Phát kiến sáng tạo robot lau kính thông minh

Các tòa nhà, cao ốc là một phần không thể thiếu trong quá trình đô thị hóa hiện nay. Cùng với đó là sự ra đời của một nghề hết sức nguy hiểm – công nhân lau kính cho các tòa nhà, văn phòng cao ốc. Để làm được nghề này, đòi hỏi công nhân phải có được sự tập trung cao độ. Thế nhưng, chỉ cần một sơ suất nhỏ cũng có thể trả giá bằng tính mạng, sức khỏe của mình.

Hiểu được vấn đề này, hai bạn học sinh Bùi Mạnh Giỏi và Nguyễn Văn Hưng, trường THPT Gia Định (quận Bình Thạnh) đã cùng nhau nghiên cứu, chế tạo ra sản phẩm robot lau kính thông minh, giúp người công nhân có thể dễ dàng hơn trong công việc. Sản phẩm đã đạt giải nhất trong cuộc thi Sáng tạo kỹ thuật dànhcho học sinh THPT do Sở Giáo dục – Đào tạo TP.HCM tổ chức.

Chia sẻ về lý do thực hiện đề tài, Mạnh Giỏi cho biết: “Tình cờ, em có đọc được một bài báo viết về những người thợ bay, bất chấp tính mạng, đu lên những tòa nhà cao tầng để lau kính. Họ cũng chia sẻ về những khó khăn, vất vả khi làm việc dưới thời tiết nắng, gió... Từ đó, em nảy ra một suy nghĩ, là tại sao mình không thử làm một con robot thông minh, có thể thay thế, giúp đỡ những người công nhân này”.

Hưng cho biết thêm, “trước đó, em cũng đang nghiên cứu để chế tạo ra chiếc máy lau bảng tự động. Hai đứa chưa hề biết gì về đề tài của nhau. Trong một lần cùng tham dự cuộc thi do Thành đoàntổ chức, thấy robot lau kính của Giỏi có những nét tương đồng với sản phẩm của mình, hai đứa bọn em không hẹn mà gặp, đã rủ nhau thực hiện chung đề tài này”.

Được biết, robot lau kính có 5 bộ phần chính, bao gồm 1 bộ mạch điều khiển, một mô tơ cung cấp năng lượng, một cảm biến siêu âm, 1 động cơ gắn cảm biến vận tốc và ánh sáng cùng dây nối, bánh xe có ma sát cao để giữ khi đi trên kính...

Máy cũng được trang bị dây phun nước có áp suất cao và một cây lau kính tương tự như dụng cụ sơn tường.

Sản phẩm robot lau kính thông minh.

Khi hoạt động, con robot này sẽ được đặt ở góc trái tấm kính và di chuyển thẳng lên. Khi nào đi hết tấm kính, trục bánh xe sẽ xoay 180 độ sang bên phải và đi xuống, quá trình này được lặp đi lặp lại.

Mạnh giỏi cho biết, do được lập trình một cách tự động theo cơ chế chính xác cao, cùng cảm biến thông minh, máy có thể hoạt động liên tục mà không cần phải điều khiển nhiều. Trong quá trình thử nghiệm, máy lau hết 1 m2 kính chỉ trong khoảng thời gian 15 – 20s.

Chia sẻ về quá trình thực hiện đề tài, Văn Hưng cho biết, thời gian đầu, do chưa hình dung được cơ chế hoạt độngcũng như cách di chuyển của robot trên tường, hai bạn đã mất khá nhiều thời giangiúp robot có thể bám trên tường cũng như viết thuật toán để có thể di chuyển robot như mong muốn.

“Ban đầu, bọn em tính trang bị cho robot 4 bánh xe ở mỗi bên, nhưng khi thử nghiệm, máy không thể xoay đầu để đi xuống được.Thay các bánh nhỏ hơn thì lại bị trượt, không thể đi trên tường. Riêng việc này cũng đã tốn hết gần cả tháng trời”.

Không dừng lại ở đó, khi đi vào chế tạo bộ điều khiển, các bạn cũng gặp khá nhiều khó khăn do đây là kiến thức thuộc chương trình đại học. Do đó, ngoài việc nhờ thầy cô hỗ trợ, hai bạn đã phải mày mò tìm kiếm thêm ở các thư viện trong trường cũng như TP.

“Nói thì đơn giản, nhưng thực tế làm cảm thấy rất khó. Chỉ cần điều chỉnh 3 thông số thôi, 3 thông số đó có thể giúp robot đi thẳng, xoay và lên xuống...nhưng bọn em chưa có nhiều kinh nghiệm nên nhiều khi bị nhiễu giữa di chuyển chính xác và lập trình để xoay”, Mạnh Giỏi cười chia sẻ.

Do được cấu tạo bởi những vật dụng tương đối rẻ tiền, nên chi phí để hoàn thiện một robot lau kính chỉ mất khoảng 2 triệu đồng. Hai bạn cho biết, trong thời gian tới, sẽ tập trung hoàn thiện, thay thế bộ mô tơ điện đểrobot có thể hoạt động trong thời gian dài thay vì chỉ 5 – 7 phút như hiện nay.