Học sinh nghiên cứu chế tạo các sản phẩm robot hữu ích

Tại triển lãm về các sản phẩm khởi nghiệp đổi mới sáng tạo, đề tài nghiên cứu khoa học tiêu biểu của tuổi trẻ do Thành Đoàn tổ chức ngày 3-12, 2 sản phẩm “Mũ bảo hiểm hỗ trợ người khiếm thị” và “Robot lau bảng kèm tính năng hút bụi” nhận được sự quan tâm, đánh giá cao của nhiều người. Đây là hai sản phẩm thông minh, hữu dụng do học sinh thành phố dày công nghiên cứu, chế tạo.

Em Nguyễn Lê Huy (bên trái) giới thiệu sản phẩm “Robot lau bảng kèm tính năng hút bụi” tại triển lãm các sản phẩm khởi nghiệp do Thành Đoàn tổ chức ngày 3-12. Ảnh: N.Q

Hỗ trợ người khiếm thị di chuyển

Với mong muốn mang lại “ánh sáng khác”, hỗ trợ những người khiếm thị di chuyển, nhận biết và né tránh vật cản, nhóm gồm 2 học sinh lớp 11 Trường THPT Thái Phiên là Nguyễn Đỗ Trung Nghĩa, Huỳnh Minh Toàn chế tạo thành công “Mũ bảo hiểm hỗ trợ người khiếm thị”. Nguyễn Đỗ Trung Nghĩa, trưởng nhóm cho biết, qua tìm hiểu, thấy ở Việt Nam có rất nhiều người khiếm thị họ gặp khó khăn trong việc di  chuyển.

Tuy có rất nhiều sản phẩm trên thị trường hỗ trợ người khiếm thị nhưng giá thành khá cao, cách sử dụng phức tạp. Vì vậy, tháng 10-2022, nhóm nảy ra ý tưởng chế tạo “Mũ bảo hiểm hỗ trợ người khiếm thị” nhằm giúp người khiếm thị di chuyển, sinh hoạt hằng ngày. Trong đó, sản phẩm sử dụng kết hợp cảm biến ánh sáng tự động bật, tắt đèn cảnh báo an toàn; cảm biến siêu âm SR05 để xác định dễ dàng vật cản từ ba phía. Sản phẩm có chức năng cảnh báo những vật cản xung quanh bằng âm thanh và chuyển động rung để người khiếm thị đưa ra cách xử lý phù hợp.

Về nguyên lý hoạt động, sau khi đội mũ bảo hiểm lên đầu và khởi động công tắc, các cảm biến siêu âm bên phải, trái, phía trước được kích hoạt nhằm phát hiện các vật cản trong phạm vi 1 mét. Khi phát hiện vật cản, hệ thống sẽ xuất âm thanh cảnh báo và động cơ rung để truyền tín hiệu đến người dùng nhận biết xử lý. Đặc biệt, khi di chuyển trong đêm tối, cảm biến phát tín hiệu và bật đèn cảnh báo để các phương tiện giao thông tránh. Các linh kiện điện tử được thiết kế hợp lý, tách biệt bảo đảm an toàn cho người sử dụng.

Theo Trung Nghĩa, thiết bị có thể hoạt động trong suốt quá trình người dùng di chuyển và vận động thường ngày. Tuy nhiên, sản phẩm cần tiếp tục cải tiến nhỏ gọn, tiện dụng. “Thời gian tới, chúng em tiếp tục cải tiến để sản phẩm có thể chống mưa và tăng thời hạn pin. Đồng thời, tích hợp thêm các cảm biến có tính năng cầu cứu người thân trong trường hợp khẩn cấp, cảm biến báo động lửa và tăng thời hạn pin… để sản phẩm được hoàn thiện và có điều kiện ứng dụng vào đời sống giúp người khiếm thị thuận tiện hơn trong sinh hoạt”, Trung Nghĩa chia sẻ.

Robot tự động lau bảng, hút bụi

Một trong những sản phẩm độc đáo nhận được sự quan tâm tại buổi triển lãm là “Robot lau bảng kèm tính năng hút bụi” do 2 học sinh Nguyễn Lê Huy, Nguyễn Minh Khang (lớp 10, Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn) nghiên cứu chế tạo. Nguyễn Lê Huy, trưởng nhóm cho biết, trong quá trình học tập, nhóm thấy khi lau bảng, một lượng bụi phấn rơi vãi và phân tán ra không khí trong phòng học khiến giáo viên, học sinh chịu ảnh hưởng trực tiếp khi hít phải. Việc tiếp xúc thường xuyên với bụi phấn gây ảnh hưởng đến hệ hô hấp, viêm mũi dị ứng, viêm phế quản. Trước đây, đã có một số nghiên cứu chế tạo máy lau bảng nhưng cần có người điều khiển và chỉ có chức năng lau bảng. Chính vì vậy, nhóm đã lên ý tưởng chế tạo “Robot tự động lau bảng, hút bụi” nhằm tự động hóa quá trình lau bảng và hút bụi phấn.

Sau khi lên ý tưởng, tháng 9-2022, nhóm đã triển khai chế tạo và hoàn thành sản phẩm sau 2 tháng. Robot được thiết kế vuông vức theo dạng một tấm lau bảng thông thường. Sau khi khởi động, để Robot bám trên mặt bảng, nhóm sử dụng nam châm và buồng chân không, sau đó thiết kế công tắc phù hợp để có thể bám dính với từng loại chất liệu bảng. Robot sử dụng một camera cảm biến di chuyển theo đường ziczac có thể đến 4 góc bảng. Robot có một trục xoay nhằm lau phấn trên bảng. Khi lau bảng, cánh quạt khởi động hút bụi vào túi đựng phấn giúp lọc bụi phấn, không để bụi phấn lọt ra ngoài.

Sau khi hoàn thành, robot được thử nghiệm trên nhiều bề mặt bảng khác nhau và đạt được hiệu quả cao. Mặt bảng sau khi lau đã đáp ứng 80-90% về độ sạch so với lau bằng tay; robot dễ mang vác, sử dụng; tổng giá thành sản phẩm chỉ 600.000 đồng. “Robot lau bảng kèm tính năng hút bụi” đáp ứng được tiêu chí như kỳ vọng và nhiều tiềm năng phát triển.

Ngoài lau bảng ở trường học, thiết bị có thể ứng dụng lau bụi trên bề mặt phẳng như: bàn, ghế tại văn phòng, công sở, trường học, bệnh viện… Thời gian tới, chúng em sẽ tiếp tục tích hợp thêm nhiều tính năng mới để có thể lau chùi những bề mặt thẳng đứng khác như kính. Đồng thời, cải tiến chất liệu thiết bị nhằm giúp sản phẩm bền và hoạt động tốt. Chúng em mong muốn nhận được sự quan tâm, hỗ trợ từ nhà trường cũng như các cá nhân, tổ chức để có thể hoàn thiện sản phẩm tốt nhất, sớm ứng dụng vào thực tiễn”, Lê Huy chia sẻ.

Anh Lê Công Hùng, Phó Bí thư Thành Đoàn, Chủ tịch Hội Sinh viên thành phố cho biết, qua đánh giá của các nhà chuyên môn, đây là những sản phẩm độc đáo của học sinh, có tính ứng dụng cao. Tuy nhiên, để đưa vào thực tiễn, các em cần phải cải thiện thêm nữa về mặt hình thức, cũng như tính năng sử dụng.

NGỌC QUỐC