Máy kéo cột sống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ MÁY KÉO CỘT SỐNG GVHD: LÊ THANH TÙNG SVTH: NGUYỄN MINH HUY MSSV: 15146044 SVTH: HUỲNH VĂN PHÁT MSSV: 15146309 SKL005707 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MÁY KÉO CỘT SỐNG GVHD: Ths Lê Thanh Tùng SVTH : Nguyễn Minh Huy 15146044 Huỳnh Văn Phát 15146309 TP HỒ CHÍ MINH, NGÀY 13 THÁNG NĂM 2019 i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Huy MSSV: 15146044 Huỳnh Văn Phát MSSV: 15146309 Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện tử Lớp: 15146CL3 Giảng viên hướng dẫn: Ts Lê Thanh Tùng ĐT: Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: 1.Tên đề tài: Máy kéo cột sống cổ -cột sống thắt lưng 2.Số liệu, tài liệu ban đầu: - Số liệu ban đầu: Lực kéo 500N; Tốc độ tối đa 7mm/s - Tài liệu ban đầu: Bài giảng lớp tập huấn toàn quân Vật lý trị liệu Phục hồi chức 2013-Bác sĩ Hà Hoàng Kiệm Thiết kế dẫn động khí – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Nội dung thực đề tài: Nghiên cứu thị trường, lựa chọn giải pháp truyền động, tính tốn khí, lựa chọn giải thuật điều khiển Sản phẩm: Máy kéo cột sống thụ động TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Huy MSSV: 15146044 Huỳnh Văn Phát MSSV: 15146309 Ngành: CNKT Cơ – Điện tử Tên đề tài: Máy kéo cột sống cổ -cột sống thắt lưng Họ tên giáo viên: Ths Lê Thanh Tùng NHẬN XÉT 1.Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2.Ưu điểm: 3.Khuyết điểm: 4.Đề nghị có cho bảo vệ hay khơng? 5.Đánh giá loại: Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng năm 2019 iii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Huy Huỳnh Văn Phát MSSV: 15146044 MSSV: 15146309 Ngành: CNKT Cơ – Điện tử Tên đề tài: Máy kéo cột sống cổ -cột sống thắt lưng Họ tên giáo viên: Ts Vũ Quang Huy NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị có cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng năm 2019 iv MỞ ĐẦU Trong xã hội ngày phát triển đại ngày nay, lĩnh vực tự động hóa, điều khiển thay hoạt động Ta dễ dàng nhận thấy điều khu công nghiệp, nhà máy sản xuất hay nơi khác thiết bị vận hành từ xa mà không cần đến sự can thiệt trực tiếp người Các thiết bị khí khơng cịn đơn giản thiết bị khí túy mà kết hợp với điều khiển để hoạt động Sự kết hợp dẫn đến sự đời ngành điện tử Ý nghĩa báo cáo đồán truyền động điều khiển nhằm thực hóa ý tưởng việc ứng dụng kỹ thuật điện tử lĩnh vực y khoa Việt Nam, ý tưởng mang tính ảnh hưởng đến đời sống nhiều người Điều đề cập cụ thể phần tổng quan Mục đích báo cáo viết cách tính tốn phân tích khí, chọn động cơ, phương pháp truyền độngvà thiết kế mạch điều khiển, phương pháp điều khiển phù hợp Báo cáo có tham khảo số tư liệu, hình ảnh sưu tầm từ nhiều nguồn tài liệu khác Trong q trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận sự phản hồi từ phía người đọc để hồn thiện báo cáo Bên cạnh báo cáo cịn mang tính tổng hợp lại kiến thức mà thành viên nhóm dạy trường lớp kinh nghiệm, kỹ tích lũy bên ngoài.Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến người thầy, người cô người anh tâm huyết tận tình dẫn, dìu dắt chúng em suốt thời gian qua Nhóm Black Eagle v MỤC LỤC TRANG BÌA PHỤ i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Error! Bookmark not defined.i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪNError! Bookmark not defined.i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆNError! Bookmark not defined MỞ ĐẦU v MỤC LỤC vii CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH SÁCH CÁC HÌNH x DANH SÁCH CÁC BẢNG xivv Chương 1: Giới thiệu .1 1.1.Tổng quan đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài Error! Bookmark not defined 1.3 Nội dung đề tài 1.4.Giới thệu đề tài Chương 2.Cơ sở lý thuyết 2.1.Giới thiệu cột sống đặc tính sinh học cột sống 2.1.1.Cột sống gì? 2.1.2 Cấu trúc cột sống 2.1.3Vai trò cột sống 2.2 Các bệnh thường gặp cột sống 2.3 Quy trình thực phục hồi chức điều trị 2.4 Phương pháp kéo dãn cột sống 2.4.1 Các chế độ kéo dãn cột sống 2.4.2 Phương pháp để thực kéo dãn cột sống 10 2.4.3.Lợi ích kéo dãn cột sống 14 2.5 Các nghiên cứu nước 15 2.5 Các nghiên cứu nước 15 2.5 Các nghiên cứu nước 18 2.6 Lựa chọn máy thiết kế 19 2.7 Yêu cầu thiết kế 25 vi 2.7.1 Yêu cầu lực kéo 25 2.7.2 Yêu cầu phương kéo 26 Chương 3: Thiết kế khí Error! Bookmark not defined.7 3.1.Thông số đầu vào Error! Bookmark not defined.7 3.2 Lựa chọn, bố trí loadcell Error! Bookmark not defined.8 3.3 Lựa chọn giải pháp truyền động 31 3.4.Tính chọn dây cáp 32 3.5 Tính chọn tang quấn Error! Bookmark not defined.3 3.6 Chọn động Error! Bookmark not defined 3.7 Thiết kế bánh Error! Bookmark not defined.7 3.7.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép Error! Bookmark not defined.7 3.7.2 Xác định thông số ăn khớp Error! Bookmark not defined.9 3.7.3 Các thông số truyền 40 3.7.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 41 3.7.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn Error! Bookmark not defined.42 3.7.6 Kiểm nghiệm tải 43 3.8 Tính chọn puly 44 3.9 Tính tốn trục 45 3.9.1 Chọn vật liệu Error! Bookmark not defined.45 3.9.2 Tính toán trục truyền bánh 45 3.9.3 Tính thơng số trục 46 3.9.4 Tính tốn trục II 47 3.9.5 Tính tốn trục III Error! Bookmark not defined.50 3.9.6 Tính tốn trục IV VI Error! Bookmark not defined.54 3.9.7 Tính tốn trụcV Error! Bookmark not defined.56 3.10 Tính tốn chọn ổ lăn Error! Bookmark not defined.59 3.10.1 Tính toán chọn ổ lắn cho trục III Error! Bookmark not defined.59 3.10.2 Tính tốn chọn ổ lăn cho trục IV,V VI Error! Bookmark not defined.61 Chương 4: Hệ thống điều khiển 66 4.1.Sơ đồ khối 66 4.2.Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép Error! Bookmark not defined.67 vii Giá trị lực đặt (kg) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Hình 5.14 Giá trị lực đặt giá trị cân điện tử 95 Hình 5.15 Giá trị lực đặt giá trị loadcell Hình 5.16 Giá trị lực kéo led webserver 96 Hình 5.17 Giao diện webserver máy hoạt động Nhận xét: Dựa vào đồ thị bảng giá trị ta thấy giá trị lực kéo thực lệch nhỏ so với giá trị đặt mong muốn (5%) Máy kéo ổn định tốc độ kéo Máy thực toàn chu kỳ kéo, không ngừng kéo Led báo hiệu hoạt động chức Giá trị cập nhật lên webserver nhanh khoảng 1s, đồ thị cập nhật giá trị lực kéo máy Tuy nhiên vài điểm lực tự nhảy số 0, sau lại quay giá trị kéo Khi kéo với vận tốc cao, lực dễ bị chênh lệch giá trị lực với giá trị lực bị lệch cao Đa số giá trị lực lệch nhiều giá trị kéo Nút Stop cầm tay người tập hoạt động ổn định ngừng kéo nhả dây nhấn 97 5.3 Hướng dẫn sử dụng 5.3.1 Chỉ định - Thối hóa cột sống - Thốt vị đĩa đệm giai đoạn đầu, bị đĩa đệm vừa nhẹ - Hội chứng đau lưng thắt lưng nguyên nhân ngoại vi (cơ, dây chằng) - Vẹo cột sống tư 5.3.2 Chống định - Tổn thương thực thể cột sống: ung thư, lao, viêm tấy áp xe vùng lưng - Chấn thương cột sống có gãy xương biến dạng - Bệnh lý tủy sống ống sống - Thối hóa cột sống có cầu xương nối đốt sống - Viêm cột sống dính khớp - Loãng xương nặng - Người bệnh già, suy kiệt - Trẻ em - Cao huyết áp, bệnh tim nặng - Phụ nữ có thai, có kinh nguyệt 5.3.3 Chuẩn bị a Người thực hiện: Bác sỹ chuyên khoa Phục hồi chức năng, kỹ thuật viên vật lý trị liệu b.Phương tiện: Máy kéo giãn cột sống cổ, hệ thống bàn kéo phụ kiện khác Kiểm tra thông số kỹ thuật máy c Người bệnh: - Giải thích - Cố định bàn ghế kéo tư - Hướng dẫn người bệnh sử dụng cơng tắc an tồn d Hồ sơ bệnh án: Phiếu điều trị chuyên khoa 98 5.3.4 Các bước tiến hành Bước 1: Cố định đai kéo tùy theo vùng điều trị theo định Đối với cột sống cổ: Đeo đai cố định phần bụng, đeo đai kéo vào vùng cổ Hình 5.18 Kéo cột sống cổ Đối với cột sống thắt lưng: Đeo đai cố định phần ngực bệnh nhận kẹp giữ phần nách vào hai chống giường tùy theo cách bố trí giường Hình 5.19 Kéo cột sống thắt lưng 99 Bước 2: Kết nối cài đặt Bước 3:Bắt đầu kéo Bước 4: Theo dõi, quan sát cảm giác phản ứng người tập; giám sát lực kéo thời gian kéo lại hiển thị led hoăc gian diện điều khiển webserver Hình 5.20 Lực thị led Hình 5.21 Lực hiển thị giao diện webserver Đưa người tập “Nút nhấn Stop” để dừng máy cảm thấy khó chịu, đau nhói vùng kéo 100 Hình 5.22 Nút nhấn Stop Bước 5: Kết thúc điều trị: tháo bỏ đai cố định, thăm hỏi người bệnh để người bệnh nằm nghỉ chỗ 5-10 phút, ghi chép hồ sơ 5.3.5 Tai biến xử trí - Đau chói vùng kéo: ngừng kéo, kiểm tra theo dõi, xử trí theo phác đồ Đau tăng dần kéo dài: kiểm tra theo dõi 101 Chương Đánh giá kết luận 6.1 Đánh giá chung Nhóm hồn thành việc chế tạo khí cho máy, điều khiển với yêu cầu đặt ban đầu cho máy Sau tiến hành thử nghiệm kéo lực kéo set, kết thu đáp ứng yêu cầu ban đầu, với lực kéo chọn trước, vận tốc chọn trước máy vận hành êm Việc xây dựng chương trình tập hoàn thành sau máy chạy yêu cầu, giai đoạn tập Tuy nhiên cịn vài vấn đề với máy, nhóm phát triển, sữa chửa cải tiến máy sau Vấn đề gồm có: Máy nặng ảnh hưởng tới vận chuyển máy Xây dựng thêm tập có sẵn cho máy Tiến hành thực lưu giữ thông tin người tập cho máy Giao tiếp ổn định webserver thành phần điều khiển bên 6.2 Cải tiến Về cân nặng máy, nhóm