Xe lăn được điều khiển bằng đầu, tay

Sản phẩm trên là của nhóm bạn Phạm Thị Kim Ngân, Nguyễn Minh Bảo Ân (cựu học sinh Trường THPT Lương Thế Vinh, TP.HCM) cùng với người hướng dẫn là thầy Huỳnh Văn Phước, giáo viên bộ môn lý - kỹ thuật công nghệ Trường THPT Lương Thế Vinh, TP.HCM.

Với ý tưởng sáng tạo, sản phẩm “Xe hỗ trợ di chuyển cho người khuyết tật bằng đầu hoặc cổ tay” của các bạn và thầy Phước đã xuất sắc giành giải nhất cuộc thi “Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng toàn Quốc” do Bộ GD&ĐT và T.Ư Đoàn tổ chức.

Mở đầu cuộc trò chuyện, Kim Ngân cho hay đề tài đã nhen nhóm vào đầu năm 2019, khi Ngân và Bảo Ân đang là học sinh lớp 12A2.

Kim Ngân cho biết: “Nhóm em làm ra sản phẩm xe hỗ trợ di chuyển cho người khuyết tật bằng đầu hoặc cổ tay nhằm hỗ trợ những người mất đi khả năng vận động có được cơ hội để cải thiện một phần chất lượng cuộc sống của họ”.

Để làm ra được sản phẩm hoàn thiện, thầy và trò đã mất gần 1 năm trời để nghiên cứu và lắp ráp. Bảo Ân nói: “Ngoài việc học trên lớp cứ vào thứ 7 và chủ nhật hằng tuần, chúng em sẽ gặp giáo viên hướng dẫn tại phòng thí nghiệm vật lý để trao đổi về tiến trình và những khó khăn gặp phải trong quá trình nghiên cứu”.

Bảo Ân cho hay để làm ra chiếc xe lăn hoàn chỉnh thì phải trải qua 4 giai đoạn, đó là: Phác thảo ý tưởng, thiết kế sơ đồ khối; Tiến hành lắp ráp mạch điện và viết code; Thiết kế mạch điện và mô hình xe thực tế; Cuối cùng là giai đoạn sản phẩm hoàn thiện và hướng phát triển.

Bảo Ân chia sẻ: “Ý tưởng ban đầu chúng em nghĩ đến là sử dụng cảm biến thu phát sóng vô tuyến nhằm tạo ra sản phẩm có kết nối không dây, mang đến sự tiện lợi cho người sử dụng. Nhưng qua nghiên cứu nhóm thấy rằng, tuy cảm biến này có khả năng truyền và nhận tín hiệu với khoảng cách tương đối xa nhưng nếu như nguồn cung cho cảm biến không ổn định thì tín hiệu truyền và nhận sẽ bị nhiễu, từ đó gây ra một số khó khăn trong vấn đề di chuyển của người dùng. Đồng thời, việc gắn một nguồn 3.3 V lên phía sau gáy cũng khiến cho người dùng cảm thấy không an toàn. Cuối cùng nhóm nghĩ đến phương pháp là kết nối dây từ cảm biến gia tốc tới hệ thống điều khiển được đặt phía dưới xe, và cố định cảm biến gia tốc lên một cái nón, vừa giúp cho người dùng che nắng khi ra ngoài vừa đảm bảo tính chắc chắn cảm biến sẽ không bị lệch trong quá trình di chuyển. Một phần là để cho tín hiệu truyền đi một cách ổn định và hiệu quả nhất, một phần tạo cho người dùng cảm giác thoải mái, an toàn và không quá vướng víu khi sử dụng”.

Điều khiển xe bằng đầu hoặc cổ tay

Tự hào với sản phẩm của nhóm, thầy Phước nói: “Chiếc xe có vi mạch thiết kế gọn nhẹ không gây vướng víu cho người dùng. Hệ thống xe có thể di chuyển bằng hai cách sau: Điều khiển xe bằng đầu hoặc cổ tay. Khi thay đổi góc nghiêng của cảm biến, tốc độ xe có thể tăng giảm tùy ý. Sản phẩm còn được tích hợp chuông báo và cảm biến đo nhịp tim kèm theo màn hình LCD để theo dõi sức khỏe người dùng. Ngoài ra tấm pin năng lượng mặt trời được thiết kế linh động, có thể gập lên hoặc xuống giúp xe nhỏ gọn hơn. Song song đó, hệ thống xe còn có chức năng đóng mở nguồn tự động bằng phương pháp góc nghiêng sử dụng cảm biến gia tốc”.

Thầy Phước cho biết người dùng chỉ cần nghiêng người thì sản phẩm di chuyển được ngay.

“Trước tiên mở nguồn lên, chúng ta phải giữ cho cảm biến gia tốc góc nghiêng thẳng đứng cho đến khi nghe chuông kêu “beep” thật lớn thì báo hiệu hệ thống xe sẵn sàng và di chuyển theo yêu cầu của người dùng. Để xe di chuyển thẳng về phía trước, chúng ta điều khiển cảm biến gia tốc nghiêng về phía trước khoảng 30 độ, nhìn thẳng về phía trước thì xe sẽ tiến về phía trước . Để xe di chuyển sang phải, chúng ta điều khiển cảm biến gia tốc nghiêng về bên phải khoảng 15 độ thì xe rẽ sang bên phải”, thầy Phước nói.

Nói về nhược điểm chiếc xe lăn, thầy Phước nhìn nhận: “Công suất động cơ của xe còn yếu và nó chưa leo dốc được, đồng thời khối lượng xe còn nặng. Về tương lai, nhóm sẽ nâng cấp sản phẩm bằng việc trang bị thêm nút khẩn cấp SOS thông báo đến bệnh viện gần nhất khi nhịp tim của người dùng có vấn đề. Tích hợp định vị GPS xác định vị trí người dùng và truyền dữ liệu đến điện thoại của người thân".