Sản phẩm do Trần Anh Thông và Nguyễn Cát Phong Lương, trường THPT Nguyễn Văn Linh (huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận) chế tạo nhằm hỗ trợ người tai biến phục hồi vận động bàn tay thông qua cơ chế tập luyện vật lý trị liệu. Sản phẩm giành giải Nhất cuộc thi khoa học kỹ thuật cho học sinh trung học tỉnh Bình Thuận năm 2025, được cử tham dự Hội thi khoa học kỹ thuật quốc gia do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức tại TP.HCM hồi tháng 3.
Sinh ra ở vùng nông thôn huyện Hàm Thuận Bắc, Trần Anh Thông, thành viên nhóm luôn trăn trở làm cách nào giúp đỡ người mẹ bị tai biến hơn 7 năm. Các ngón tay mẹ Thông rất khó cử động, ngay cả khi cầm đũa hay mở chai nước đều rất khó khăn, ảnh hưởng cuộc sống.
Mong muốn có giải pháp giúp mẹ, hơn 6 tháng trước, Thông cùng bạn học cùng lớp là Nguyễn Cát Phong Lương bàn bạc chế tạo thiết bị tập vật lý trị liệu dành tặng mẹ. Nam sinh cho biết, các sản phẩm hiện tại trên thị trường có giá khá cao từ 2,5 - 5 triệu đồng, chưa tích hợp các tính năng trí tuệ nhân tạo, nâng cao trải nghiệm và tăng hiệu quả phục hồi.
Mong muốn có sản phẩm giá thành rẻ, phù hợp người dùng, Thông và Lương chế tạo găng tay thông minh tập vật lý trị liệu với phần mềm quản lý trên điện thoại để theo dõi tiến trình phục hồi, phân tích dữ liệu và đưa ra các gợi ý cải thiện.
Sản phẩm của nhóm gồm ba phần chính gồm găng tay, bộ điều khiển và phần mềm quản lý trên điện thoại. Găng tay làm chủ yếu bằng nhựa, với thiết kế 5 ngón tay bằng các ống nhựa có thể co giãn. Các ống nhựa kết nối động cơ hút và đẩy không khí đến bộ điều khiển. Khi cài đặt thông số trên ứng dụng, bộ điều khiển sẽ ra lệnh cho động cơ hút và xả khí khiến các ngón tay cử động, thực hiện bài tập vật lý trị liệu. Tùy theo mức độ tai biến nặng hay nhẹ, nhóm sẽ thiết lập các chế độ tập luyện theo cường độ khác nhau.
Khi sử dụng, người bệnh đeo găng tay vào bàn tay, cố định các ngón tay vào găng. Sau đó, họ tự mình hoặc nhờ người thân sử dụng ứng dụng di động để cài đặt chế độ tập luyện, như đặt lực co bóp, chọn luyện tập tất cả các ngón hoặc tùy chỉnh những ngón cần tập và chọn nút bắt đầu. Khi đó, các ống khí kết nối với đầu ngón tay sẽ thực hiện co giãn theo chu kỳ hút xả khí liên tục. Người dùng có thể ra lệnh bằng giọng nói theo các câu ngắn gọn như "kích hoạt" để bắt đầu, "hủy kích hoạt" để ngưng tập.
Găng tay sử dụng pin sạc 12V và có thể hoạt động liên tục 4 giờ khi sạc đầy. Cơ chế luyện tập bằng việc bơm xả khí được nhóm đánh giá ưu điểm có tính an toàn, giảm đau tay hơn so với luyện tập với găng tay hoạt động bằng cơ, tức dùng các động cơ truyền lực vào các khớp của găng tay.
Theo Nguyễn Cát Phong Lương, khó khăn lớn nhất khi thực hiện sản phẩm là việc lập trình phần mềm quản lý trên điện thoại. Do cả hai thành viên mới chỉ học ngôn ngữ lập trình Python, trong khi để thiết kế phần mềm cần phải sử dụng C++.
“Chúng em phải tự học thêm ngôn ngữ C++ để thiết kế phần mềm quản lý cho găng tay”, Lương cho biết.
Sau hơn 6 tháng, nhóm đem sản phẩm cho mẹ của Trần Anh Thông sử dụng. Sau gần 2 tháng, luyện tập các ngón tay của bà khỏe hơn, có thể cầm nắm những đồ vật nhẹ. Sản phẩm cũng được nhóm mang đi thử nghiệm cho một số bệnh nhân tai biến trong bệnh viện. Tuy nhiên, nhóm đánh giá do hạn chế về kinh phí, hiện tại ứng dụng quản lý chưa được thiết lập được cơ sở dữ liệu tập luyện. Đây là yếu tố quan trọng để làm căn cứ đánh giá mức độ cải thiện trên mỗi bệnh nhân, giúp thiết lập chế độ tập luyện phù hợp, nhằm nâng cao khả năng phục hồi.
“Sắp tới, nhóm sẽ kêu gọi các mạnh thường quân tài trợ kinh phí và tiếp tục thực hiện dự án khi vào đại học”, Lương cho biết.
Cô Nguyễn Thị Kim Liên, Tổ Vật lý, trường THPT Nguyễn Văn Linh, giáo viên hướng dẫn nhóm cho biết, mặc dù sản phẩm không mới nhưng nhóm đã hoàn thiện găng tay mức độ cơ bản và có quá trình thực nghiệm một số bệnh nhân, người bị tai biến. Đây là điều kiện để sản phẩm gần với khả năng ứng dụng thực tế hơn.
Cô Liên góp ý sản phẩm hiện tại khá cồng kềnh với hộp điều khiển lắp trên găng tay khá nặng khi tập luyện, gây bất tiện cho người dùng.
“Nhóm cần thiết kế sản phẩm gọn nhẹ hơn, giảm tối đa các linh kiện điện tử trên găng tay. Ngoài ra vật liệu làm găng tay cũng cần nghiên cứu chọn loại có độ mềm mại hơn, giúp cải thiện trải nghiệm khi sử dụng”, cô Liên nói.