Robot tuần tra vỉa hè của các em học sinh xứ Huế.
Hiện nay, tình trạng lấn chiếm vỉa hè đang là vấn đề nghiêm trọng ở nước ta, nó không chỉ ảnh hưởng đến cuộc sống của nhiều người mà còn khiến mất mỹ quan đô thị, an toàn giao thông... Việc xử lý tình trạng trên cũng khó khăn vì lực lượng mỏng.
Xuất phát từ thực tế trên, các em học sinh đã nghiên cứu và phát triển một con robot tuần tra có thể tự động phát hiện ra những hành vi lấn chiếm vỉa hè, giúp các tổ chức và cá nhân có thẩm quyền dễ dàng kiểm soát vỉa hè.
Tuệ cho hay, các em không chỉ mua và tự làm những vật liệu mới mà còn biết cách tận dụng những vật liệu cũ, có sẵn trong máy móc đã hư như các cảm biến cũ, pin Lipo, board mạch Ardunio cũ để tiến hành thiết kế.
Theo đó, robot có 3 bộ phận chính là camera quan sát, ghi hình; khung robot và các bo mạch, cảm biến, màn hình hiển thị.
Phần khung của robot.
Để sử dụng robot, trước hết người dùng cần cài đặt phần mềm sử dụng camera qua smartphone hoặc máy tính. Nguyên lý hoạt động của khung robot đó là khi động cơ quay cùng chiều kim đồng hồ, dây đai răng khớp trên buli cũng quay cùng chiều và đế robot di chuyển về phía trước. Nhờ cơ cấu con lăn định hình dây đai răng nên dây đai không bị bung ra ngoài và có được hình dáng tối ưu để vượt địa hình.
Khung đế có hai bánh đai răng hai bên do đó khi hai động cơ quay cùng chiều, dây đai răng cùng quay về một phía, robot sẽ di chuyển tiến lùi. Đặc biệt, khi hai bánh quay với các tốc độ khác nhau và theo các hướng tới lùi thì việc rẽ trái, phải, xoay tròn... trở nên linh hoạt hơn.
Khi hai bánh quay cùng một hướng, bánh nào có tốc độ quay nhanh hơn thì robot sẽ rẽ sang hướng của bánh có tốc độ chậm hơn, góc rẽ tùy thuộc vào tốc độ nhanh chậm của hai bánh. Khi hai bánh quay ngược chiều nhau, lúc này tâm quay sẽ nằm trong diện tích của khung đế, robot sẽ xoay theo cùng chiều kim đồng hồ nếu bánh trái quay nhanh hơn bánh phải và ngược lại- Dương cho biết.
Lực ma sát nghỉ của bánh được phân bố đều trên toàn bộ mặt dây đai răng có diện tích khá lớn (cộng với lực bám được tăng cường do các gờ, gai xích), do đó lực này ở từng điểm là nhỏ hơn lực liên kết của hạt cát, lầy, các chướng ngại vật... Vì vậy, robot có thể tiến lên được. Theo tính toán của các em, trong một phút robot có thể di chuyển tiến lùi được quảng đường tối đa là 76,1 mét.
Robot có rất nhiều công dụng hữu ích.
Robot dò đường bằng cảm biến, khi có ánh sáng, điện trở của quang trở sẽ giảm và ngược lại. Điện trở của nó thay đổi cỡ từ 5K (khi có ánh sáng) đến 100K (không có ánh sáng), sử dụng hai Led làm nguồn sáng cho nó. Sử dụng vạch đường là màu trắng, khi có ánh sáng chiếu xuống đường line trắng, ánh sáng sẽ phản xạ dẫn đến quang trở nhận được ánh sáng (điện áp bằng 5V). Khi ánh sáng chiếu xuống vạch đường có nền màu đen thì quang trở sẽ không nhận được ánh sáng (điện áp bằng 0V), vì nền đen không phản xạ. Robot liên tục truyền tín hiệu của cảm biến dò đường về vi điều khiển kiểm tra vì lúc chạy Robot có thể bị lệch đường.
Nói về tính sáng tạo của sản phẩm, Luân chia sẻ: Robot đơn giản, gọn nhẹ, dễ dàng tháo lắp, sử dụng, có tính thẩm mỹ cao, chi phí rẻ (3,5 triệu đồng). Ngoài ra, nó có thể được kết nối với nhiều máy tính khác nhau cùng lúc, có thẻ nhớ để lưu giữ hình ảnh hành trình của nó, đồng thời có hai cách điều khiển là tự động dò line và điều khiển qua bluetooth....
Robot này sẽ giúp cho những nhân viên thanh tra giám sát vỉa hè, lòng lề đường tiết kiệm được thời gian, công sức lao động. Chưa kể, năng suất của robot cao hơn gấp 1,5-2 lần so với con người, do đó nó có thể tiết kiệm nhiều chi phí, số lượng nhân công. Ngoài ra, sản phẩm còn làm từ những vật liệu tái chế nên đã giải quyết được vấn đề bảo vệ môi trường.
Em Luân bên sản phẩm của mình.
Anh Trần Minh Phong- Chủ nhiệm Câu lạc bộ Sáng tạo trẻ (trực thuộc Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế) cho biết: Mô hình của các em rất sáng tạo, hoàn toàn mới. Với chức năng tự động phát hiện những hành vi lấn chiếm vỉa hè, lề đường; phát còi báo hiệu cảnh báo người có hành vi vi phạm..., robot này có thể áp dụng rộng rãi tại các tỉnh, thành trong nước và ngoài nước. Robot sẽ giúp các nhà quản lý có thể kịp thời kiểm soát vấn đề, giảm chi phí nhân công, tiết kiệm sức lao động, thời gian, tiền bạc...- anh Phong nói.
Trong tương lai, các em có thể dùng năng lượng mặt trời để vận hành robot bằng cách lắp đặt vào robot các tấm pin mặt trời. Qua đó, giúp cho sản phẩm thân thiện với môi trường và hạ thấp chi phí. Ngoài ra, còn lắp đặt thêm mũi xe bảo hộ để tránh vật cản và bảo vệ robot..., các em bộc bạch.
Bài, ảnh: Thế Anh.