sử dụng sắt 5mm để thiết kế chi tiết gá bên máy đạt độ bền, nhiên nhóm tính tốn lại thiết kế chi tiết gá nhầm giảm độ dày sắt sử dụng xuống kể để máy nhẹ Việc kết hợp điều khiển từ webserver chưa hoạt động thật sự tốt, nhóm thực nghiên cứu, cải tiến phần code để máy thực lệnh yêu cầu từ giao diện máy gửi xuống Ngồi ra, máy thích nghi với việc giao tiếp với module wifi nên bất tiện cho việc dịch chuyển máy đến nhiều đia điểm khác Do đó, nhóm thực nghiên cứu để máy thích nghi với module nơi khác Nhóm thiết kế thêm phần giám sát trạng thái người tập sử dụng máy bằng việc thiết kế phận đo nhịp tim lượng oxy máu bệnh nhân Người tập nhân viên luyện tập dựa vào giá trị đo đạc để thực luyện tập điều chỉnh phù hợp 102 Hình 6.1 Cảm biến đo nhịp tim Max30100.[63] Hiện nhóm thực kiểm nghiệm kéo lực kéo, chưa kiểm tác động máy bệnh nhân Nhóm cần có buổ thử nghiệm thực với đầy đủ dụng cụ kèm gồm giường dây đai để đánh giá yếu tố mà máy thực Hình 6.2 Máy kéo cột sống phụ kiện.[64] 103 Tài liệu tham khảo [1]https://benhviemxuongkhop.com/tim-hieu-cau-tao-cot-song-va-5-benh-lyve-cot-song-thuong-gap-n4303.html(Ngày: 10/02/2019 13h) [2]https://www.chuyenkhoaxuongkhop.net/cau-tao-cua-cot-song-tim-hieu-benhthoai-hoa-cot-song.html (Ngày: 11/02/2019 10h) [3]https://sites.google.com/site/thoatvidiademnet/thoai-hoa-cot-song/cau-tao-vachuc-nang-cua-cot-song (Ngày: 11/02/2019 10h) [4][5]https://www.benhcoxuongkhop.net/trieu-chung-thoai-hoa-dot-song-co.html (Ngày: 11/02/2019 11h) [6][7][8] http://thoaihoadotsong.com/5-trieu-chung-cua-benh-thoai-hoa-cot-songthuong-gap-nhat.html(Ngày: 12/02/2019 16h) [9][10]https://bookingcare.vn/cam-nang/cong-veo-cot-song-la-gi-trieu-chungcach-chan-doan-va-chua-tri-p96.html(Ngày: 12/02/2019 16h) [11]https://cih.com.vn/khoa-noi-khoa-ngoai/1167-hai-phuong-phap-dieu-tri-thoatvi-dia-dem-pho-bien.html(Ngày: 12/02/2019 17h) [12] https://dungcuthethaohc.com/may-keo-dan-cot-song [13][14][16][18][20] [21]http://hahoangkiem.com/vat-ly-tri-lieu/keo-dan-cot-song-118.html (Ngày: 12/02/2019 18h) [15]https://thoaihoacotsong.vn/tri-thoat-vi-dia-dem/keo-gian-cot-song-chuathoat-vi-dia-dem/ (Ngày: 12/02/2019 18h) [17]https://jexmax.com.vn/tin-tuc/nhung-luu-y-khi-dung-dai-quan-may-keogian-cot-song-co-lung-c1a997.html (Ngày: 18/02/2019 10h) https://vietnamforestry.org.vn/giuong-keo-gian-cot-song/(Ngày: 18/02/2019 [19] 12h) [22]https://phongkhammaple.vn/cac-benh-thuong-gap-lien-quan-den-cotsong.html(Ngày: 18/02/2019 18h) [23] [24]https://www.ebay.com/itm/Professional-Electronic-Traction-Unit-modelINDOTRAC-Machine-HFIUY-/262781877404.