà, điều hịa được dinh vệ, thơng kinh
hoạt lạc và điều hịa chức năng tạng phủ.

Hình 1.1. Việc chăm sóc và gội đầu cho bệnh nhân.
Xoa bóp lên lớp da phần đầu, các bó cơ ở mặt, cổ, gáy bằng tay hoặc xoa bóp
bằng thiết bị giả các chuyển động của tay người như thiết bị massage, làm giãn mạch
máu, tăng tuần hồn tại chỗ, góp phần chống viêm, giảm phù nề. Luồng máu tới sẽ
tăng cường trao đổi chất, mang oxy tới cho tế bào và mang đi các chất thải cặn bã. Đối
với cơ xương khớp, xoa bóp làm giãn cơ, đặc biệt là những nhóm cơ đã bị co cứng
trước đó. Trong các bệnh khớp, gân, dây chằng bao giờ cũng có hiện tượng co cứng
các nhóm cơ xung quanh khớp, từ đó gây đau, hạn chế vận động. Xoa bóp có thể cải
thiện các tình trạng trên. Theo y học cổ truyền, xoa bóp thơng qua tác động vào các
huyệt, kinh lạc (kinh cân) có thể đuổi được ngoại tà, điều hịa được dinh vệ, thơng kinh
hoạt lạc và điều hòa chức năng tạng phủ.
1.2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1.2.1 TRONG NƯỚC
Ở Việt Nam, quá trình phát triển nguồn nhân lực y tế những năm qua cho thấy
những nỗ lực trong công tác đào tạo của ngành y tế nói chung và ngành dịch vụ sức
khỏe nói riêng. Tuy nhiên trước sự gia tăng nhanh chóng về nhu cầu khám chữa bệnh,
chăm sóc sức khỏe nhân dân, đặc biệt đối với những đối tượng cụ thể như đặc biệt
trong những ngày từ đầu năm tới nay, do ảnh hưởng của đại dịch CoV-19 thì tình trạng

thiếu hụt nguồn nhân lực là khơng tránh khỏi. Hiện nay, nguồn nhân lực y tế không chỉ
thiếu về lượng, yếu về chất mà cịn phân bố khơng đồng đều giữa các vùng.
2

Luan van


Về số lượng, theo thống kê chung về nhân lực của ngành y tế hiện cả nước có
khoảng 345.000 nhân viên y tế, trong đó số lượng bác sĩ là trên 55 nghìn người, tương
ứng với tỷ lệ 7,2 bác sĩ/ 1 vạn dân, còn số y tá và hộ lý là 105 nghìn người, tương ứng
13 y tá, hộ lý/1 vạn dân. Nhìn chung tỷ lệ này cũng được xếp vào nhóm có tỷ lệ cao
trên thế giới. Tuy nhiên, vẫn thấp hơn so với các nước trong khu vực như Thái Lan,
Singapore, Malaysia, Phillippines và tương đương với Indonesia.
Chất lượng ngành y tế hiện nay đã được nâng cao nhưng vẫn còn nhiều bất cập.
Số cán bộ y tế có trình độ cao, chun sâu cịn chưa nhiều. Hiện nay số cán bộ y tế
trình độ cao đẳng, trung cấp chiếm tới trên 1/2 tổng số cán bộ, trong khi số cán bộ có
trình độ đại học chỉ chiếm khoảng 1/3 và số cán bộ có trình độ thạc sĩ trở lên khoảng
10%.
Bên cạnh đó, tình trạng thiếu nguồn lực trầm trọng thể hiện rõ nhất tại các vùng
sâu, vùng xa, các bệnh viện tuyến dưới và các địa phương. Sự khác biệt về thu nhập và
điều kiện làm việc là ngun nhân chính dẫn đến tình trạng phân bố cán bộ y tế không
đồng đều này giữa các khu vực.
Tiếp đó, việc ứng dụng máy móc, robot vào trong việc chăm sóc các bệnh nhận
cịn chưa được phổ biến. Mặc dù việc này rất cần thiết trong một đất nước đang phát
triển như Việt Nam với tình trạng một số bệnh viện đang quá tải dẫn tới sự cần một số
lượng lớn nhân viên để chăm sóc các bệnh nhân. Hiện tại các máy móc thiết bị chăm
sóc bệnh nhân ở Việt Nam cịn ít chỉ vì giá thành sản xuất khá cao, điều này làm ảnh
hưởng trực tiếp làm chậm việc chăm sóc bệnh nhân nhất là nhưng người bệnh khơng
di chuyển đươc.
1.2.2 NGỒI NƯỚC

