Nghiên cứu thiết kế chế tạo robot xoa bóp (massage) dựa trên nền tảng trí tuệ nhân tạo

Nghiên cứu này được thực hiện trên cơ sở khảo sát tình hình và nhu cầu của người Việt Nam trong việc điều trị và chữa các bệnh về lưng. Đề tài tập trung vào việc xây dựng chu trình xoa bóp trị liệu hoàn chỉnh cho người chữa bệnh. Nghiên cứu thiết kế và chế tạo phần cơ khí của robot phù hợp với các kỹ thuật trong massage.

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT XOA BÓP (MASSAGE) DỰA TRÊN NỀN TẢNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Trương Cơng Toại*, Lương Hữu Thành Nam, Nguyễn Đào Xuân Hải, Nguyễn Trần Thanh Phong Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: truongcongtoai110196@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu thực sở khảo sát tình hình nhu cầu người Việt Nam việc điều trị chữa bệnh lưng Đề tài tập trung vào việc xây dựng chu trình xoa bóp trị liệu hoàn chỉnh cho người chữa bệnh Nghiên cứu thiết kế chế tạo phần khí robot phù hợp với kỹ thuật massage Xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình massage, liêu đầu vào cần thiết đề cho kết dựa tảng trí tuệ thơng minh nhân tạo mạng thần kinh noron Xây dựng thuật tóa n điều khiển cánh tay robot chuyển động theo quĩ đạo bám sát theo lưng người Sau q trình xoa bóp, tồn liệu lưu vào hệ thống chuyển đến app người dùng thuận tiện việc theo dõi tình trạnh bệnh có lời khun tốt từ bác sĩ Từ khóa: Xoa bóp, trí tuệ nhân tạo RESEARCH DESIGN AND MANUFACTURING MASSAGE ROBOT BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE Truong Cong Toai*, Luong Huu Thanh Nam, Nguyen Dao Xuan Hai, Nguyen Tran Thanh Phong Ho Chi Minh City University of Technology and Education *Corresponding Author: truongcongtoai110196@gmail.com ABSTRACT Over thousands of years, many Eastern countries such as China, Japan or Viet Nam developed the traditional medicine which can cure pain and illness without causing side-effect One of popular traditional cure method is massage based on human points This research was conducted on the basis of the situation and needs of the Vietnamese people in the treatment of the human back We focused on the development of a complete therapeutic massage cycle for healers Research and design mechanical parts of robots in accordance with techniques in massage Identify the factors that affect the massage process, the input data needed to produce the best result based on artificial intelligence and the neural network Massage Bot build algorithms and control the robot arm moving in the orbit and sticking to the back After the massage process is complete, all data will be saved to the system as well as transferred to the app so that the user can conveniently monitor the disease and get the best advice from the doctor.Massage robot is also a partner of human being in the near future It can make massage operation be automatic, fast and precise Moreover, it also inherits the artificial intelligence with can be used to diagnose, analyze and process optimally Keywords: Massage, artificial intelligence 490 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 TỔNG QUAN Hiện nay, theo thống kê số liệu từ Tổng cục Thống kê WHO có 69,3% dân số Việt Nam độ tuổi lao động từ 15 đến 64 tuổi, 90% bệnh nhân bị đau lưng thói quen làm việc không tốt; 6.5% dân số bị mắc bệnh cột sống 75% số người bị mắc bệnh liên quan đến 10% Kỷ yếu khoa học lưng Nhưng gần 98% sở điều trị bị tải đáp ứng nhu cầu thực tế phần lớn bệnh nhân cảm thấy không thoải mái chuyên viên massage chạm vào thể lúc điều trị Chính chế tạo robot xoa bóp ứng dụng vào điều trị y học cổ truyền điều cấp thiết thời điểm Độ tuổi 27% 15 - 25 tuổi 43% 20% Hình Biểu đồ thể độ tuổi vật lý trị liệu Việt Nam Xoa bóp bấm huyệt hình thức cổ bên tay người tác động vật lý trực tiếp vào da thịt Phương pháp nghiên cứu nhằm làm cho thể thoải mái hay Để thực đề tài này, phương pháp thay đổi thần kinh, thể dịch, nội tiết sử dụng cho nghiên cứu chủ yếu để chữa bệnh Do tính chất cơng việc kết hợp nghiên cứu lý thuyết nặng nhọc, căng thẳng hay vận động với thực nghiệm Về nghiên cứu lý phần lớn lao động Việt Nam nên thuyết, tham khảo tài liệu có liên dẫn đến nhu cầu massage trị liệu quan đến q trình xoa bóp bấm huyệt cao Việc áp dụng tự động hóa trí theo y học cổ truyền Việt Nam, tài tuệ nhân tạo vào việc chăm sóc sức liệu thơng tin việc nghiên cứu khỏe người cần thiết ứng dụng robot vào hoạt động công nghiệp dịch vụ Hơn nữa, nhóm cịn ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP sử dụng kiến thức trí tuệ nhân tạo (AI), máy học (Machine Learning), NGHIÊN CỨU xử lý ảnh (Image Processing), Vạn vật Đối tượng Đối tượng mà đề tài hướng đến kết nối (iOT), để thực đề tài người có nhu cầu vật