Sóc Trăng: Độc đáo robot hỗ trợ chống dịch của nhóm học sinh lớp 12
Nhịp đập khoa học - Ngày đăng : 12:06, 09/08/2021
Em Đoàn Anh Tuấn, tác giả của đề tài "Robot hỗ trợ vệ sinh, sát khuẩn và đề phòng dịch bệnh COVID-19" cho biết: “Chúng em ý thức được rằng dịch bệnh mang tính toàn cầu này vẫn đang diễn biến rất phức tạp, số ca lây nhiễm và số lượng tử vong vẫn không ngừng tăng lên hằng ngày. Chính vì thế, đề phòng vẫn là biện pháp hữu hiệu nhất ở thời điểm này.
Từ đó, chúng em đã tiến hành tìm hiểu và bắt đầu thực hiện ý tưởng tạo ra một thiết bị không tiếp xúc, vừa giúp người dùng vệ sinh tay sạch sẽ bằng vòi nước và xà phòng tự động, vừa giúp người sử dụng sấy khô tay và khử khuẩn bằng máy sấy tự động, đồng thời có chức năng đo thân nhiệt tự động giúp mọi người biết được tình trạng hiện tại của bản thân”.
Đó là Robot hỗ trợ vệ sinh, sát khuẩn và đề phòng dịch bệnh COVID-19. Đề tài này do em Tuấn là tác giả chính, cùng 2 đồng tác giả Nguyễn Quốc Anh và Trịnh Khánh Đức, đều là học sinh lớp 12, Trường THPT Trần Văn Bảy (H.Thạnh Trị, tỉnh Sóc Trăng).
Theo giới thiệu của em Tuấn, tính mới, tính sáng tạo, ý tưởng của robot hỗ trợ vệ sinh, sát khuẩn và đề phòng dịch bệnh COVID-19 là chu trình rửa tay 3 bước với thời gian của từng giai đoạn được lập trình sẵn ứng với thời gian khuyến cáo của Bộ Y tế. Các bước được thực hiện hoàn toàn tự động, đảm bảo tốt được việc khử khuẩn.
Bộ phận loa thông báo tương tác trực tiếp với người sử dụng, hướng dẫn và thông báo thời gian cụ thể của từng bước tạo nên sự thu hút và giúp người sử dụng dễ dàng nắm bắt được từng quá trình của máy. Trục đo thân nhiệt tự động điều chỉnh chiều cao sao cho phù hợp với từng người, nhiệt độ đo được xuất trực tiếp thông tin ra màn hình LCD giúp người dùng dễ dàng nắm bắt được tình trạng sức khỏe hiện tại của mình.
Các vật liệu làm ra sản phẩm gồm phần chân cố định máy có thể tùy biến được với nhiều loại vật liệu khác nhau, chỉ cần đem lại sự ổn định, chống rung lắc khi máy hoạt động. Khu vực hoạt động chính của máy gồm cảm biến, các vòi phun giúp đưa xà phòng và nước ra bên ngoài; máy sấy làm khô tay sau khi sử dụng; loa thông báo hướng dẫn sử dụng, thao tác với người dùng.
Các chức năng của máy được tự động hóa nhờ lập trình từ mạch Arduino. Phần trục đo thân nhiệt cũng được lập trình từ mạch Arduino với khả năng tự động dịch chuyển phần trục phù hợp với chiều cao từng người sử dụng, tích hợp cảm biến hồng ngoại đo thân nhiệt cơ thể.
Nói về nguyên lý làm việc của sản phẩm, Tuấn giới thiệu: “Tất cả các linh kiện trong máy đều được nhóm lập trình, viết code chạy trên board mạch Arduino. Khi phát hiện người sử dụng, robot sẽ phát ra thông báo và hướng dẫn cách đặt tay lấy xà phòng, xả lại với nước và sấy khô, bộ phận vệ sinh tay sẽ được tích hợp cảm biến, khi có tay người đưa vào cảm biến nhận được thông tin từ đó kích hoạt chạy mạch.