Ở Việt Nam, hiện tại chưa có nghiên cứu nào triển khải việc ứng dụng khoa học
công nghệ cho việc hỗ trợ nhu cầu sinh hoạt tắm gội nói riêng và việc kết hợp giữa
massage và gội đầu hàng ngày cho bệnh nhân, nhất là bệnh nhân khiếm khuyết trong
khả năng tự di chuyển do tai nạn, khuyết tật, tai biến, người già hoặc người thực vật.
Mặt khác, các y tá, nhân viên chăm sóc y tế, hộ lý hiện nay đang thiếu hụt, nguồn lực y
tế ta đang khó khăn lại càng khó khăn hơn khi đại dịch CoV-19 mà nước ta và cả thế
giới đang hứng chịu. Vậy nên việc cần một thiết bị y tế giúp hỗ trợ vệ sinh cá nhân,
gội và thực hiện chức năng xoa bóp vùng huyệt trên đầu nhằm hướng tới “sức khỏe là
vàng” cho những đối tượng yếu thế kể trên, giúp những chuyên viên y tế, y tá chuyên
tâm hơn và tập chung vào những đối tượng cần chăm sóc y tế hơn và giảm tải gánh
nặng y tế trên ngành y Việt Nam. Cịn trên thế giới có 2 nghiên cứu ứng dụng cánh tay
robot công nghiệp và quay ly tâm vào trong việc massage cho người bệnh được trình
bày ở các phần sau:

3

Luan van


Hình 1.2 Hình nghiên cứu Head care của hãng Panasonic
Đây là sản phẩm của cơng ty Panasonic chế tạo (hình 1.2) trong các tiệm làm
tóc để hỗ trợ nhưng bệnh nhân cao tuổi gặp khó khăn trong việc gội đầu và massage da
đầu. Head care được thiết kế với 2 cánh tay với 24 đầu ngón tay có gắn cảm biến lực
để điều chỉnh lực tác dụng lên da đầu người sử dụng. Khi hoạt động, head care sẽ phun
nước và sẽ quét qua toàn bộ đầu của người đang nằm trên ghế để nhận biết hình dáng
của đầu, điều chỉnh chế độ gội đầu phù hợp. Sau đó, bộ phận cảm biến sẽ định vị lỗ tai
và đảm bảo nước không vào tai khi gội, máy sẽ phun nước nóng và lượng dầu gội vừa
đủ lên đầu. Lúc này hệ thống 24 ngón tay cử động theo nhiều chiều, nhẹ nhàng làm
sạch tóc và da đầu. Head care cịn có chức năng truyền xung điện với cường độ thích
hợp làm rung da đầu, giúp máu tuần hoàn tốt hơn trong q trình massage.

Ngồi ra, Head care cịn có các nhược điểm như cần phải có người có chun
mơn về y học để vận hành và xử lý các vấn đề phát sinh trong quá trình vận hành, đặc
biệt head care sử dụng cơ cấu cơ khí nối tiếp và tiếp xúc trực tiếp vào đầu, nếu có phát
sinh vấn đề trong quá trình sử dụng thì sẽ rất nguy hiểm đến người sử dụng ví như
thiết bị gội đầu của anh nơng dân người Trung này hình 1.3

Hình 1.3. Máy gội đầu tự chế của tác giả người Trung Quốc
1.3. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Gần đây, một cuộc khảo sát từ Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) chỉ ra rằng
khoảng 70% người trưởng thành có vấn đề về da đầu. Nguyên nhân của các vấn đề,
bao gồm di truyền, nội tiết, bệnh và các yếu tố nội bộ khác. Tuy nhiên, để đối mặt với
các vấn đề da đầu ngày càng nghiêm trọng như vậy, ngày nay, các dịch vụ chuyên
dụng của vật lý trị liệu da đầu đã xuất hiện.
4

Luan van


Theo Tổng cục Thống kê Việt Nam, dựa trên Ủy ban Kế hoạch Dân số và Gia
đình Việt Nam đến năm 2029, dân số Việt Nam bước vào giai đoạn già hóa với tỷ lệ
dân số cao tuổi là 17% và số người cao tuổi chăm sóc ăn được là 800.000 người. Hiện
nay, số người mắc bệnh từ hoạt động vơ hiệu hóa làm tăng chi tiêu. Hơn nữa, theo dữ
liệu về thần kinh học tại Bệnh viện Đại học Y khoa HCM năm 2019, một số lượng lớn
bệnh nhân mắc các bệnh như đột quỵ, tê liệt, ... mất khả năng vận hành chi tiết và hoàn
toàn phụ thuộc vào người chăm sóc. Có ảnh hưởng của các bệnh về não, vòi hoa sen
của bệnh nhân cũng gặp một số khó khăn, di chứng mất kiểm sốt cơ bắp gây khó
khăn cho việc tự làm sạch và hạn chế, phải mất rất nhiều thời gian để người chăm sóc
hỗ trợ tắm hoặc tắm. Vòi hoa sen được hỗ trợ bởi các thiết bị được nghiên cứu bởi
người nước ngoài rất đắt so với thu nhập trung bình của người Việt Nam.
Bảng 1.1: Giá của thiết bị hỗ trợ massage và gội đầu.

