Ngày nay, số người bị bệnh tai biến mạch máu não ngày càng tăng ở trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Tai biến mạch máu não ảnh hưởng rất lớn đến bệnh nhân nếu không chữa trị kịp thời, tỷ lệ tử vong do tai biến mạch máu não ngày càng tăng, bệnh xảy ra ở nhiều lứa tuổi khác nhau, thông thường tai biến mạch máu não gây liệt nửa người, liệt các chi Do đó phục hồi chức năng sau di chứng tai biến mạch máu não là một yêu cầu cấp bách để phục hồi chức năng vận động cho bệnh nhân tai biến mạch máu não. Qua tham khảo nhiều bài báo và sách chuyên khảo quốc tế cũng như trong nước được công bố trong các năm gần đây thì nội dung “Nghiên cứu thiết bị phục hồi chức năng chi dưới” đã được nhiều tác giả quan tâm. Ngoài ra, việc nghiên cứu chế tạo thiết bị y tế phục vụ cộng đồng trong nước đang được nhà nước khuyến khích nghiên cứu phát triển. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu chế tạo thiết bị phục hồi chức năng chi dưới có 3 bậc tự do phục vụ điều trị cho bệnh nhân tai biến mạch máu não (có bậc cơ 1 đến 3), với các bài tập thụ động gấp và duỗi ở khớp háng, khớp gối và khớp cổ chân. Về lý thuyết là nghiên cứu thiết lập các phương trình động học và động lực học của mô hình. Thiết lập mối quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra của cơ cấu chấp hành, áp dụng bộ điều khiển PID và bộ điều khiển Trượt để nghiên cứu đáp ứng của mô hình về vị trí góc quay của các khớp so với giá trị góc quay cài đặt. Mô phỏng đáp ứng của mô hình trên máy vi tính bằng phần mềm Matlab, với kết quả mô phỏng được sẽ phân tích và lựa chọn bộ điều khiển phù hợp cho mô hình. Về nghiên cứu thực nghiệm là thiết kế kết cấu của thiết bị, tính toán và chọn cơ cấu dẫn động các khớp là động cơ một chiều kết hợp với cơ cấu truyền động tịnh tiến cơ khí. Tiến hành gia công các chi tiết của thiết bị với vật liệu là nhôm, sử dụng công nghệ in 3D để in các bộ phận che đỡ cho bệnh nhân tránh tiếp xúc trực tiếp với kim loại. Thiết kế và lắp ráp mạch điều khiển cơ cấu chấp hành, mạch đọc tín hiệu cảm biến đo góc quay và đo dòng điện của tải. Thực hiện lắp ráp các chi tiết cơ khí, ghép nối tương thích giữa mạch điều khiển, phần mềm theo dõi và điều khiển thiết bị với cơ cấu chấp hành để thành một thiết bị nghiên cứu thực nghiệm đảm bảo các yêu cầu của trang thiết bị y tế.