lý Ngồi ra, nhóm cịn tiến hành trị liệu vùng lưng bác sĩ đánh giá thực nghiệm, sau hoàn định, chuyên trị bệnh vùng lưng thành xong việc nghiên cứu, thiết kế như: cột sống, bả vai, viêm cơ, theo chế tạo để có nhận xét phương pháp phác đồ cụ thể y đánh giá đạt chưa học cổ truyền Việt Nam Công việc đạt so với mục tiêu nhiệm vụ massage thực lưng đặt từ lúc ban đầu đề tài Cùng người, không triển khai phần mông với kiến thức đa ngành, để thực 491 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 đề tài cần hỗ trợ vô đắc lực cơng cụ máy tính để tính tóa n, thiết kế, mơ xây dựng mơ hình thực nghiệm KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết Sử dụng phần mềm để mơ hình hóa trước tiến hành chế tạo hệ thống robot massage Với hệ thống cánh tay nhằm triển khai thực thi hoạt động massage với toàn lưng người bệnh, với hệ thống nhằm tối ưu không gian hoạt động kích thước robot phù hợp với người trị bệnh Người thực liệu pháp xoa bóp massage cởi áo, nằm sấp giường massage để hệ thống thị giác máy lấy hình ảnh thể người bao gồm: Kích thước chiều dài chiều rộng lưng, trường tọa độ tất điểm lưng Đồng thời, dựa liệu người massage cung cấp độ tuổi, giới tính mà hệ thống xác lập gia trị lực tác động đầu massage lên thể người theo vùng xác định Thông tin phác đồ điều trị bệnh nhân đưa vào phần mêm quản lý bác sĩ app điện thoại người dùng để thuận tiện việc theo dõi tình trạng bệnh phác đồ điều trị loại bệnh Thảo luận Trong y học cổ truyền Việt Nam trình massage trị liệu xoa bóp triển khai áp dụng rộng rãi, nhu cầu kỹ thuật viên massage đào tạo huấn luyện ngày nhiều Hiện nay, hoạt động massage có nhiều tai tiếng, hoạt động ngồi hoạt động chăm sóc sức khỏe Ngồi ra, việc massage cịn phải đảm bảo an toàn, hiệu quả, tránh lây nhiễm bệnh Vì lý này, hệ thống robot massage nghiên cứu, thiết kế chế tạo Kỷ yếu khoa học Hệ thống robot massage dựa kỹ thuật massage y học cổ truyền Việt Nam Hệ thống gồm cánh tay robot massage với hệ thống xác định vị trí điểm huyệt, tạo quỹ đạo massage tiên đóa n lực tác động dựa ngưỡng chịu đựng đau bệnh nhân trí tuệ nhân tạo AI Cụ thể mạng thần kinh nhân tạo, logic mờ, máy học xử lý ảnh Các ngưỡng đau dựa giới tính, lứa tuổi, kích thước lưng, chiều dày lưng để tìm trường liệu massage Quá trình massage robot theo y học cổ truyền Việt Nam thử nghiệm với kết tốt Với trình massage cho người robot cần cung cấp chương trình hoạt động cho robot mà khơng cần địi hỏi kỹ thuật viên người có nhiều kinh nghiệm kỹ Do đó, hiệu sử dụng tự động hóa vào q trình chăm sóc sức khỏe người giảm sức lao động người kỹ thuật viên, hệ thống robot massage sử dụng nhằm bắt chước hoạt động người với tham số điều khiển riêng biệt nâng cao q trình điều khiển an tồn Để áp dụng đề này vào thực tế, cần phải tiến hành triển khai thực nghiệm, điều chỉnh lại thông số nhằm đáp ứng yêu cầu xoa bóp massage với nhiều độ tuổi giới tính phù hợp Cần nới rộng sở tập mẫu nhằm tạo sở liệu lớn cho việc huấn luyện nhằm tìm thơng số đáp ứng cho q trình đạt hiệu cao KẾT LUẬN Nhóm nghiên cứu tiên phong việc thực áp dụng khoa học kỹ thuật đại vào việc chăm sóc sức khỏe Cụ thể ứng dụng kiến thức tự động hóa vào y học cổ truyền Việt Nam, thiết kế chế tạo thành cơng sản phẩm hồn chỉnh robot massage, 492 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 ứng dụng kiến thức tảng trí tuệ nhân tạo (AI), máy học (Machine Learning), xử lý ảnh (Image Processing), việc phán đóa n, nhận diện điểm huyệt lưng, Kỷ yếu khoa học đưa phác đồ điều trị, cập nhật chuyển thông tin người bệnh đến thiết bị di động, thực nghiệm thiết bị người thật nhận phản hồi từ người sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO CHRISTOPHER A MOYER, JAMES ROUNDS, AND JAMES W HANNUM A Meta-Analysis of Massage Therapy Research, Psychological Bulletin Vol 130, No 1, pp.3–18, 2004 REN C LUO, CHIEN-WEI HSU, AND SHEN-YU CHEN Electroencephalogram Signal Analysis as Basis for Effective Evaluation of Robotic Therapeutic Massage 2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2016, Korea YOSHIKIYO YAMASAKI, SHINICHIRO FUJIMOTO Patent USA 5247925A: Chair for office work with vibration structure 493 ... truyền Việt Nam, thiết kế chế tạo thành cơng sản phẩm hồn chỉnh robot massage, 492 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 ứng dụng kiến thức tảng trí tuệ nhân tạo (AI), máy... thống robot massage nghiên cứu, thiết kế chế tạo Kỷ yếu khoa học Hệ thống robot massage dựa kỹ thuật massage y học cổ truyền Việt Nam Hệ thống gồm cánh tay robot massage với hệ thống xác định vị trí. .. điểm huyệt, tạo quỹ đạo massage tiên đóa n lực tác động dựa ngưỡng chịu đựng đau bệnh nhân trí tuệ nhân tạo AI Cụ thể mạng thần kinh nhân tạo, logic mờ, máy học xử lý ảnh Các ngưỡng đau dựa giới