Tại cuộc thi “ Sinh viên nghiên cứu khoa học TP. Đà Nẵng năm 2021”, nhóm sinh viên Phạm Văn Việt, Nguyễn Lương Nhân (lớp 18CDT1, bộ môn Cơ Điện tử, khoa Cơ khí, trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật, ĐH Đà Nẵng) đã xuất sắc đoạt giải Nhất với đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng cảm biến Kinect phục vụ quá trình tạo mẫu tay chân giả cho người khuyết tật”.
TS Phan Nguyễn Duy Minh – trưởng nhóm nghiên cứu OVBOT của trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật (ĐH Đà Nẵng), giảng viên hướng dẫn của Việt, cho biết: Ở Việt Nam, có rất nhiều người tàn tật vì nhiều nguyên nhân khác nhau. Người khuyết tật, nhất là khuyết tật chi thường rất khó khăn trong sinh hoạt, mưu sinh. Chưa kể những tổn thất về tinh thần. Để có thể sinh hoạt như người bình thường, các vật tư y tế như tay chân giả là những dụng cụ hỗ trợ thiết yếu đối với họ. Những sản phẩm này tuy đơn giản nhưng đặc thù theo mức độ thương tổn, đáp ứng được nhu cầu thì đòi hỏi người thợ phải thật lành nghề, tỉ mỉ, chi phí lớn.
 |
Sản phẩm thực tế thiết kế theo phương pháp của nhóm sinh viên. |
Trong nghiên cứu này, nhóm Việt đề xuất ra một quy trình tạo mẫu độc đáo khi dùng cảm biến hình ảnh Kinect để quét các phần chi bị cụt. Sản phẩm được tạo ra qua các giai đoạn: Giai đoạn quét và thu đối tượng, giai đoạn xử lý đối tượng, giai đoạn thiết kế ổ mỏm cụt và cuối cùng là giai đoạn in 3D bằng máy in 3D với độ dày mỗi lớp là 0,2 mm, vật liệu được sử dụng ở đây là nhựa PLA.
Phạm Văn Việt cho biết, hiện nay, một số nước trên thế giới ứng dụng thành công công nghệ quét hình và in 3D phục vụ cho lĩnh vực chế tạo chi giả cho người khuyết tật, đặc biệt phục vụ cho công đoạn lấy mẫu mỏm cụt để chế tạo ổ chứa mỏm cụt (Socket) của chân giả. Trong khi đó tại Việt Nam, công nghệ này chưa được phổ biến. Công nghệ này giúp chúng ta giải quyết được những khuyết điểm của phương pháp cũ, tạo ra một bộ phận tay chân giả một cách nhanh chóng, vừa vặn với từng người mà giá cả lại hợp lí và góp phần đưa Việt Nam bắt kịp với công nghệ quét hình, in 3D trong chế tạo chi giả trên thế giới.
 |
Mô phỏng chụp và thiết kế chế tạo ổ mỏm cụt ở chân do nhóm của Việt thực hiện. |
Theo Việt, thông thường để lấy mẫu hình dạng và kích thước cơ thể sẽ sử dụng máy quét hình 3D công nghiệp có chi phí rất đắt. Để phù hợp với điều kiện kinh tế ở Việt Nam, nhóm đề xuất một quy trình công nghệ tạo mẫu khác là dùng công nghệ quét hình 3D sử dụng cảm biến Kinect, là thiết bị cảm biến ngoại vi thu chuyển động phát triển bởi hãng Microsoft. Giải pháp này hoàn toàn mới, ít tốn kém. Đề tài này được nhóm của Việt thực hiện trong thời gian 6 tháng và kinh phí chỉ có 4 triệu đồng.
Ứng dụng cảm biến Kinect có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với các máy scan 3D để thực hiện quá trình lấy mẫu mỏm cụt. Giải pháp này còn số hóa toàn bộ thông số về kích thước và hình dạng của chi khuyết tật từ đó tạo ra chi giả phù hợp hơn cho người sử dụng; Xử lý dữ liệu quét và thiết kế được ổ mỏm cụt; Thực hiện được việc chế tạo ổ mỏm cụt bằng công nghệ in 3D.
 |
Phạm Văn Việt thay mặt nhóm nhận giải thưởng. |
TS Phan Nguyễn Duy Minh đánh giá: “Việc áp dụng quy trình này cho phép tiết kiệm đáng kể chi phí và thời gian, thêm vào đó với công nghệ này, bệnh nhân không cần phải bôi hoặc nhúng phần chi cụt vào bất cứ hóa chất hay chất phụ trợ nào cả. Việc thiết kế ổ mỏm cụt được thực hiện trên các phần mềm miễn phí từ dữ liệu quét hình cho phép tạo ra sản phẩm nhanh chóng và tương thích cao với mỏm cụt của bệnh nhân”.
Giải pháp này không chỉ ý nghĩa về mặt khoa học mà còn mang ý nghĩa nhân văn, giúp người khuyết tật tiếp cận với điều kiện sống tốt và hợp lý hơn.