Price

Devices

US$200,000 (2010)

Panasonic head wash
Automatic

shampoo

machine

US$5,000 (2012)

(SARObot)
Mặc dù chi phí cao, các thiết bị này mới chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế của
thiết bị, nhưng khơng có nghiên cứu nào tập trung vào việc theo dõi tình trạng triệu
chứng của bệnh nhân, trong khi điều này rất quan trọng. Người chăm sóc cần đánh giá
tình trạng bệnh nhân và cảm giác đau của bệnh nhân dựa trên việc điều trị bấm huyệt
trên da đầu người Việt Nam. Bởi vì người Việt Nam có thu nhập thấp và các cơ sở
trong các trung tâm chăm sóc tài trợ cho người già, người khuyết tật khơng đủ tốt, vì
vậy họ cần một thiết bị giá cả phải chăng hơn. Do đó, sự sẵn có của massge kết hợp
với các hệ thống vòi hoa sen trên thị trường và việc thiếu các nghiên cứu liên quan đã
thúc đẩy dự án này.
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
Ở nước ta, thiếu hụt trầm trọng nhân viên y tế cũng như nhân viên chăm sóc
người già, đặc biệt là sự phân bố nhân viên không đồng đều ở các khu vực khác nhau
như sự khác biệt lớn giữa thành thị và nông thôn. Khi tiến hành khảo sát, nhóm nghiên
cứu chọn ra vấn đề cần giải quyết là bệnh có thể sử dụng phương pháp gội đầu tự động

và được yêu cầu sử dụng phương pháp gội đầu truyền thống vì có hàng trăm điểm bấm
huyệt trên đầu, cho mỗi triệu chứng làm giảm các bệnh;
Xuất phát từ nhu cầu của bệnh nhân, người khuyết tật ở Việt Nam cần hỗ trợ
thiết bị cho nhu cầu vệ sinh hàng ngày, khả năng sử dụng cao, phù hợp với người Việt
Nam sử dụng và chi phí đầu tư hợp lý, khơng có nhiều kiến thức, chúng tơi bắt tay vào
một dự án có tên là Mass Massaging and Wash Robot dành cho bệnh nhân khuyết tật,
bất động sản và bệnh nhân khuyết tật ", viết tắt là Head-CARE-BOT. Mục tiêu là đạt
5

Luan van


được một sản phẩm đáp ứng các yêu cầu của người dùng trong q trình khảo sát như
xoa bóp giác quan, xử lý lực trên huyệt dựa trên tiếng Việt truyền thống Dự án sử
dụng cho kết quả khảo sát, phân tích, mơ phỏng, tạo mẫu, thí nghiệm và phân tích thực
nghiệm để nghiên cứu, triển khai và đánh giá kết quả nghiên cứu.
1.5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Với khả năng và các điều kiện cho phép nên đề tài này chủ yếu tập trung vào
việc thiết kế và chế tạo hệ thống gội trên cơ sở dữ liệu tập mẫu cho phép là nhưng
người bệnh không bị các vấn đề da đầu.
Vì thời gian nghiên cứu và khả năng nên đề tài này chủ yếu tập trung vào việc
thiết kế và chế hệ thống gội đầu, không đi quá sâu vào việc massage đầu và áp dụng hệ
thống cho tất cả các bệnh, robot chỉ phiên dịch những khái niệm cơ bản, giải thích cho
bệnh nhân hiểu những thuật ngữ cơ bản và chưa đi sâu vào phiên dịch những từ ngữ
chuyên ngành phức tạp
Người sử dụng thiết bị này là người già, người tàn tật, người khó thức dậy hoặc ngồi
xuống chiếc ghế ổn định. Những người như vậy bị chấn thương cột sống, bại não và
các bệnh cơ bắp. Ví dụ, người cao tuổi bị thối hóa cột sống khơng thể đứng trên ghế
hoặc thậm chí ngồi trên ghế một mình và thường gặp khó khăn khi di chuyển cổ cần sự
hỗ trợ từ các thiết bị khác hoặc người chăm sóc để gội đầu. Những người mắc bệnh cơ

bắp có các cử động cơ bắp yếu, mặc dù họ có thể cử động tay, họ vẫn bị hạn chế vận
động khuỷu tay và khớp vai để tự tắm.
Tóm lại, mục tiêu của dự án: Bệnh nhân nằm liệt giường, khó di chuyển hoặc
khơng thể tự di chuyển; bệnh nhân sau phẫu thuật, xạ trị ung thư; người cao tuổi cần
chăm sóc y tế đặc biệt; Người tàn tật chân tay, liệt nửa người, đời sống thực vật. Tuy
nhiên, với sự chống chỉ định như bệnh nhân không kiểm soát hành vi nhân sự; mới
sinh, đứa trẻ và người bệnh với vết thương hở.