(Ngày: 18/02/2019 18h) 104 [25][26]http://www.medicalexpo.com/prod/btl-international/product-67916434937.html (Ngày: 18/02/2019 18h) [27][28]https://sport24h.vn/may-keo-gian-cot-song-rxpc-400d.html (Ngày: 18/02/2019 18h) [29][30] https://thoatvidiadem.net/keo-gian-cot-song-chua-thoat-vi-dia-dem.html (Ngày: 18/02/2019 19h) [31] https://muaban.net/thuoc-suc-khoe-quan-ha-dong-l2415-c85/he-thong-keo- gian-cot-song-va-co-nang-ha-may-keo-gian-co-cot-song-id34739646(Ngày: 20/02/2019 10h) https://www.canvietnhat.com/loadcell-vlc-110.html (Ngày: 01/03/2019 10h) [32] [33]“Ưu nhược điểm truyền đai”http://www.kythuatchetao.com/truyen-dong-dai/(Ngày: 01/04/2019 13h) [34] ” Học Chi Tiết Máy Bài 120: Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng truyền bánh răng” (Ngày: 01/04/2019 13h) [35] ” Học Chi Tiết Máy Bài 123:Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng truyền trục vít”- http://www.100.edu.vn/hoc-chi-tiet-may-bai-123uu-nhuoc-diemva-pham-vi-su-dung-cua-bo-truyen-truc-vit/ (Ngày: 01/04/2019 13h) [36] https://ngophangroup.com/vi/tin-tuc/tin-co-khi/bo-truyen-dong-xich-la-gi- nhung-uu-diem-va-nhuoc-diem-cua-no-123.html(Ngày: 01/04/2019 13h) [37] http://www2.hcmuaf.edu.vn/?ur=dangnh(Ngày: 01/04/2019 14h) [38] Theo công thức 2.11, trang 49 – Sách “Thiết kế hệ thống dẫn động khí” – Trịnh Chất Lê Văn Uyển(Ngày: 01/04/2019 14h) [39][40][41][42][49] Sách hướng dẫn sử dụng động hang ExceM [43] Tài liệu “Bài giảng máy nâng” – Nguyễn Hải Đăng(Ngày: 15/04/2019 15h) [44][45] https://vongbicongnghiep247.com/san-pham/vong-bi-skf-6003-2z-60032rs1/(Ngày: 18/04/201920h) [46][47] http://thuvienvongbi.com/san-pham/vong-bi-skf/vong-bi-skf-6000-bacdan-skf-6000(Ngày: 18/04/201920h) 105 [48][49]https://www.theengineeringprojects.com/2018/06/introduction-toarduino-mega-2560.html(Ngày: 15/06/201920h) [49]https://cantudongviet.com/tin-tuc/huong-dan-ket-noi-loadcell-voi-plc724.html(Ngày: 18/04/201920h) [50]https://kalascales.com/san-pham/km02-km02a(Ngày: 19/04/201920h) https://linhkien.cxt.vn/1219-mcp4921-ep.htm(Ngày: 25/04/201920h) [51][52][53]https://icdayroi.com/nguon-xung-24v10a-nguon-to-ong (Ngày: 25/04/201921h) [54][55]https://hshop.vn/products/mach-giamop-dc-lm2596-3a(Ngày: 27/04/201921h) [56] https://hshop.vn/products/mach-hien-thi-2-led-7-doan-0-5-inch-74hc595 [57] https://makerfabs.com/max30102-pulse-oximeter-heart-rate-module.html (Ngày: 1/05/2019 12h) [58]https://hshop.vn/products/module-4-relay-voi-opto-cach-ly-12vhl (Ngày: 10/05/2019 12h) [59][60] Catalogue “Thông số kỹ thuật driver EXCEM” [61][64]https://randomnerdtutorials.com/what-is-mqtt-and-how-it-works/(Ngày: 13/05/2019 12h) [62]https://iotmaker.vn/cam-bien-nhip-tim-max30100.html(Ngày: 20/05/2019 10h) [TKDDCK1] Sách” Thiết kế dẫn động khí 1”- Trịnh Chất Lê Văn Uyển 106 ... 2.7 Kéo cột sống ngắt quãng bằng máy kéo đại Hình 2.8 Kéo cột sống cổ Hình 2.9 Kéo cột sống thắt lưng Hình 2.10 Mày kéo cột sống đốt sống cổ INDOTRAC HMS Hình 2.11 Máy kéo cột sống lưng đốt sống. .. biến đo nhịp tim Max30100 Hình 6.2 Máy kéo cột sống phụ kiện Hình 6.2 Máy kéo cột sống phụ kiện Hình 6.2 Máy kéo cột sống phụ kiện Hình 6.2 Máy kéo cột sống phụ kiện xiii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng... Hình 2.12 Máy kéo cột sống ITO Hình 2.13 Giường kéo giãn cột sống NIKITA-YH0013 Hình 2.14 Máy kéo cột sống M-01 Hình 2.15 Máy tăng chiều cao TVF3042 Hình2.16 Sơ đồ nguyên lý dùng tạ cát để kéo Hình