Hai nam sinh sáng chế cánh tay robot cho người liệt cơ tay toàn phần
Thông qua mô hình giáo dục STEM, hai học sinh trường THPT Hàn Thuyên (Bắc Ninh) đã thiết kế thành công cánh tay robot cho người khuyết tật liệt cơ tay toàn phần.
Cánh tay robot cho người tàn tật là tác phẩm của hai nam sinh Phạm Đức Linh và Nguyễn Đức An, đây cũng là sản phẩm đã xuất sắc giành giải Nhất của Cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp quốc gia học sinh Trung học năm học 2020-2021.
Theo em Phạm Đức Linh, ý tưởng chế tạo cánh tay robot xuất phát từ mong muốn được giúp đỡ các bác thương binh, những người bị tai nạn cụt tay hoặc liệt tay gặp nhiều khó khăn trong sinh hoạt và lao động.
Nhất là nhiều người còn trẻ, đang trong độ tuổi lao động. Để giúp họ có cuộc sống bình thường, không phụ thuộc vào người khác, Linh và An đã quyết tâm tạo ra một sản phẩm hữu ích.
Trước đây, đã có những ý tưởng, mô hình và sản phẩm về cánh tay robot như, cánh tay robot sử dụng sóng não, cơ bắp, học lệnh và giọng nói để điều khiển. Tuy nhiên, với những người liệt cơ tay toàn phần hay có phần mỏm tay còn lại ngắn hầu như không thể sử dụng được cánh tay robot trên thị trường. Từ đó, Linh và An nảy ra ý tưởng chế tạo cánh tay robot cho người khuyết tật liệt cơ tay hoàn toàn.
Linh và An trình bày ý tưởng với thầy giáo Ngô Văn Tiến, Chủ nhiệm Câu lạc bộ STEM và nhận được sự ủng hộ nhiệt tình từ phía thầy giáo cũng như Ban Giám hiệu nhà trường.
Thuật ngữ STEM là chữ viết tắt bằng tiếng Anh dùng để chỉ các ngành học về Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán). Thuật ngữ này thường được sử dụng khi giải quyết các chính sách giáo dục và lựa chọn chương trình giảng dạy trong các trường học để nâng cao khả năng cạnh tranh trong phát triển khoa học và công nghệ.
Bắt tay thực hiện ý tưởng, từ giữa năm 2020, Linh và An phân chia công việc rất cụ thể. Cả hai tập trung phân tích, tìm hiểu thông tin về các phương pháp điều khiển cánh tay trên thế giới và tại Việt Nam.
Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp, tham khảo trên diễn đàn lập trình và đồ họa, tìm tài liệu liên quan đến cảm biến, linh kiện điện tử, thiết kế bản in 3D cánh tay robot, lựa chọn linh kiện điện tử, lắp đặt và thử nghiệm thiết bị.
"Khối lượng công việc rất lớn, chúng em bố trí quỹ thời gian hợp lý để vừa làm tốt việc học trên lớp và vừa nghiên cứu đề tài. Vì vậy, sau mỗi buổi học, chúng em tập trung tại thư viện, phòng thí nghiệm để cùng nhau nghiên cứu", Nguyễn Đức An cho biết.
Trong khi đó, Linh phụ trách thiết kế phần cánh tay robot và An làm phần mạch điện, lập trình. Sau nhiều tháng nghiên cứu, mày mò sáng tạo, lập trình trên máy, có được mô hình, thầy và trò bắt tay thực hiện ý tưởng. Tuy nhiên, việc chế tạo cánh tay robot là lĩnh vực mới, vì vậy trong phòng thí nghiệm của trường không có sẵn các vật dụng, thiết bị, cả thầy và trò phải đi nhiều nơi tìm linh kiện.
Quá trình thực hiện gặp nhiều khó khăn, có lúc cả thầy và trò rơi vào bế tắc khi các linh kiện, mạch điện và thiết bị liên tục cháy, hỏng. Với quyết tâm, sự giúp đỡ, tư vấn nhiệt tình của chuyên gia, các thầy, cô giáo trong trường, ba thầy trò nhanh chóng khắc phục các khó khăn.
Cuối cùng, sản phẩm cánh tay robot cho người liệt cơ tay hoàn toàn của thầy và trò Trường Trung học Phổ thông Hàn Thuyên cũng đã hoàn thiện. Sản phẩm nặng gần 1 kg, gồm hai phần chính là cánh tay và hộp điều khiển. Bộ phận hộp điều khiển gồm một chiếc hộp được đặt tại cẳng chân và một cảm biến uốn cong đặt tại đầu ngón chân cái người sử dụng. Thông qua hoạt động co duỗi ngón chân có thể điều chỉnh biên độ co duỗi các ngón tay.
Ngoài ra, người sử dụng dễ dàng xoay cổ tay 180 độ thông qua tín hiệu thu được từ cảm biến uốn cong điều khiển bằng ngón chân. Vinh dự là người thử nghiệm sản phẩm, anh Nguyễn Văn Đức, xã Ninh Hiệp, huyện Gia Lâm, TP.Hà Nội cho biết, do tai nạn lao động nên anh bị mất đi cánh tay phải. Sau khi sử dụng sản phẩm, anh thấy, cánh tay này có thể thực hiện tốt các thao tác cơ bản như cầm, nắm, giữ, bấm, co duỗi cẳng tay cũng như xoay cổ tay.
Cô Đặng Thị Bích Vân, Hiệu trưởng Trường Trung học Phổ thông Hàn Thuyên cho biết, nhà trường luôn xác định mục tiêu kết hợp giáo dục toàn diện và giáo dục mũi nhọn, tăng cường tuyên truyền đổi mới giáo dục, thành lập Câu lạc bộ STEM. Thông qua đó, trường sẽ phát hiện, bồi dưỡng và phát triển các nhân tố mới.
Theo cô Vân, thực tế, thời gian qua, Câu lạc bộ STEM của nhà trường hoạt động rất hiệu quả, thu hút đông đảo các thầy, cô giáo và học sinh tham gia, qua đó góp phần thúc đẩy hoạt động nghiên cứu khoa học.
"Trong thời gian tới, nhà trường tiếp tục phát động các phong trào dạy và học, trong đó tổ chức cuộc thi khoa học kỹ thuật cho các lớp học, khối học để khơi dậy tinh thần nghiên cứu, ham học hỏi của học sinh. Qua đó phát hiện sản phẩm mới chuẩn bị cho cuộc thi khoa học kỹ thuật các cấp trong những năm tới", cô Đặng Thị Bích Vân cho biết.
PV