6

Luan van


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MASSAGE VÀ GỘI ĐẦU DỰA TRÊN
Y HỌC TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM
2.1. GIỚI THIỆU
Đầu là bộ phận quan trọng nhất của cơ thể con người, nơi hàng triệu tế bào thần
kinh cảm giác và hộp sọ mạnh bảo vệ cơ quan quan trọng nhất của cơ thể con người,
hệ thần kinh, phải đề cập đến là bộ não xử lý trung tâm của con người. toàn bộ hệ
thống các chức năng của cơ thể
2.2. LÝ THUYẾT VỀ MASSAGE VÀ PHƯƠNG PHÁP MASSAGE VÀ GỘI
ĐẦU
2.2.1. CẤU TRÚC DA ĐẦU
Trước khi robot bắt đầu thiết kế và sản xuất robot, dự án nên được biết về mục
tiêu và đóng góp cho khoa học và các cơng trình đang được thực hiện. Dự án chào
mừng ứng dụng Y học cổ truyền Việt Nam (TVM). Các thành phần quan trọng dưới
da đầu có sinh thiết liên quan sức khỏe của con người. Gồm có 3 lớp chính như hình
2.1 là lớp biểu bì, lớp hạ bì và mơ dưới da. Lớp biểu bì có tóc nhằm bảo vệ cho đầu
tránh tổn thương do va đập. Chính vì vậy nên khi có sự tác động vật lý nào nên bất cứ
vùng nào của da mỏng hay vùng da dày nơi có cơ quan cảm giác nói chung và cụ thể

hơn là của da đầu của bệnh nhân cũng sẽ làm người bệnh hoặc đối tượng, có thể có
cảm giác từ dễ chịu tới đau, từ đó làm có thể đi tới khảo sát và cơ sở để tính tốn áp
lực vừa đủ và phương pháp massage kết hợp với gội đầu phù hợp để có thể tác dụng
lên các bộ phận ngoại quan trên cơ thể của con người .

Hair
Soft tissue
Vessel
Soft tissue
Bone tissue

Hình 2.1. Mơ hình da đầu của một người da đầu cho bất kỳ tác động nào đến da đầu
của con người, mật độ tóc là một phần bảo vệ đầu
Có nhiều định nghĩa về huyệt cũng như nhiều nghiên cứu về mảng này, tuy
nhiên chúng em chọn việc nghiên cứu dựa trên những tài liệu của y học cổ truyền Việt
Nam là chủ yếu, chính vì vậy những cơ sở lí thuyết về huyệt đạo cũng như xoa bóp có
xu hướng theo y học cổ truyền dân tộc. Như đã giới thiệu về định nghĩa xoa bóp bấm
huyệt của y học cổ truyền Việt Nam, chúng ta có thể hiểu được phần nào phương thức
massage này. Thế nhưng để có thể thực hiện được và áp dụng nó vào robot thì chúng
7

Luan van


ta cần thêm những kiến thức về huyệt đạo, các động tác thực hiện massage và cả
những lợi ích của việc massage đối với người trị liệu. Những điều này chúng em sẽ
trình bày trong chương này để có thể tạo ra một nền tảng vững chắc. Từ đây có thể áp
dụng vào việc xây dựng thiết kế robot.
2.3. BẤM HUYỆT DỰA VÀO LÝ THUYẾT Y HỌC CỔ TRUYỀN VIỆT NAM
Massage là thao tác có hệ thống của các mơ mềm của cơ thể, sử dụng các kỹ

thuật cụ thể (ví dụ, gõ, nhào, vuốt ve và ma sát) để thư giãn các cơ.
Phương pháp bấm huyệt tập trung vào các bản đồ phản xạ của các điểm và khu
vực của cơ thể ở bàn chân, bàn tay và đầu bằng các kỹ thuật vi mô độc đáo, như đi
bằng ngón tay cái hoặc ngón tay, với mục tiêu tạo ra phản ứng trên khắp cơ thể.
Phương pháp bấm huyệt tương tự như châm cứu và bấm huyệt ở chỗ nó đưa ra giả
thuyết ảnh hưởng đến năng lượng sống của cơ thể thơng qua việc kích thích các điểm
trên cơ thể. Tuy nhiên, các huyệt đạo / bấm huyệt thường trùng với các điểm phản xạ
được sử dụng trong bấm huyệt. Bấm huyệt là cả hai liệu pháp "phản xạ" ở chỗ chúng
hoạt động với các điểm trên một bộ phận của cơ thể để tác động đến các bộ phận khác
của cơ thể. Trong khi bấm huyệt sử dụng các phản xạ sắp xếp có trật tự giống như hình
dạng của cơ thể người trên bàn chân, bàn tay và tai ngoài, bấm huyệt sử dụng hơn 800
điểm phản xạ được tìm thấy dọc theo các đường năng lượng mỏng gọi là kinh tuyến
chạy dọc theo chiều dài của tồn bộ thân hình.
Nói tóm lại, các nhà trị liệu Massage làm việc "từ bên ngoài vào", thao túng các
nhóm cơ cụ thể hoặc fascia để giải phóng căng thẳng. Các học viên bấm huyệt thấy
mình làm việc "từ trong ra ngồi", kích thích hệ thần kinh để giải phóng căng thẳng.

