Cánh tay robot cho người khuyết tật đoạt giải Nhất cuộc thi Khoa học kĩ thuật QG

Thứ trưởng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thị Nghĩa trao bằng khen cho thí sinh tại cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia.

Đó là chia sẻ của 2 học sinh Nguyễn Thanh Bình và Lê Văn Cường (THPT Phù Cừ, Hưng Yên) – 2 học sinh đã chế tạo thành công cánh tay robot hỗ trợ người khuyết tật sử dụng cảm biến EMG (cảm biến cơ).

Đề tài nghiên cứu này đoạt giải Nhất cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2017 – 2018.

Chia sẻ về ý tưởng thiết kế cánh tay robot cho người khuyết tật, học sinh Nguyễn Thanh Bình cho hay: “Việt Nam nói chung đang có rất nhiều người khuyết tật. Họ là nạn nhân bom, mìn, bị tai nạn giao thông hoặc khuyết tật bẩm sinh…nhưng không có công cụ hỗ trợ để thuận tiện trong sinh hoạt bình thường.

Họ gặp khó khăn trong việc cầm nắm các vật như mong muốn, hơn nữa, người nhà còn mất thời gian chăm sóc và giúp đỡ. Vì thế, rất nhiều người khuyết tật tự ti, sống khép kín. Chính vì thế bọn em đã nuôi ý tưởng tạo ra công cụ hỗ trợ những người khuyết tật để họ thuận lợi hơn trong công việc cũng như sinh hoạt hàng ngày.

Hiện nay, trên thị trường thế giới không phải không có những sản phẩm hỗ trợ người khuyết tật. Tuy nhiên, tính theo giá tiền Việt Nam thì những sản phẩm này có giá thành quá cao, nhiều người không đủ điều kiện để mua”.

Ảnh minh họa.

Nói về sản phẩm của mình, Thanh Bình chia sẻ thêm: “Sản phẩm này chúng em lựa chọn nguyên tắc điều khiển cánh tay bằng tín hiệu cơ do chính cánh tay bị mất tạo ra thông qua cảm biến EMG”.

Được biết, hai em học sinh Nguyễn Thanh Bình và Lê Văn Cường đã lên ý tưởng và phương thức để người sử dụng có thể điều khiển cánh tay robot theo ý muốn của mình. Qua thử nghiệm thực tế, sử dụng bằng cảm biến MG cộng thêm cảm biến gia tốc có thể đem lại cảm giác thực cho người dùng mà không phụ thuộc bất cứ bộ phận nào khác.

Khi chọn được giải pháp kĩ thuật, hai học sinh này tiếp tục xây dựng sơ đồ hệ thống điện sau đó đến các đoạn má lập trình. Tiếp sau đó thiết kế phần khung tay được dựng thiết kế 3D và gia công bằng máy in 3D.

Sau đó, lắp ráp các bộ phận vào. Trong quá trình in phần khung và thay đổi việc dẫn động, qua 3 phiên bản mới có phiên bản hiện tại dẫn động tốt nhất và cánh tay hoạt động trơn tru nhất. Xét về cơ cấu điều khiển vẫn giữ nguyên theo thuật toán viết ra ban đầu.

Em Lê Văn Cường chia sẻ: “Rào cản kĩ thuật lớn nhất mà chúng em gặp phải chính việc có những linh kiện mà Việt Nam không bán, chính vì thế phải nhập khẩu từ nước ngoài. Rồi việc gia công các chi tiết nhỏ còn khá khó khăn.
Đó là chưa kể, công trình này chỉ có hai chính em làm trong khi một khối lượng công việc khá lớn, có những cái chưa hiểu chúng em buộc phải vừa học vừa làm. Cũng may, chúng em nhận được sự trợ giúp tận tình của các thầy cô ở trường và một số chuyên gia”.

Cánh tay robot cho người khuyết tật là sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ in 3D, kích thước, hình dáng có thể thay đổi phù hợp với người dùng. Bàn tay được thiết kế để có thể thực hiện được các chuyển động xoay trái, xoay phải. Đồng thời kết hợp cùng các ngón tay để cầm nắm các vật. Sản phẩm còn có các động cơ trong khoang chứa hoạt động sẽ góp phần điều khiển hoạt động của các ngón tay và cả bàn tay thực hiện các thao tác linh hoạt như một bàn tay thật.

Cảm biến EMG có nhiệm vụ nhận tín hiệu điện từ cơ tay của người khuyết tật, gửi tín hiệu đến bộ vi xử lý thông qua giao tiếp Bluetooth để điều khiển hoạt động của các động cơ.

Nói về những khó khăn khi thực hiện đề tài này, hai học sinh cho hay: “Có những ngày chúng em phải thức đến gần 3h sáng để cố gắng hoàn thiện sản phẩm đúng tiến độ còn tham gia dự thi. Rồi bằng sự cố gắng của hai đứa và sự giúp đỡ của các thầy cô thì mọi khó khăn cũng đã qua đi.

Tổng cộng giá vật liệu để sản xuất cánh tay robot cho người khuyết tật chỉ mất khoảng 8 – 9 triệu đồng/chiếc. Em tin rằng, nếu sản phẩm này được các doanh nghiệp đưa vào sản xuất với số lượng lớn thì chi phí sẽ thấp hơn.

Với sản phẩm này, chúng em hi vọng sẽ giúp cho những người khuyết tật chủ động hơn trong cuộc sống”.