Bỏ qua điều hướng

Hoa... robot

Hoa... robot
Nguồn ảnh: KhoaHoc.tv

Một cây hoa đặc biệt được “trồng” trong vườn nhà mà khi có người đột nhập, “hoa” sẽ thu hình ảnh và truyền về máy tính cho bạn, thông báo sự có mặt của khách lạ sẽ rất thú vị.   Nhóm chế tạo robot hoa (từ trái sang): Nguyễn Sỹ Hưng, Phan Đoàn Anh Tuấn, Võ Phước Lộc và Trương Đặng Trung - Ảnh: T.V. “...

Một cây hoa đặc biệt được “trồng” trong vườn nhà mà khi có người đột nhập, “hoa” sẽ thu hình ảnh và truyền về máy tính cho bạn, thông báo sự có mặt của khách lạ sẽ rất thú vị. 

Nhóm chế tạo robot hoa (từ trái sang): Nguyễn Sỹ Hưng, Phan Đoàn Anh Tuấn, Võ Phước Lộc và Trương Đặng Trung - Ảnh: T.V.


“Cây hoa” đó là sản phẩm của bốn chàng sinh viên năm 3 ngành cơ điện tử Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM: hoa robot - một trong những bước đi đầu tiên của việc phát triển công nghệ robot phỏng sinh học (biomimetics) ở Việt Nam.

Cao 30cm, robot hoa gồm ba phần chính: thân, lá, hoa - có khả năng chuyển động riêng biệt và độc lập với nhau. Khi có người tiến lại gần chậu hoa, cây hoa sẽ tự động hướng về phía người đó, cánh hoa xòe ra, camera bắt đầu hoạt động, thu nhận hình ảnh và truyền về máy chủ, báo cho người chủ biết nhà “có khách” dù người chủ đang ở bất kỳ đâu.

Điều thú vị nữa là robot có khả năng nhảy theo nhạc. Hệ thống sẽ phối hợp nhịp nhàng những chuyển động của thân, lá, hoa, tạo ra những điệu nhảy riêng biệt cho từng bản nhạc. Sau những giờ làm việc mệt mỏi, người dùng có thể đặt chậu hoa trên bàn làm việc, vừa nghe nhạc vừa nhìn ngắm những điệu nhảy ngộ nghĩnh của robot.

Để kiểm tra môi trường, trên thân robot được tích hợp cảm biến ánh sáng. Khi có ánh sáng chiếu vào, lá sẽ rung động và cánh hoa mở ra mô phỏng trạng thái nở của một bông hoa thực thụ. Dựa vào độ mở của cánh hoa, người dùng có thể đánh giá được môi trường làm việc có đủ ánh sáng, độ ẩm có cao quá không...

Nguyễn Sỹ Hưng (SV cơ điện tử khóa 7 Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, trưởng nhóm chế tạo robot) cho biết trong tương lai nhóm sẽ phát triển thêm cảm biến đo độ độc hại của không khí. Nếu không khí độc hại ở độ nhất định nào đó mà cảm biến có thể nhận biết, toàn bộ cành, lá và hoa của robot rủ xuống, cánh hoa khép lại.

Theo Hưng, các công xưởng, nhà máy sản xuất có thể dùng robot này để kiểm tra môi trường làm việc cho công nhân.

Nhớ lại hành trình cho ra đời robot hoa, Phan Đoàn Anh Tuấn (SV cơ điện tử khóa 7) chia sẻ: “Cái khó nhất khi làm robot là phải làm sao cho giống hoa thật. Có nhiều câu hỏi được đặt ra: Làm sao để điều khiển các khớp linh hoạt? Cơ cấu nào làm cho hoa nở lá xòe, thân dao động? Nhiều ý tưởng được đưa ra và thực nghiệm, không ít lần tưởng chừng bế tắc. May mà cuối cùng thành công”.


Hưng cũng cho biết nhóm đang ra sức hoàn thiện robot để gửi báo cáo tới hội nghị quốc tế về robot phỏng sinh học do IEEE - tạp chí điện tử trong lĩnh vực khoa học máy tính và truyền thông hàng đầu trên thế giới - tổ chức vào tháng 10 tới tại Thâm Quyến (Trung Quốc). Chi phí chế tạo robot này khá mềm: 1 triệu đồng (sẽ tăng lên nếu trang bị thêm cảm biến phát hiện khí độc hại).

Trong buổi phỏng vấn với các giáo sư Mỹ để nhận học bổng Intel, khi được hỏi “Bạn đang có đề tài nghiên cứu nào?”, Nguyễn Sỹ Hưng đã lập tức trình bày đề tài robot hoa. Kiến thức chuyên môn vững vàng, niềm say mê robot, tính sáng tạo... của Hưng đã thuyết phục hoàn toàn các giáo sư. Vào tháng 7, Hưng sẽ lên đường sang Mỹ học tiếp hai năm cuối về cơ điện tử bằng học bổng 80.000 USD của Intel.

