Học sinh lớp 8 chế tạo cánh tay điều khiển bằng suy nghĩ

Hai học sinh lớp 8 Trường THCS Trưng Vương (quận Hoàn Kiếm, Hà Nội) đã chế tạo thành công cánh tay điều khiển bằng suy nghĩ, một sản phẩm hữu ích cho những người không may bị khuyết cánh tay.

Hai học sinh với sản phẩm cánh tay điều khiển bằng suy nghĩ đã nhận giải nhì cuộc thi nghiên cứu khoa học dành cho học sinh trung học cấp quốc gia

ẢNH THANH HÀ

Từ mong mỏi làm gì đó giúp người khuyết tật…

Cánh tay robot điều khiển bằng suy nghĩ “mind – arm” của 2 em Phan Trường Anh Khôi và Nguyễn Công Huy, học sinh lớp 8H, Trường THCS Trưng Vương (quận Hoàn Kiếm, Hà Nội) đã được trao giải nhất cuộc thi Sáng tạo khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp thành phố và giải nhì cấp quốc gia trung tuần tháng 3 vừa qua, đồng thời được chọn để giới thiệu tại kỳ thi cấp quốc tế tại Mỹ vào giữa tháng 5 này.

Chững chạc hơn nhiều so với lứa tuổi của mình, Khôi và Huy chia sẻ: “Chúng em được làm đúng với niềm đam mê của mình, niềm đam mê ấy đã thúc đẩy chúng em phải theo đuổi mục đích đến cùng. Hơn nữa, động lực mong mỏi được làm gì đó để hỗ trợ người khuyết tật đã giúp chúng em hoàn thành sản phẩm này và mong nó sẽ được sản xuất hàng loạt để có thể đến tay người khuyết tật, cụ thể là những người bị mất hoặc khuyết cánh tay”.

Nhiều người vẫn “lăn tăn” về giải nhì mà Khôi và Huy đạt được từ cuộc thi và cho rằng, lẽ ra với sản phẩm ấy, cách thuyết trình, niềm đam mê ấy và lứa tuổi ấy, lẽ ra sản phẩm của các em phải đạt giải nhất quốc gia như giải nhất mà các em đã giành được ở cuộc thi cấp thành phố. Tuy nhiên, hai bạn nhỏ lại không cảm thấy nuối tiếc nhiều về điều này, thậm chí còn thấy “hài lòng”.

Khôi lý giải: “Đây là cuộc thi rất lớn, có nhiều anh chị và các bạn khác rất giỏi và có những đề tài hay, mới lạ. Tuy nhiên, em cũng không quan tâm quá nhiều đến giải thưởng mà chỉ quan tâm đến những cái mà mình đã học được qua cuộc thi này”.

Khôi (đứng) và Huy trong quá trình nghiên cứu để sáng tạo sản phẩm cánh tay điều khiển bằng suy nghĩẢNH THANH HÀ

Vấp phải không ít nghi ngờ “liệu học sinh lớp 8 có tự làm được?”

Nhìn vào sản phẩm nghiên cứu của nhóm Khôi và Huy, với một cánh tay robot điều khiển bằng suy nghĩ, dù muốn hay không, hẳn cũng sẽ có nhiều người nghĩ, liệu những học sinh lớp 8 (13 – 14 tuổi) có thể nghiên cứu để làm ra một sản phẩm đòi hỏi quá nhiều chất xám như vậy hay không?

Dường như Khôi và Huy cũng đã quá quen với câu hỏi này, các bạn chia sẻ: “Khi chúng em làm báo cáo để nhà trường gửi lên Phòng Giáo dục – Đào tạo quận Hoàn Kiếm phê duyệt, các thầy cô ở trên Quận cũng rất thắc mắc, băn khoăn liệu các em học sinh lớp 8 có thể làm một dự án lớn như thế nay không? Chúng em cùng Ban giám hiệu nhà trường cũng phải thuyết phục bằng lý lẽ, bằng thực tế để lãnh đạo phòng Giáo dục cảm thấy hoàn toàn yên tâm, tin tưởng cho dự thi cấp thành phố”.

Từ những thử thách ban đầu như vậy, nhóm Khôi, Huy tâm sự các em cảm thấy rất may mắn khi nhà trường tạo điều kiện tối đa, khích lệ, đồng hành trong suốt quá trình. May mắn là Trường THCS Trưng Vương là một trong những trường tiên phong, rất quan tâm phát triển giáo dục STEM nên chúng Khôi và Huy được tiếp cận được STEM từ rất sớm.

Thầy Dương Tuấn Hưng, Viện Hàn Lâm Khoa học Việt Nam, nhận xét: “Đây là nhóm mà tôi rất bất ngờ về khả năng tư duy độc lập, tiếng Anh chuyên ngành của các em rất tốt nên bản báo cáo tiếng Anh còn xuất sắc hơn tiếng Việt”.

Chị Phạm Thị Thanh Hà, mẹ em Khôi, cho biết từ lớp 4, Khôi đã rất đam mê nghiên cứu hệ điều hành Android, trở thành thành viên VIP của một số diễn đàn quốc tế về hệ điều hành này. Từ lâu, máy tính, điện thoại của Khôi đã là loại máy chuyên dụng của “dân” nghiên cứu với hệ điều hành chuyên biệt, chứ không phải loại máy tính, điện thoại mà chúng ta vẫn dùng.