Hình 2.2. Scalp Reflexology map from posterior view (left) and Scalp Reflexology
map from right side view (right)

8

Luan van


Về các huyệt đạo hầu như ở mọi nơi trên cơ thể người đều có các huyệt, theo
một bài báo được đăng trên tạp chí Science[5] - một tạp chí uy tín cao trong giới khoa
học đã nói rõ về hình dạng và kích thước của đầu từ thế kỉ thứ 18, giống người hiện
đại, được nghiên cứu của các nhà khoa học khẳng định được đầu của người hiện đại
sau q trình tiến hóa là một hình cầu trịn như hình 2.3 (phải), trong phạm vi của dự

án này, chúng tơi chỉ tập trung nghiên cứu và phân tích rõ ràng các điểm trên da đầu
của con người (Hình 2.3), vì đây cũng là khu vực nơi robot có thể chạm vào người
dùng.

Hình 2.3. Các điểm huyệt phân bố trên da đầu người
Trước hết chúng ta cần tìm hiểu về khái niệm huyệt đạo. Acupoint hay
acupressure có các tên khác nhau: huyệt (acupoint), hội, hội, không, huy, kết, (nghĩa là
nhân du huyiêu trong trò chơi của bạn Ở Việt Nam sử dụng: Huy Điều, huyệt, huyệt
đạo, du huyêt. Do đó, báo cáo thống nhất cách điều trị bệnh nhân trên khu vực cụ thể
gọi là huy huyệt - Phương pháp bấm huyệt và nằm ở vị trí bắt buộc thực hiện cuộc gọi
bấm huyệt.
Hệ thống huyệt (hình 2.3) tương tự như hệ thống cơ quan cảm thụ của y học
hiện đại. Huyệt là nơi thần khí ra vào lưu hành có thể hiểu đó là nơi liên thơng cơ thể
với ngoại cảnh, nơi cơ thể đáp ứng (xuất), tiếp nhận (nhập), lưu hành (làm việc không
ngừng). Y học hiện đại cũng có một tổ chức có chức năng như vậy, đó là hệ thống cơ
quan cảm thụ. Các cơ quan này chính là đầu thần kinh tự do, các tiểu thể, các tận cùng
có và khơng có myelin ở chân lơng, cụ thể là:
Tiếp nhận cảm giác sờ mó, đụng chạm (xúc giác): phân bố ở da, chân lông, đầu
ngón tay, chân, lưỡi, núm vú, ở dưới da, lớp sâu của da, bao khớp, dây chằng mang
liên cốt (xương), màng xương, cân mạc treo, vỏ bao mạch máu, mô liên kết giữa các
9

Luan van


tạng. Tiếp nhận cảm giác nóng lạnh: số lượng thụ thể lạnh gấp 3 lần thụ thể nóng. Tiếp
nhận cảm giác đau: phân bố ở lớp nông của da, màng xương, thành động mạch mặt
khớp, màng não. Ở lướp sâu có ít thụ thể đau hơn.
Đáp ứng với cảm giác bản thể (sâu): Đáp ứng với trương lực cơ có phần cảm
nhận của suốt thần kinh cơ, đáp ứng với cảm giác ở gân có tiểu thể Golgi. Đáp ứng với

thay đổi của tạng phủ: là các tận cùng của phó giao cảm, tận cùng giao cảm sẽ sản xuất
các chất hoá học nhằm điều chỉnh hoạt động của các tạng phủ để chúng trở lại trạng
thái bình thường.
Tuy nhiên vì mỗi điểm huyệt trên đầu người là rất sát nhau và tóc cũng là mộ
vấn đề khó khăn để xác định Để có thể xây dựng được vị trí huyệt và phân bố vùng
chứa huyệt của mỗi người bệnh, đề tài hướng tìm hiểu cách xác định, vị trí vùng huyệt,
chức năng từng huyệt và ý nghĩa của mỗi huyệt về mặt y học. Tất cả đặc điểm của
huyệt, khoảng cách và tác dụng huyệt sẽ được trình bày ở phần phụ lục 2.1.
Trên cơ sở lý thuyết này, dựa vào những đặc điểm về vị trí của huyệt mà từ đó
chúng em xác định tọa độ huyệt và vùng bấm huyệt trên đầu người sao cho phù hợp
với chiều dài thốn của mỗi người và phù hợp với triệu chứng bệnh của người đó, từ đó
cho ra tọa độ thực, sau đó chuyển thành các tín hiệu gửi cho bộ điều khiển hiểu và điều
khiển động cơ theo đúng ý muốn người điều khiển.
Massaging the Neck

