Sản phẩm "Robot hai bánh tự cân bằng" của hai em Nguyên Bảo và Minh Nhật
Đi lại thuận tiện luôn là ước muốn của con người, nhất là ở những địa hình nhỏ hẹp. Đó cũng là lý do mà Nguyên Bảo, Minh Nhật lựa chọn đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình Robot hai bánh tự cân bằng ứng dụng vào công tác tìm kiếm cứu nạn và quan trắc môi trường”.
Với mục tiêu xây dựng mô hình robot hai bánh tự cân bằng dựa trên nền tảng mô hình con lắc ngược và từ mô hình được đề xuất, Bảo và Nhật chế tạo thử nghiệm mô hình robot hai bánh tự cân bằng để thử nghiệm khả năng hoạt động trong thực tế. Hai em cũng đặt ra mục tiêu xây dựng phương thức cho phép điều khiển robot, đọc truyền dữ liệu từ cảm biến trên robot về máy tính thông qua mạng internet để người dùng có thể hoàn toàn điều khiển robot từ xa.
Để hoàn thành đề tài, các em đã tìm hiểu kỹ các mô hình xe robot hai bánh tự cân bằng và tăng cường kiến thức các nguyên lý cơ bản về cân bằng; tìm hiểu, lựa chọn các loại cảm biến và bộ điều khiển trung tâm để xây dựng hoàn chỉnh một robot hai bánh tự cân bằng; nghiên cứu, tìm hiểu phương thức truyền nhận dữ liệu qua mạng internet cho phép điểu khiển robot từ xa, cũng như nhận các dữ liệu về hình ảnh và thông số của các cảm biến môi trường được gắn trên robot.
Suốt một năm nghiên cứu, chế tạo dưới sự hướng dẫn của TS. Phan Hải Phong, Phó Trưởng khoa Điện, Điện tử và Công nghệ vật liệu của Trường đại học Khoa học, các em đã đạt được những thành công nhất định. Sau khi đạt giải nhất trong cuộc thi “Edison – Tìm kiếm ý tưởng sáng tạo khoa học”, ngày 4/2 vừa qua, đề tài của Nguyên Bảo và Minh Nhật tiếp tục đạt giải nhì, đứng đầu trong lĩnh vực “Robot và máy thông minh” (không có giải nhất) của cuộc thi “Khoa học - Kỹ thuật cấp tỉnh cho học sinh trung học” và được chọn để tiếp tục tranh tài tại cấp Quốc gia.
Nguyễn Phan Nguyên Bảo cho biết: “Đề tài của chúng em quan trọng nhất là phần “tự cân bằng”. Với học sinh trung học phổ thông thì đây là một vấn đề khá khó khăn, nhưng dưới sự giúp đỡ của trường và giáo viên hướng dẫn, cuối cùng sản phẩm đã đáp ứng đủ các điều kiện, mục tiêu đề ra ban đầu. Quá trình nghiên cứu cũng giúp em học thêm được rất nhiều kiến thức bổ ích, nhất là khi vấn đề này cũng nằm trong mảng công nghệ thông tin, là lĩnh vực em đam mê”.
Bên cạnh những thuận lợi cũng có không ít khó khăn đi kèm, khi các em phải tiếp cận các lý thuyết mới cao hơn hẳn với chương trình đang theo học, ít có nguồn tham khảo, một số thiết bị không có sẵn ở Huế phải đặt từ nơi khác về. “Có khi mọi việc đang được thực hiện một cách trơn tru thì bỗng thiếu mất một mô–đun, hay một linh kiện gì đó phải chờ đặt hàng về. Thậm chí, lúc gần thi thì có một cái mô–đun quan trọng bị hỏng, bọn em lo sốt vó, chỉ sợ hàng không về kịp để thay thế”.
Nhờ vào thành công bước đầu tại cuộc thi Edison do trường tổ chức, hai em tiến vào cuộc thi “Khoa học – Kỹ thuật cấp tỉnh cho học sinh trung học” với một tâm thế tự tin. Nhắc đến hai “đồ đệ nhí”, TS. Hải Phong rất hài lòng khi các em đã hiểu được những điểm mấu chốt của đề tài, áp dụng được những thuật toán khó để điều chỉnh quá trình tự cân bằng. Đồng thời, có thể tự đề xuất thêm các tính năng bổ trợ cho robot nhằm tăng khả năng ứng dụng, như: camera quan sát từ xa, cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ một số khí độc... giúp người điều khiển robot có thể biết được điều kiện của môi trường từ xa.
“Đây đều là những ý tưởng do hai bạn tự đề xuất và tự phát triển hoàn thiện với sự trợ giúp rất ít của người hướng dẫn”, thầy Phong cho biết. Đây cũng chính là lý do khiến thầy đánh giá Nguyên Bảo và Minh Nhật là những người học sinh “rất có đam mê và có khả năng tự nghiên cứu, tự học hỏi cao để có thể hoàn thành khối lượng công việc khá lớn”.
Bài, ảnh: Phạm Phước Châu