ASTM ban hành tiêu chuẩn về mô hình người kỹ thuật số trong thiết kế khung xương ngoài

Ủy ban Khung xương ngoài và Bộ đồ hỗ trợ của ASTM International (F48) đã phê duyệt tiêu chuẩn mới nhằm định hướng việc ứng dụng mô hình người kỹ thuật số (Digital Human Modeling – DHM) trong quá trình thiết kế, đánh giá và triển khai khung xương ngoài. Tiêu chuẩn này mã số F3771, tập trung vào việc xác định và phát triển các phương pháp sử dụng công cụ DHM để phân tích và làm rõ tác động sinh lý cũng như cơ sinh học của khung xương ngoài và bộ đồ hỗ trợ lên cơ thể con người trong các chuyển động tĩnh, động hoặc trong môi trường lao động.

Tiêu chuẩn mới làm rõ cách sử dụng các hình người ảo được tạo lập bằng máy tính trong thiết kế và đánh giá khung xương ngoài. Thay vì phải chế tạo nguyên mẫu vật lý và tiến hành thử nghiệm trực tiếp trên người, các kỹ sư có thể xây dựng mô hình người kỹ thuật số, tích hợp phiên bản số của khung xương ngoài, mô phỏng các chuyển động và nhiệm vụ cụ thể, từ đó đánh giá ảnh hưởng của thiết bị lên cơ thể, chẳng hạn như khả năng giảm tải cơ học hoặc phân bố lại tải trọng.

Tiêu chuẩn giúp mọi người sử dụng khung xương ngoài một cách an toàn, thoải mái và hiệu quả.

Theo ông Bochen Jia, thành viên của ASTM, tiêu chuẩn này đặt nền tảng phương pháp luận cốt lõi cho việc ứng dụng DHM trong thực tiễn phát triển khung xương ngoài, đồng thời hỗ trợ cộng đồng kỹ thuật hiểu rõ cách sử dụng DHM trong thiết kế, đánh giá và triển khai các hệ thống hỗ trợ này.

Ông Jia cũng cho biết, tiêu chuẩn sẽ thúc đẩy sự phát triển của DHM thông qua các nội dung chính sau: (i) giới thiệu khung mô hình đa cấp có cấu trúc từ cấp 1 đến cấp 4, giúp người sử dụng nhận diện rõ ưu điểm, hạn chế và phạm vi áp dụng của từng loại mô hình; (ii) cung cấp hướng dẫn mô hình hóa theo từng bước, bao gồm xây dựng mô hình người, tích hợp mô hình khung xương ngoài, chiến lược hiệu chỉnh, cũng như diễn giải các kết quả đầu ra như lực tác động lên khớp, công suất chuyển hóa và các chỉ số rủi ro công thái học; và (iii) tổng hợp các thách thức đã được ghi nhận trong quá trình mô hình hóa, bao gồm độ chính xác trong khớp dữ liệu, sự khác biệt cá nhân, tích hợp dữ liệu thời gian thực và nhu cầu tiêu chuẩn hóa giữa các nền tảng DHM khác nhau.

Nỗ lực xây dựng tiêu chuẩn này có mối liên hệ chặt chẽ với nhiều Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc, đặc biệt là Mục tiêu số 3 về sức khỏe và hạnh phúc, Mục tiêu số 8 về việc làm bền vững và tăng trưởng kinh tế, Mục tiêu số 9 về công nghiệp, đổi mới và cơ sở hạ tầng, cũng như Mục tiêu số 12 về tiêu dùng và sản xuất có trách nhiệm.

Tiểu My (theo ASTM)