Trong một chậu cây nhỏ đặt ở góc nhà, những bông hoa quen thuộc có thể được thay thế bằng một “người gác cửa” đặc biệt, vừa duyên dáng vừa biết quan sát. Khi phát hiện người lạ tiến lại gần, cây hoa robot sẽ hướng về phía khách, mở cánh, kích hoạt camera rồi truyền hình ảnh về máy tính cho chủ nhân. Cách thông báo “nhà có khách” này tạo nên một ứng dụng thú vị, đồng thời mở ra hướng tiếp cận gần gũi cho công nghệ robot phỏng sinh học tại Việt Nam. Sản phẩm được chế tạo bởi bốn sinh viên năm ba ngành cơ điện tử, gồm Nguyễn Sỹ Hưng, Phan Đoàn Anh Tuấn, Võ Phước Lộc và Trương Đặng Trung. Các bạn đều học tại Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, nơi nhóm có điều kiện tiếp cận kiến thức, thiết bị và những bài toán điều khiển cơ cấu chuyển động. Với chiều cao khoảng 30cm, robot hoa được xem là một trong những bước đi đầu tiên nhằm phát triển robot mô phỏng các đặc điểm tự nhiên ở Việt Nam. Cấu tạo robot gồm ba phần chính là thân, lá và hoa, trong đó mỗi bộ phận có thể chuyển động riêng biệt, tạo cảm giác giống một cây hoa đang sống. Khi có người tiến gần chậu, toàn bộ hệ thống nhận biết sự xuất hiện ấy, điều khiển cây quay về hướng người đang đứng trước mặt. Cánh hoa sau đó xòe ra, camera bắt đầu ghi hình, rồi hình ảnh được truyền về máy chủ để chủ nhà theo dõi dù đang ở bất kỳ đâu. Không chỉ làm nhiệm vụ quan sát, robot còn có thể nhảy theo nhạc bằng cách phối hợp chuyển động của thân, lá và hoa. Mỗi bản nhạc tạo ra một chuỗi vận động riêng, khiến chậu hoa trên bàn làm việc trở thành vật trang trí có khả năng biểu diễn. Sau những giờ học tập hoặc làm việc mệt mỏi, người dùng có thể vừa nghe nhạc vừa ngắm những động tác ngộ nghĩnh của cây robot. Nhóm cũng tích hợp cảm biến ánh sáng trên phần thân để robot phản ứng với điều kiện môi trường xung quanh. Khi ánh sáng chiếu vào, lá rung động và cánh hoa mở ra, mô phỏng trạng thái nở của một bông hoa trong tự nhiên. Mức độ mở của cánh hoa giúp người dùng có thêm dấu hiệu tham khảo về môi trường làm việc, chẳng hạn nơi đó có đủ ánh sáng hay độ ẩm có thể đang quá cao. Nguyễn Sỹ Hưng, sinh viên cơ điện tử khóa 7 và trưởng nhóm, cho biết robot sẽ được phát triển thêm cảm biến nhận biết mức độ độc hại trong không khí. Nếu nồng độ chất độc đạt ngưỡng mà cảm biến có thể phát hiện, thân, cành và lá sẽ rủ xuống, còn cánh hoa khép lại. Theo định hướng của nhóm, các công xưởng và nhà máy có thể sử dụng robot để hỗ trợ kiểm tra môi trường làm việc của công nhân. Phan Đoàn Anh Tuấn cho biết thử thách lớn nhất nằm ở việc làm cho robot trông giống hoa thật, thay vì chỉ là một mô hình cơ khí chuyển động đơn giản. Nhóm phải liên tục đặt câu hỏi về cách điều khiển các khớp linh hoạt, cơ cấu giúp hoa nở, lá xòe và thân dao động, rồi thử nghiệm nhiều ý tưởng khác nhau. Không ít lần các thành viên tưởng như bế tắc, nhưng những lần điều chỉnh liên tiếp cuối cùng đã giúp sản phẩm hoạt động như mong muốn. Nhóm đang tiếp tục hoàn thiện robot để gửi báo cáo tới hội nghị quốc tế về robot phỏng sinh học do IEEE tổ chức vào tháng 10 tại Thâm Quyến, Trung Quốc. Chi phí chế tạo phiên bản hiện tại khoảng 1 triệu đồng, dù con số này sẽ tăng nếu bổ sung cảm biến phát hiện khí độc hại. Đề tài cũng góp phần giúp Nguyễn Sỹ Hưng thuyết phục các giáo sư Mỹ trong buổi phỏng vấn học bổng Intel, trước khi sang Mỹ vào tháng 7 học tiếp hai năm cuối ngành cơ điện tử với học bổng trị giá 80.000 USD.