Work up to the
base of the skull

Massage the neck

Slowly allow the head
to tilt forward without
strain or effort.

Move the head back

Scalp massage

Massage the head

Rub the scalp

Briskly rub the scalp
all over with just the
fingertips of both
10

Luan van

Stroke your fingers
through your
recipient's hair from


hands

the top of the
forehead back

Hình 2.4. Quy trình massage theo phương pháp India
2.4. Bấm huyệt theo y học cổ truyền Việt Nam
Việc xoa bóp bấm huyệt sẽ được thực hiện khác nhau dựa trên nhu cầu cũng
như thể trạng của người trị liệu. Quỹ đạo, lực, các huyệt tác động cũng như thời gian
massage luôn rất đa dạng. Trong xoa bóp bấm huyệt theo y học cổ truyền Việt Nam có
rất nhiều phương pháp massage khác nhau, tuy nhiên có thể chia làm 2 động tác chính
đó là vuốt và nhấn – xoa
Bảng 2.1 Quy trình massage đầu truyền thống
Bước 1

Bước 2

Bước 3

Bước 4

Bước 5

Bước 6

Bước 7

Bước 8

Bước 9

2.5. Lợi ích của việc xoa bóp bấm huyệt
11

Luan van


Xoa bóp bấm huyệt giảm nguy cơ bị cơ cứng vai gáy hay thoát vị đĩa đệm cho
nhân viên văn phòng. Ngày nay với tần xuất làm việc liên tục và áp lực công việc căng
thẳng dẫn đến sức khỏe của độ tuổi lao động tại Việt Nam đang đi xuống. Điển hình
như khối văn phịng, ngồi làm việc liên tục trước máy tính 8 tiếng một ngay kéo theo
nhiều bệnh liên quan đến cột sống, vai gáy.... Nhân viên bàn giấy, hãy cẩn thận. Các tư
thế căng thẳng sẽ trầm trọng hơn “xuất hiện như đau hoặc yếu ở thắt đầu và mông do
thời gian ngồi lâu”.
May mắn thay, xoa bóp bấp huyệt có thể chống lại sự mất cân bằng gây ra từ tư
thế ngồi quá lâu, có nghĩa là bạn có thể làm việc liên tục tại bàn làm việc - miễn là bạn

lên lịch massage – xoa bóp bấm huyệt thường xuyên
Xoa bóp bấm huyệt giúp giảm đau cơ. Bạn bị đau cơ bắp? Liệu pháp xoa bóp bấm
huyệt có thể hữu ích. Xoa bóp bấm huyệtgiúp tăng và cải thiện lưu thông.
Một nghiên cứu năm 2011 được công bố trong Biên niên sử Y học nội bộ , thấy
rằng liệu pháp massage – xoa bóp bấp huyệt có hiệu quả như các phương pháp điều
trị đau đầu mãn tính khác .
Xoa bóp bấm huyệt làm dịu sự lo lắng và trầm cảm. "Cảm giác của con
người cực kỳ thư giãn, trong một bối cảnh an tồn, thân thiện và chun nghiệp, có
thể là một cách trị liệu", Tanason nói. Phụ nữ được chẩn đốn mắc bệnh ung thư vú
được điều trị massage ba lần một tuần báo cáo là ít chán nản và ít tức giận hơn, theo
một nghiên cứu năm 2005 được công bố trên tạp chí quốc tế về khoa học thần kinh .
Và, một nghiên cứu được cơng bố trên Tạp chí của Học viện Trẻ em và Tâm thần học
vị thành niên Mỹ , phát hiện ra rằng những bệnh nhân bị trầm cảm và lo âu thoải mái
hơn và hạnh phúc hơn, và đã giảm mức độ căng thẳng sau khi mát-xa.
Xoa bóp bấm huyệt cải thiện giấc ngủ. Khơng chỉ massage hoặc xoa bóp bấm
huyệt có thể khuyến khích một giấc ngủ n tĩnh, nó đặc biệt hữu ích với những người
không thể thoải mái nghỉ ngơi. “Massage khuyến khích thư giãn và ngủ ở những người
trải qua điều trị bằng hóa trị hoặc xạ trị,” Lisa Marie de Miranda, chuyên gia trị liệu
massage và chuyên gia trị liệu tại Paleolife Massage Therapy cho biết.
Xoa bóp bấm huyệt làm tăng khả năng miễn dịch. Một nghiên cứu năm 2010
được cơng bố trên tạp chí Alternative and Complementary Medicinephát hiện ra rằng
massage làm tăng số lượng bạch cầu của bệnh nhân (đóng một vai trị lớn trong việc
bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật). Ngồi ra, nó cũng "cải thiện chức năng miễn dịch cho
những người bị nhiễm HIV", de Miranda nói.
Xoa bóp bấm huyệt làm giảm đau đầu. Nếu bạn bị đau đầu , hãy thử đặt dịch
vụ massage – xoa bóp bấp huyệt. De Miranda nói: “Massage giảm tần suất và mức độ
nghiêm trọng của chứng nhức đầu căng thẳng. Nghiên cứu từ Đại học Granada ở Tây
Ban Nha phát hiện ra rằng một buổi trị liệu massage duy nhất ngay lập tức có tác dụng
giảm đau ở bệnh nhân bị đau đầu kinh niên.
12

