Trợ giúp người khuyết tật
Dự án “Cánh tay robot cho người khuyết tật liệt cơ tay toàn phần” được ban giám khảo đánh giá cao về ý tưởng, phương pháp điều khiển mới bằng chân cũng như tính nhân văn hướng đến.
Nói về lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu này, đôi bạn cho hay ý tưởng nảy sinh khi các em chứng kiến các bác thương binh, những người không may bị tai nạn khiến cụt hoặc liệt tay, gặp nhiều khó khăn trong sinh hoạt và lao động.
Đặc biệt là nhiều người còn trẻ và đang trong độ tuổi lao động. Để giúp họ có cuộc sống bình thường mà không phải phụ thuộc vào người khác, đôi bạn thân Đức Linh và Đức An đã quyết tâm tạo ra một sản phẩm hỗ trợ hữu ích.
Khi bắt tay vào nghiên cứu, cả hai nhận thấy từng có rất nhiều phương pháp khác nhau để điều khiển cánh tay robot. Các cánh tay chủ yếu dùng sóng não, múi cơ còn sót lại trên phần dư cánh tay hoặc dùng giọng nói để điều khiển, nhưng những phương pháp này đòi hỏi sản phẩm phải được thiết kế riêng biệt, cá nhân hóa cho từng người dùng.
Tìm hiểu kĩ hơn, Linh và An thấy dự án Cánh tay robot năm 2017 của anh Phạm Huy (cựu học sinh Trường THPT thị xã Quảng Trị, Quảng Trị) có sử dụng chân để điều khiển. “Chúng em thấy ý tưởng dùng chân để điều khiển rất hay và quyết định phát triển theo hướng này, nhưng nhất định phải tìm ra điểm mới”, hai bạn chia sẻ.
“Nếu mới nghe qua tên đề tài thì nhiều người nghĩ là trùng lặp ý tưởng nhưng thực chất dự án của chúng em khác biệt rất rõ. Cánh tay robot năm 2017 dùng hệ thống nút bấm đặt phía dưới ngón chân để nhấn điều khiển.
Nhược điểm là gặp khó khăn khi di chuyển, lái xe ô tô. Do vậy, chúng em nghĩ ra giải pháp mới là sử dụng biên độ co duỗi của ngón chân để điều khiển”, Linh nói.
An giải thích nguyên lý của sản phẩm của nhóm là có 2 hộp điều khiển, mỗi hộp được đeo vào phần cẳng chân và kết nối với một bộ phận cảm biến đặt bên trên ngón chân cái để thu tín hiệu độ bẻ cong.
Khi người dùng co duỗi ngón chân, các tín hiệu độ cong sẽ được xử lí để truyền tín hiệu không dây điều khiển cánh tay robot. Cách làm này giúp cho người dùng thuận tiện hơn khi đi lại mà vẫn đảm bảo cánh tay thực hiện được tốt các thao tác cần nắm cơ bản cho người khuyết chi.
Ngoài ra cánh tay còn giúp cho người sử dụng cảm nhận được tín hiệu lực trên đầu ngón tay bằng động cơ rung và còn tích hợp được tính năng xoay cổ tay, gập duỗi khuỷu tay vốn dĩ rất hiếm trên thị trường.
Biến đam mê thành sản phẩm
Chỉ trong sáu tháng trước Hội thi khoa học - kỹ thuật quốc gia, Linh và An đã đi xe máy từ Bắc Ninh đến Hà Nội trên 50 lần. Trung bình mỗi tuần hai lần, các em vượt mấy chục cây số đi rồi về để kịp hôm sau đi học.
Hai bạn chú ý đến những chi tiết làm sao để người khuyết tật được thoải mái nhất khi vận động. Ví dụ, cánh tay được lựa chọn thiết kế với vật liệu là ống rỗng ruột và liền khối, bên trong sử dụng dây rỗng ruột đàn hồi bọc dây kéo nối với động cơ để đảm bảo nhẹ, bền và thoải mái khi sử dụng.
Linh nhớ lại: “Chúng em phải lên kế hoạch tìm kiếm vật liệu với các linh kiện điện tử. Cánh tay của chúng em được in 3D toàn bộ nên mỗi lần thử nghiệm bị lỗi là phải in lại một bản mới. Từ lúc bắt đầu dự án tới giờ đã có tới bốn nguyên mẫu với 23 lần in 3D.
Mỗi lần gặp cháy mạch hay hỏng hóc, chúng em thường tự đi xe máy đến các cửa hàng linh kiện điện tử ở Hà Nội để mua trực tiếp luôn. Mỗi lần đi lại phải khai báo y tế do dịch bệnh. Nhưng để chuẩn bị tốt nhất cho dự án, chúng em vẫn đi. Có tuần cứ sáng đi học, chiều lại đi Hà Nội...”.
Đam mê nghiên cứu khoa học, vận dụng kiến thức để tạo nên các sản phẩm gần gũi với cuộc sống, Phạm Đức Linh từng hai lần đoạt giải Nhì Hội thi khoa học - kỹ thuật quốc gia với các dự án “Thuyền đa năng” (khi là học sinh lớp 8) và “Máy trồng rau thủy canh HOFO” (khi là học sinh lớp 9).
Phạm Đức Linh hài hước kể: “Hai lần giải Nhì rồi nên em muốn thay đổi. Năm lớp 10 em không dự thi nữa mà tập trung để nghiên cứu kỹ lưỡng hơn cho dự án dự thi năm lớp 11”.
Đôi bạn cho hay, tổng chi phí để tạo nên cánh tay robot khoảng 9,5 triệu đồng, song những thứ phát sinh khi chế tạo là tốn kém hơn cả, gồm kinh phí để thử nghiệm, sửa đổi, tái sửa đổi, rồi in lại nguyên mẫu 3D, mua mạch do quá dòng cháy mạch, chi phí đi lại để mua linh kiện…
Sắp tới, An dự tính vào Trường ĐH Bách khoa Hà Nội, còn Linh muốn vào Học viện Kỹ thuật Quân sự. Tuy vậy, cả hai cho hay sẽ tiếp tục cùng nhau phát triển các ý tưởng và theo đuổi đam mê nghiên cứu khoa học.
PGS.TS Nguyễn Xuân Thành, Vụ trưởng Vụ Giáo dục Trung học (Bộ GD&ĐT) cho rằng, đề tài này sẽ có ý nghĩa phục vụ lợi ích cộng đồng. Trong nghiên cứu, sáng chế, việc bổ sung cái mới để tạo nên những thiết bị thông minh hơn, tiện dụng hơn là cần thiết.
Đánh giá cao những điểm mới thực sự để trao giải cũng là tiêu chí đặt ra ở các cuộc thi quốc gia và quốc tế.
