Sinh viên và chế tạo robot

Giảng viên Nguyễn Trọng Quỳnh (Trung tâm nghiên cứu và phát triển robot ĐH Sao Đỏ), chủ nhiệm đề tài, cho biết đây là tác phẩm của nhóm 4 sinh viên Nguyễn Hoài Nam (lớp 03CK3LT), Lê Hải Dăng, Nguyễn Kim Luyện và Nguyễn Văn Tuấn (cùng lớp 07CDT, cùng Khoa Cơ khí ĐH Sao Đỏ). Theo sinh viên Nguyễn Hoài Nam, ý tưởng đến từ những lần dạo bờ hồ và đặc biệt là tình trạng ô nhiễm trên sông Tô Lịch, chiếc gậy dài của công nhân tỏ ra bất lực trước “biển” rác, vừa tốn thời gian mà hiệu quả không cao nên cần thiết phải có một robot để giải phóng sức người, bảo vệ sức khỏe người lao động và dọn rác được nhanh, nhiều. Suốt 8 tháng, nhóm 4 sinh viên mò mẫm, vừa tự bỏ tiền túi vừa tận dụng vật liệu, thiết bị như tôn, sơn, máy hàn... từ xưởng thực hành ngành tàu thủy của nhà trường.

Robot vớt rác giống dạng tàu hai thân giúp robot cân bằng, bên trong hút chân không để nổi trên mặt nước, giữa hai thân là khoang chứa rác, robot di chuyển linh hoạt tiến lùi, quay trái phải trên mặt nước nhờ hai động cơ gắn với bánh lái. Sức mạnh của robot nằm ở hệ thống vớt rác gồm ba bộ phận chính: hai phao nổi vươn góc 45 độ như đôi tay gom rác vào băng chuyền có hình dạng như những thanh cào làm nhiệm vụ kéo rác lên thùng, bộ phận cuối là một trục quay có chức năng cào rác khi đã đưa vào khoang chứa. Hệ thống điều khiển của robot vớt rác cho phép hoạt động trong phạm vi 800 m nhờ công nghệ sóng RF có độ ổn định cao, ít bị nhiễu. Đặc biệt, robot hoạt động hoàn toàn bằng pin năng lượng mặt trời, không gây hại cho môi trường, đây là bộ phận đắt tiền nhất “ngốn” mất 5 triệu đồng trong toàn bị chi phí 9 triệu đồng chế tạo robot.

Ban tổ chức Techshow Robocon Việt Nam 2013 nhận định ưu điểm của robot vớt rác là cấu tạo đơn giản, chi phí rẻ, di chuyển linh hoạt trên nước trong mọi điều kiện thời tiết, và có bước cải tiến đáng kể khi dùng nguồn năng lượng xanh. Robot có khả năng vớt được gần như toàn bộ các loại rác thải nổi trên bề mặt sông hồ như chai lọ, ni lông, vỏ lon...

Ở giai đoạn tiếp theo, nhóm sinh viên tiếp tục phát triển công nghệ nhận dạng giúp robot tự xử lý, phân loại rác thải giúp việc tái chế và xử lý trở nên dễ dàng hơn, gắn thêm hệ thống băng tải thẩm thấu để xử lý tràn dầu hoặc chất lỏng nguy hại để đáp ứng nhu cầu của doanh nghiệp khi sản phẩm được chuyển giao, thương mại hóa.

Robot thợ lặn

Nhóm sinh viên Trương Phi Hồ, Nguyễn Lê Đông Sơn và Mai Hải Sơn (Khoa Công nghệ thông tin Trường Sĩ quan thông tin) sáng tạo robot Yết Kiêu 01 rất độc đáo và tính ứng dụng rất cao. “Robot thợ lặn tự hành hoặc có thể điều khiển từ xa không dây chuyên làm nhiệm vụ dưới nước, có thể đảm nhận các nhiệm vụ quân sự như bí mật tiếp cận trinh sát mục tiêu dưới nước, hỗ trợ phát triển kinh tế biển như lặn thăm dò, khảo sát, thám hiểm đáy biển”, Hồ nói.

Robot Yết Kiêu 01 cao 55 cm, dài 70 cm, rộng 45 cm, gồm hai khoang khí hai bên giúp giữ cân bằng dưới nước, robot tiến lùi, quay trái phải nhờ hai động cơ phía sau, lặn hay nổi nhờ động cơ giữa... Robot xác định hướng đi qua cảm biến như la bàn, phần đầu robot gắn camera và thiết bị định vị GPS để có thể gửi thông tin thu nhận được, cảnh báo mất nguồn hoặc hiện tượng bất thường, sau đó gửi cảnh báo về trung tâm điều khiển.