Luan van


2.6. Phương pháp trị liệu áp dụng cho vùng đầu.
Tất cả các bộ phận trên cơ thể điều có những phương pháp massage riêng, và tất
cả điều tốt cho sức khỏe. Nhưng việc thiết kế ra một cơ cấu có thể đáp ứng nhiều nhu
cầu như vậy thật sự là một điều khó khăn. Nên trong đồ án này chúng em chỉ tập trung
thiết kế để phục vụ việc massage trên đầu.
Để thực hiện được việc massage trên đầu thì tư thế tốt nhất là người dùng nằm
sấp, ngực ép sát giường. Tuy nhiên đối với một số trường hợp có thể điều chỉnh để
người dùng có thể cảm thấy thoải mái nhất.
2.7. Kết luận:
Như vậy qua chương trên chúng ta có thể biết được các vị trí của các huyệt trên
đầu điều dựa vào hai đơn vị ngang đốt sống số xx và cách ngang qua xx thốn, những
khái niệm về đốt sống cũng như thốn sẽ được trình bày ở các chương sau, việc xác
định được huyệt là hết sức quan trọng vì đây sẽ là yếu tố dữ liệu đầu vào của mạng
thần kinh nhân tạo sẽ được trình bày ở chương sau. Ngồi ra thơng qua chương này
chúng ta có thể thấy được cách hoạt động của kỹ thuật viên khi thực hiện các động tác
ép – nhấn và vuốt, điều này sẽ giúp chúng em có nguồn thơng tin cần thiết để có thể
phân tích lựa chọn cấu hình cho robot.

13

Luan van


CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CƠ KHÍ
3.1. GIỚI THIỆU
Để chế tạo ra hệ thống robot massage và gội đầu cho bệnh nhân liệt giường phù

hợp với mục tiêu đề ra, quá trình thiết kế cơ khí phải mang tính chất đồng bộ và hệ
thống với các yêu cầu cũng như với các quá trình thiết kế khác như điện, hệ thống điều
khiển, môi trường hoạt động. Một trong những thách thức của đề tài này là làm sao kết
hợp giữa gội đầu, massage đầu theo phương pháp truyền thống và công nghệ hiện đại.
Thiết kế cơ khí chính xác sẽ giúp kết quả đạt được yêu cầu tốt hơn.
Để tiến hành việc thiết kế cũng như chế tạo máy gội và xoa bóp đầu cho bệnh
nhân thì việc hiểu biết về tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gội và xoa bóp trên
đầu người bệnh là vơ cùng quan trọng và cần thiết, trong đó những yếu tố quan trọng
là kích thước cơ bản nhân trắc học cũng như thể trạng người Việt Nam, sự phân bố
huyệt đạo trên đầu người và quỹ đạo chuyển động để đáp ứng việc gội, xoa bóp, trị
liệu, các liệu pháp áp dụng cho đầu bệnh nhân. Tập hợp tất cả vấn đề trên, từ đó nhóm
nghiên cứu đưa ra các phương án thiết kế cho phù hợp. Cũng trong chương này, nhóm
nghiên cứu trình bày về cơ sở lý thuyết về huyệt, liệu pháp áp dụng cho vùng đầu và
cách chuyển động và điều khiển trên đó. Ngồi ra, để tiến hành việc nghiên cứu robot
massage ta cần nghiên cứu các cơ sở lý thuyết về y học như huyệt đạo, các lý thuyết sử
dụng trong điều khiển động cơ, các lý thuyết ứng dụng trong xử lý ảnh,... Trước khi
thiết kế chi tiết kết cấu của hệ thống, quá trình gội và xoa bóp đầu cầ xác định khơng
gian làm việc của cơ cấu chấp hành đề từ đó có thể đưa ra cấu hình phù hợp với yêu
cầu đề ra. Trong trường hợp khi gội và xoa bóp đầu thì cơ cấu chấp hành phải thực
hiện các hoạt động gội và xoa bóp phải đảm bảo hoạt động trên tồn bộ đầu phần mọc
tóc nhằm khơng tác động đến các bộ phận khác trên đầu. Để thực hiện đầy đủ chức
năng của nhiệm vụ trên, cơ cấu để gội và xoa bóp phải hoạt động trên phần cần tương
tác của xương sọ có phần mọc tóc. Làm sao cơ cấu chấp hành này ln có trục hướng
đến tâm của hộp sọ, khi chúng ta xem họp sọ như là vỏ hình cầu và khi cơ cấu chap
hành hoạt động chuyển động tạo ra nên di chuyển theo pháp tuyến của vỏ sọ. Cơ cấu
khi thiết kế cần phải có ít số bậc tự do nhưng vẫn đảm bảo các tính năng hoạt động.
3.2. DESIGN CONCEPT BASED ON FUNCTION STRUCTURE
Theo yêu cầu đặt ra là cần phải thiết kế một thiết bị có các chức năng như phân
tích ở chương 2 tóm gọn lại như hình 3.1, một hệ thống robot có khả năng thực hiện
các hoạt động cơ bản như tay người kỹ thuật viên massage với động tác chủ yếu lên