Chị Hà tâm sự, nhiều lúc cũng xót con lắm vì vừa học trên lớp vừa dành thời gian nghiên cứu, gày gò, thức đêm và ít thời gian vui chơi, nhưng vì đó là đam mê của các con nên nhiều lúc bố mẹ có khuyên con nghỉ ngơi thì các con lại động viên lại bố mẹ rằng: “Được làm điều mình yêu thích thì đó cũng chính là một cách giải trí sau giờ học trên lớp rồi”.

Khôi và Huy thuyết trình về sản phẩm của mình với quan khách tại ngày hội STEM của Trường THCS Trưng Vương ẢNH T.MAI

“Khoa học không phân biệt độ tuổi”

Trả lời câu hỏi liệu các em có băn khoăn khi học sinh lớp 8 mà phải “thi đấu” với học sinh lớp 12 mà không có bất cứ sự ưu tiên nào không?, Khôi trả lời ngay: “Khoa học không phân biệt độ tuổi, tất nhiên có những điều mà học sinh nhỏ tuổi hơn thì sẽ phải nỗ lực hơn các anh chị nhưng nếu thực sự đam mê thì điều đó không bao giờ là vấn đề khiến chúng em băn khoăn”.

Khôi và Huy còn giải thích thêm, nghiên cứu khoa học không phụ thuộc nhiều vào chương trình học ở trong nhà trường nên chỉ cần có đam mê, chịu khó mày mò tìm hiểu thì sẽ không có sự chênh lệch nào đáng kể về độ tuổi trong cuộc thi này.

Theo thông tin từ ban tổ chức, khoa học và kỹ thuật quốc tế (Intel ISEF) 2018 diễn ra tại Mỹ giới hạn độ tuổi học sinh lớp 9 đến lớp 12 nên nhóm của Khôi dù được đánh giá rất cao, kể cả phần thuyết trình bằng tiếng Anh cũng rất tốt, nhưng vì quy định về lứa tuổi nên nhóm của Khôi, Huy sẽ chỉ tham gia những hoạt động vòng ngoài của cuộc thi này.

Cuộc thi khép lại, sản phẩm đã trình diễn xong, giải thưởng đã nhận rồi, liệu Khôi và Huy có dừng lại ở đó để quay về việc học tập trên lớp đơn thuần? Câu hỏi đó bị Khôi và Huy phản ứng ngay: “Chúng con sẽ quyết tâm hoàn thiện sản phẩm của mình như mong muốn, dù mất bao nhiêu thời gian nữa. Tất nhiên, phải có một thời gian nữa để chúng con tiếp tục cải thiện, hoàn thiện sản phẩm của mình tới mức có thể có một sản phẩm đáp ứng được mức độ phù hợp về tính năng và giá thành, độ nhỏ gọn có thể sử dụng”…

Đề cao tính nhân văn và chi phí hợp lýVới đề tài “Cánh tay robot điều khiển bằng suy nghĩ mind-arm”, Khôi và Huy đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cánh tay giả được điều khiển bằng suy nghĩ và giọng nói dựa trên các nền tảng công nghệ hiện đại, nhằm hướng đến xây dựng giải pháp và sản phẩm hỗ trợ cho những người khuyết tật chi hoặc bị bại liệt.Giải pháp điều khiển bằng suy nghĩ có thể thực hiện được rất nhiều kịch bản vận động khác nhau cho cánh tay giả chỉ bằng việc giải mã ý nghĩ để điều khiển giúp quá trình vận động tự nhiên như đối với người bình thường.Giải pháp nghiên cứu cho phép thiết kế, chế tạo và ứng dụng sản phẩm tay giả một cách thông minh với giá thành thấp. Cánh tay robot được thiết kế và in bằng công nghệ in 3D. Sau đó xây dựng thành công giải pháp đầy đủ cho việc điều khiển cánh tay giả bằng suy nghĩ thông qua việc thiết lập hệ thống từ thu tín hiệu điện não bằng thiết bị emotive insight, đến xử lý tín hiệu sóng não trên máy tính bằng ngôn ngữ lập trình Python, các giá trị thu được sẽ chuyển qua Arduino để điều khiển các động cơ Servo gắn trên cánh tay robot theo các kịch bản định sẵn như nắm tay, duỗi tay, xoay cổ tay, cầm bút…Tuy nhiên, việc dùng cả máy tính và Arduino sẽ làm cho hệ thống trở nên cồng kềnh.Do vậy, hệ thống tiếp tục được nghiên cứu cải tiến bằng cách thay thế bộ máy tính và Arduino chỉ bằng một máy tính nhúng Rasberry Pi gắn được trên cánh tay để giúp cho hệ thống nhỏ gọn hơn; nâng cao độ nhạy cho hệ thống bằng việc lấy nhiều dữ liệu luyện tập, kết nối và thử nghiệm các tính năng và kết hợp với việc nghiên cứu bổ sung tính năng điều khiển cánh tay giả bằng giọng nói để tăng cường thêm hoạt động hỗ trợ người khuyết tật.Giải pháp cho thấy khả năng tích hợp các công nghệ hiện đại để thiết kế và chế tạo sản phẩm cánh tay robot tính ứng dụng và tính nhân văn cao, chi phí hợp lý giúp hỗ trợ cho người khuyết tật chi.

Theo thanhnien.vn