Trong khoảng thời gian mạch vệ sinh tay hoạt động, bộ phận trục đo thân nhiệt sẽ được kích hoạt dựa trên cảm biến nhận được từ đó điều chỉnh sao cho phù hợp với chiều cao người dùng. Người dùng sẽ áp trán vào cảm biến thân nhiệt, kết quả thân nhiệt đo được sẽ được xuất trực tiếp ra màn hình LCD gắn trên phần trục”.
Khi sử dụng, người sử dụng đứng đối diện máy, đưa tay vào vùng hoạt động. Khi bộ phận trục đo thân nhiệt hạ xuống vừa tầm, áp trán vào cảm biến thân nhiệt để lấy kết quả và máy sẽ thông báo hoàn thành quá trình sử dụng.
Về tính hiệu quả, sản phẩm góp phần đẩy lùi dịch bệnh thông qua các biện pháp phòng chống dịch hiệu quả, tạo ra một thiết bị hỗ trợ tương tác không tiếp xúc với con người, cũng như thu thập dữ liệu nhiệt độ của người trong khu vực đặt robot nhằm quản lý dịch bệnh hiệu quả hơn; giúp người dân an tâm hơn khi sinh sống trong khu vực có sự hỗ trợ của robot.
Sản phẩm này giúp tăng cường hiệu quả trong việc vệ sinh, sát khuẩn tay, thu hút được người sử dụng thông qua các tính năng thông minh của máy; tránh được sự tiếp xúc gần mà vẫn đảm bảo được việc kiểm tra thân nhiệt cũng như khử khuẩn tay, góp phần đẩy lùi, kiểm soát dịch bệnh.
Thầy Phạm Tuấn Thanh, người hỗ trợ các em khi nghiên cứu đề tài cho biết: “Cấu tạo máy không quá cồng kềnh, giúp dễ dàng đặt máy ở mọi vị trí, giá thành rẻ nên có thể được nhân rộng sản xuất và ứng dụng tại nhiều nơi. Quy trình làm việc của máy diễn ra tương đối nhanh chóng và thuận lợi. Kết quả thử nghiệm được các em thực hiện trong 1 tháng liên tục và mang lại nhiều tín hiệu khả quan.
Robot chạy tốt, hoạt động tương tác với người dùng đạt hiệu quả trên 95%; sản phẩm phẩm nhận được sự quan tâm của giáo viên, phụ huynh và các bạn tham gia thử nghiệm”.
“Với mục tiêu hiện thực hóa ý tưởng, nghiên cứu và tạo ra một sáng kiến hỗ trợ cộng đồng, đến nay, mục tiêu đó của em và các bạn đã hoàn thành và hiệu quả đạt được ngoài mong đợi. Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu mong muốn cải thiện sản phẩm theo hướng thông minh hơn nữa, tích hợp nhiều tính năng mới mẽ hơn như tính toán đến yếu tố tự di chuyển của robot, khả năng tự nạp năng lượng, khả năng định vị để cảnh báo khu vực có người từng bị nhiễm COVID đi qua… nhằm sản phẩm hoàn thiện nhất”, em Nguyễn Quốc Anh cho biết.
Thầy Lê Tuấn Mãi, Hiệu trưởng Trường THPT Trần Văn Bảy, nhận xét: “Các em trong nhóm nghiên cứu sáng tạo sản phẩm Robot hỗ trợ vệ sinh, sát khuẩn và đề phòng dịch bệnh COVID-19 đều là những học sinh giỏi của nhà trường. Trong đó, em Đoàn Anh Tuấn 12 năm liên tục đạt danh hiệu học sinh giỏi, đạt giải nhì trong kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học năm 2020; em Nguyễn Quốc Anh đạt giải khuyến khích trong kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Tin học năm 2020.
Để có sản phẩm tham gia cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Sóc Trăng lần thứ 10, năm 2021, chúng tôi biết các em rất tâm huyết, dành nhiều thời gian, có không ít ngày các em làm từ 8 giờ sáng đến 23 giờ đêm và làm đến ngày 29 Tết Nguyên đán, sau đó tiếp tục làm lại vào mùng 5 tết để hoàn thành sản phẩm dự thi. Sự nỗ lực của các em đã mang lại quả ngọt khi đề tài của các em đã thuyết phục Ban giám khảo để đoạt giải nhất trong cuộc thi này”.