Nhờ có tính thực tiễn cao, robot của nhóm sinh viên này đã được một công ty tài trợ hơn 100 triệu đồng để hoàn thành sản phẩm như hiện tại. “Chúng tôi sẽ tiếp tục phát triển ứng dụng để robot Yết Kiêu 01 có thể dò tìm bãi mìn, thủy lôi và kích nổ chúng, cũng có thể mang theo mìn, bộc phá tiến công các mục tiêu tàu địch đang neo đậu, các công trình quân sự của địch”, Hồ tự tin nói.

Robot vượt địa hình

Đó là cặp robot Shrimp 3 của nhóm sinh viên Phạm Vương Bằng, Đinh Văn Hòa, Cao Song Toàn; và Rhex Haui của Hoàng Ngọc Hùng, Nguyễn Công Thuần, Nguyễn Tài Nam, Nguyễn Hữu Sơn, Nguyễn Văn Thi (Trường ĐH Công nghiệp Hà Nội). Shrimp 3 ra đời từ nhu cầu khám phá những khu vực nguy hiểm hoặc xa xôi mà con người không thể đặt chân đến. Cấu trúc của Shrimp rất sáng tạo, nặng 12 kg, có thể chuyển động thẳng (1,5 m/giây), leo dốc và leo cầu thang (0,7 m/giây) tự cân chỉnh tốc độ nhờ ứng dụng điều khiển tự động trong cơ khí.

Ngoài ra, camera gắn trên robot còn có thể quay trái, phải, truyền hình ảnh, âm thanh về máy chủ bằng sóng wifi. “Robot Shrimp 3 với cơ cấu cơ khí độc đáo có khả năng vượt qua các dạng địa hình phức tạp và mấp mô nên được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực khoa học, quân sự, vũ trụ, do thám, thay thế con người trong thám hiểm, hoạt động ở khu vực nguy hiểm như núi lửa, phóng xạ…” - Phạm Vương Bằng nói. Sắp đến, nhóm của Bằng sẽ phát triển thêm chức năng chữa cháy, dò mìn cho Shrimp 3.

Tuy nhiên, Shrimp 3 vẫn phải chào thua trước Rhex Haui với khả năng hoạt động cả trên cạn lẫn mặt nước, đầm lầy bằng 6 chân cơ động độc lập, chắc khỏe, có độ đàn hồi tốt, di chuyển với tốc độ 5 km/giờ khi mang vật nặng tối đa 2 kg. Khung robot được ghép từ các tấm nhôm dày 3 mm chịu được va đập, chống nước, các ổ bi tại 6 trục chân giúp giảm thiểu chấn động, thiết kế hình dạng robot trước sau, trên dưới giống nhau nên khi robot bị lật vẫn có thể chạy tiếp. Rhex Haui có thể tự hành hoặc điều khiển từ xa, cùng 2 camera trước - sau, 4 đèn chiếu sáng giúp người điều khiển có thể quan sát dễ dàng.

Robot dáng người

Robot dáng người (Human robot) là con cưng của nhóm sinh viên Khoa Điện - Điện tử của Trường ĐH Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp Hà Nội. Human robot có kết cấu chính là hợp kim nhôm, cao 46 cm, nặng 4,1 kg, hai sải tay dài 43 cm, chân dài 26 cm gồm 21 bậc tự do, 12 khớp chân (6 khớp/chân), 1 khớp hông, 6 khớp cánh tay (3 khớp/tay) và 2 khớp đầu.

Human robot có thể bước tới mỗi bước 5 cm, cao 1 cm, bước ngang 4 cm, đôi tay hoạt động phương đứng và phương ngang tối đa lần lượt 120 - 150 độ rất linh hoạt, quay hông từ 0 - 120 độ, quay đầu trái phải, lên xuống 40 độ để camera quan sát, nhận biết hình ảnh và di chuyển bám theo các vật thể phía trước.

Theo đánh giá của ban tổ chức Techshow Robocon Việt Nam 2013, Human robot là robot đầu tiên tại Việt Nam xây dựng mô hình cơ khí các khớp giống dáng người với nhiều ứng dụng công nghệ mới như xử lý ảnh vào robot để nhận dạng vật thể, kỹ thuật điều chế độ rộng xung vào điều khiển động cơ RC servo và giao tiếp qua wifi. Nếu tiếp tục phát triển trong tương lai, Human robot có thể sử dụng trong lĩnh vực giải trí, giúp đỡ người già tàn tật và đặc biệt là thay thế con người tiếp cận môi trường nguy hiểm, độc hại như phóng xạ, chữa cháy.

(theo: Tiền phong)

Xem thêm: 

- Công nghệ robot Việt Nam: Vẫn còn ở dạng tiềm năng
- Robot Việt Nam nhẩy Gangnam Style tại CES 2013
- 10 robot hút khách tại CES 2013
- Robot công nghiệp: “Đích ngắm” cho các ngành “mũi nhọn” 
- Nhật đưa công nghệ Robot lên tầm cao mới