Thử nghiệm trên 'Xe lăn điều khiển bằng nhận dạng cử chỉ của đầu' tại cuộc thi khoa học kỹ thuật Quốc gia 2017

Sản phẩm xe lăn điều khiển bằng cử chỉ của đầu được hai em Thân Hoàng Gia Huy (lớp 12A6) và Vũ Nhật Hào (12A5), trường Trung học phổ thông Hàn Thuyên thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thạc sỹ Vật lý Ngô Quang Tiến, giáo viên của nhà trường.

Em Thân Hoàng Gia Huy chia sẻ cho biết, từ nhỏ em đã có ước mơ nghiên cứu khoa học. Bởi vậy, em thường xuyên mày mò, nghiên cứu và tham gia các cuộc thi khoa học kỹ thuật các cấp. Năm học 2016 - 2017, trong thời gian tìm đề tài chuẩn bị cho cuộc thi khoa học kỹ thuật do tỉnh Bắc Ninh tổ chức, sau đó là tham dự cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học, Huy cùng bạn Vũ Nhật Hào đã chứng kiến cảnh nhiều người bị nhiễm chất độc da cam bị liệt các chi có cuộc sống rất khó khăn, buồn tẻ, việc di chuyển gặp rất nhiều khó khăn.

Từ thực tế đó, Huy và Hào đã quyết định nghiên cứu, sáng chế sản phẩm xe lăn được điều khiển thông qua nhận dạng cử chỉ của đầu. Sau khi có ý tưởng, hai em đến gặp thày Ngô Quang Tiến là người có nhiều kinh nghiệm trong hướng dẫn học sinh tham gia các cuộc thi khoa học kỹ thuật, nhờ thầy hướng dẫn, giúp đỡ.

Thầy Ngô Quang Tiến cho biết, trước đó, thày đã hướng dẫn hai học sinh của trường hoàn thành dự án có tên là “Xe lăn đa hướng dành cho người khuyết tật.” Đây là loại xe lăn sử dụng 4 bánh dạng Mecanum được tạo thành bởi những con lăn nhỏ với trục xoay được lắp nghiêng 45 độ so với trục xoay chính. Vì vậy, ngay sau khi nghe các em Huy và Hào trình bày ý tưởng, thày liền đồng ý giúp đỡ.

Việc làm này không chỉ tiếp tục phát triển thêm một bước đề tài mà thày và các anh chị khóa trước đã theo đuổi từ trước mà còn là việc làm có ý nghĩa nhân văn, giúp người khuyết tật di chuyển thuận lợi hơn. Theo thầy Ngô Quang Tiến, chiếc xe lăn điều khiển nhờ nhận dạng của đầu có điểm nhấn là chiếc điều khiển được gắn trong mũ. Nhờ vậy, chỉ cần người sử dụng nghiêng đầu là có thể điều khiển được xe đi theo hướng chuyển động của đầu.

Khi thống nhất ý tưởng, cả ba thày trò tìm đọc các tài liệu liên quan, khảo sát thực tế, tìm hiểu các loại xe lăn trên thị trường để kế thừa những ưu điểm, tìm cách khắc phục những hạn chế làm cơ sở thiết kế sản phẩm.

Em Vũ Nhật Hào tâm sự: Khi triển khai dự án, thày trò đã gặp rất nhiều khó khăn. Nhiều hôm, sau khi tan học, thày trò lại tập trung nghiên cứu không quản ngày đêm. Đặc biệt, khi tiến hành lập trình, do kiến thức tin học còn hạn chế, các em đã nhờ các thày, cô giáo trong tổ tin học của trường giúp đỡ. Nhà trường đã tạo điều kiện tối đa cho các em có thời gian tập trung nghiên cứu.

Cuối cùng, bằng sự đam mê và lòng quyết tâm, sau 8 tháng vất vả, cả thày và trò đã vượt qua mọi trở ngại. Dự án “Xe lăn điều khiển bằng cử chỉ của đầu” được hoàn thiện và được đưa đến người khuyết tật để thử nghiệm. So với sản phẩm xe lăn đa hướng dành cho người khuyết tật, xe lăn điều khiển bằng cử chỉ của đầu vẫn giữ nguyên các chức năng như tiến, lùi, xoay 360 độ tại chỗ, khung xe đảm bảo độ cứng, vững, luôn hoạt động tốt... Nhưng, xe lăn điều khiển bằng cử chỉ của đầu có thêm ưu điểm vượt trội là có thể điều khiển bằng đầu, đi đa hướng dựa vào chiếc mũ bảo hiểm gắn cảm biến góc nghiêng.

Với điểm vượt trội này, người khuyết tật có thể điều khiển xe lăn theo ý muốn, không phải sử dụng đến chân tay. Tốc độ tối đa của xe đạt 4km/h. Xe được gắn 5 chiếc ắc - quy nên có thể hoạt động liên tục 4-5 giờ đồng hồ. Đặc biệt, xe có có hệ thống phanh điện tự hãm, tải trọng tối đa 120 kg... Xe có thể lao dốc 15 độ, có nút SOS (báo động) khi cần gọi điện cho người thân, tự động gọi điện cho người thân khi xe gặp sự cố...

Ngay sau khi hoàn thành, sản phẩm đã được mang đến tặng các con của ông Diêm Trọng Thách (Khả Lễ, Võ Cường, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh) bị nhiễm chất độc da cam, trong đó có hai người bị teo chân, tay.

Sau một tháng sử dụng, ông Diêm Trọng Thách cho biết, trước đây, các con của ông vận động rất khó khăn. Sau khi có chiếc xe lăn điều khiển bằng nhận dạng cử chỉ của đầu, các con của ông có thể tự di chuyển dễ dàng trong nhà, thậm chí có thể đi ra ngoài đường. Ông hy vọng sẽ có nhiều chiếc xe lăn thông minh như vậy đến với người bị khuyết tật vận động.

Thành công bước đầu không khiến thày và trò bằng lòng, với sự chỉ dẫn của thày Tiến, cả ba thày trò đang tiếp tục nghiên cứu, cải tiến sản phẩm để cho hoàn thiện hơn. Thày Tiến cho biết, trong thời gian tới, ba thày trò sẽ tiếp tục nghiên cứu tạo sản phẩm xe leo cầu thang điều khiển nhờ nhận dạng cử chỉ đầu. Với chi phí hoàn thiện sản phẩm gần 10 triệu đồng, hiện nay, mong muốn lớn nhất của cả thày và trò là có thể mang sáng kiến này đến giúp đỡ những người khuyết tật.

Với tính độc đáo và nhân văn sâu sắc, dự án “Xe lăn điều khiển bằng nhận dạng cử chỉ của đầu” của thầy trò Ngô Quang Tiến đã vinh dự vượt qua 49 dự án thuộc lĩnh vực cơ khí và giành giải Nhất cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh Trung học Phổ thông năm học 2016 - 2017.