Mô Hình Động Lực Học Và Điều Khiển Cho Hệ Khung Xương Trợ Lực Cho Người Liệt Cơ

Abstract

Tại Việt Nam, các tai nạn lao động, tai nạn giao thông vẫn đang diễn ra hằng ngày làm tăng số lượng bệnh nhân bị chấn thương liệt cơ, giảm hoặc mất chức năng di chuyển bằng chân. Điều này gây nên những hệ luỵ không đáng có cho xã hội. Các trung tâm phục hồi chức năng đã phần nào giúp đưa những bệnh nhân phục hồi khả năng di chuyển trở lại nhờ các phương pháp vật lý trị liệu, và các thiết bị hỗ trợ. Tuy nhiên, vẫn còn đó rất nhiều thiết bị hỗ trợ như xe lăn, nạng vẫn gây khó khăn và bất tiện cho người sử dụng, trong khi đó tại Việt Nam vẫn rất hiếm có những nghiên cứu chuyên sâu và chế tạo các thiết bị để có thể giúp người mặc mang vào hỗ trợ di chuyển như là hoạt động thông thường trong sinh hoạt hằng ngày. Với mục đích muốn từng bước chế tạo ra thiết bị giúp người bị liệt chân có thể khôi phục lại chức năng di chuyển thông thường, bài báo này giới thiệu một phương pháp điều khiển cho một mô hình phi tuyến của hệ khung xương trợ lực 7 bậc tự do. Dáng di chuyển của hệ khung xương do người đeo vào sẽ được định nghĩa trước và được điều khiển để hệ khung xương bám theo các quỹ đạo định nghĩa trước đó. Bộ điều khiển sử dụng trong bài báo này dựa vào đặc tính động học của mô hình con lắc ngược 3 chiều. Chuyển động của con lắc ngược 3 chiều được giới hạn sao cho nó di chuyển trên một mặt phẳng định nghĩa trước. Một thách thức trong hệ thống điều khiển chuyển động của hệ khung xương trợ lực đó là tính phi tuyến của mô hình động lực học và các thông số không chắc chắn trong mô hình của hệ khung xương.