vùng da đầu là xoa và nhấn. Các hoạt động này hoàn toàn là các động tác cơ bản nhất
nhằm thực hiện các hoạt động xoa bóp bấm huyệt phù hợp. Với robot massage để bắt
chước cách các kỹ thuật viên với các đặc tính như lực massage và đặc tính động học
thì ta phải khảo sát q trình thực nghiệm massage thực hiện bởi các kỹ thuật viên. Để
phân tích động học và động lực học của quá trình massage, hệ trục được chỉ ra như
hình 3.1.
14

Luan van


Hoạt động bấm huyệt có nghĩa là dùng đầu ngón tay, cùi chỏ hay một vật nhọn
(như kim, que nhọn…) tác động vào hoặc kích thích vào huyệt với các vị trí đặc biệt
trên cơ thể con người (huyệt vị); sau khi điểm huyệt vào da thịt, căn cứ vào bệnh tình
và thể chất người bệnh khác nhau mà dùng thủ pháp phù hợp nhằm đạt đến mục đích
thơng kinh hoạt lạc, khử tà phù chính (khử bệnh tật, nâng cao sức đề kháng của cơ thể)
mà chữa bệnh, phương pháp này gọi chung là điểm huyệt.

L

D

R

Hình 3.1 Hệ trục tọa độ với quá trình massage điểm
Điểm huyệt thực hiện tại gốc tọa độ và trục Z vng góc với bề mặt da và trục
X và Y song song với bề mặt này. Trục X là trục dọc trục của cơ thể và trục Y là trục
hướng kính ngang. Theo đó các góc quay , ,  là các góc quay xung quanh theo trục
x, y, z. Không gian động học dành cho 5 kỹ thuật massage chính được phân tích là kỹ
thuật cuộn (rolling technique - ROL), kỹ thuật vuốt (Thumb kneading technique), kỹ

thuật bấm (pinching technique), kỹ thuật đấm (pressing technique) và kỹ thuật xoa
(Vibrating technique), tuy nhiên kỹ thuật phổ biến được các nhà điều trị và trị liệu của
các bệnh viện y học dân tộc Việt Nam là xoa và vuốt, những kỹ thuật này được chỉ ra
trong phần 2.3.1. Do vậy đặc tính động học và động lực học của những kỹ thuật trên
được trình bày trong bảng 3.1.
Theo phân tích trên, số bậc tự do cho việc bấm và massage cơ bản cho robot
chủ yếu là chuyển động di chuyển trên bề mặt da sau đó tạo một lực nhấn xuống theo
trục Z, nên chúng em tách chuyển động của đầu massage theo 2 phần: chuyển động di
chuyển trên bề mặt cầu của đầu người theo trục X, Z và theo phương hướng vào tâm
đầu nhằm tạo lực tác dụng lên vùng huyệt da đầu người. Theo phân tích trên, số lượng
bậc tự do của robot massage cần phải có ít nhất là 2 bậc tự do dịch chuyển quay theo
tâm là trục X và Z. Bên cạnh đó do đầu massage là dạng cầu cũng như nó có thể tự
quay và dao động do đó bên cạnh 3 chuyển động tịnh tuyến và 1 chuyển động quay
xung quanh trục Z. Vì vậy ma trận đầu ra của robot massage là:

15

Luan van