Robot lặn sâu 50m dưới biển giá 15 triệu của cậu học trò tỉnh lẻ

Khởi nguồn từ cửa hàng sửa chữa xe máy của bố mẹ, cậu học trò Trần Viết Lân (Phú Yên) trở nên nổi tiếng đam mê khoa học ở tỉnh Phú Yên với hàng loạt giải thưởng cấp tỉnh và cấp quốc gia từ năm học lớp 8.

Mới đây, Trần Viết Lân (lớp 12, Trường THPT Trần Phú, huyện Tuy An) tiếp tục đạt giải nhì Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học với dự án chế tạo robot lặn ngầm hỗ trợ nghiên cứu địa chất thủy văn. 

"Tổng thiệt hại" 15 triệu đồng

Cơ duyên giúp nam sinh thực hiện dự án xuất phát từ nhận thấy những hạn chế trong việc nghiên cứu mẫu vật dưới đáy biển. Với mong muốn giảm thiểu những rủi ro khi con người trực tiếp nghiên cứu dưới độ sâu nước biển thôi thúc Lân hiện thực hóa đề tài nghiên cứu robot ngầm.

Robot lặn sâu 50m dưới biển giá 15 triệu đồng của Trần Viết Lân

Để thực hiện mô hình robot ngầm, Viết Lân bắt đầu tiếp cận từ các tài liệu nước ngoài, báo cáo, hội nhóm để học cách chế tạo, lập trình phần mềm. Ngoài việc học ở trường, Lân dành hết thời gian vào nghiên cứu của mình. Sau 8 tháng bền bỉ mày mò, nam sinh đã lắp ráp, thử nghiệm thành công robot ngầm và đạt giải nhất toàn tỉnh, giải nhì cấp quốc gia trong Cuộc thi Khoa học kỹ thuật khối THPT.

“Robot ngầm có trọng lượng khoảng 20 kg, có thể lặn tới độ sâu 50m và tích hợp nhiều tính năng vượt trội. Đầu tiên là hỗ trợ thu thập dữ liệu hình ảnh, vẽ bản đồ 3D, dựng địa hình đáy biển bằng phương pháp quan trắc ảnh (photogrammetric kết hợp công cụ alice vision). Bên cạnh đó, robot nhận diện vật thể bằng AI và hoạt động vật thể bằng camera quang phổ; giám sát các thông số môi trường nước bằng hệ thống cảm biến. Cuối cùng phần cánh tay robot sáu bậc tự do giúp thu thập mẫu vật khi cần thiết đồng thời tích hợp bộ phận lấy chất lỏng phục vụ nghiên cứu”-Lâm giải thích về kết cấu, ứng dụng của robot.

Hệ thống vận hành tự động theo lộ trình cài đặt sẵn các điểm trên bản đồ và quay về vị trí xuất phát. Người dùng giám sát robot, vận hành từ xa thông qua ứng dụng điện thoại hoặc máy tính. Toàn bộ động cơ, hệ thống vi mạch cùng các bộ phận phục vụ chế tạo, lắp ráp robot đều đặt từ nước ngoài với “tổng thiệt hại” 15 triệu đồng, Lân nói.

Mỗi lần thất bại lại nảy ra sáng kiến mới

Viết Lân cũng chia sẻ khó khăn khi nghiên cứu robot ngầm như dưới môi trường nước, các linh kiện điện tử dễ bị hư hỏng. Chính vì vậy, Lân đã thay đổi các phương pháp lắp ráp khác nhau để khắc phục được vấn đề. Mỗi lần mang đi thử nghiệm lại phát sinh vấn đề như ngấm nước, không lặn được càng khiến cậu quyết tâm hoàn thiện. Nam sinh luôn làm hết bài vở ngay trên lớp để lúc về nhà lại lao vào nghiên cứu tới 1, 2 giờ sáng.

“Mỗi lần thất bại em lại nảy ra một sáng kiến khác tối ưu hơn. Ví dụ phần cơ chế lặn, em lựa chọn dùng động cơ lặn để ép tàu xuống thay vì cho bơm nước vào khoang cho tàu nặng và chìm xuống như thông thường. Phương án của em giúp giảm trọng lực tàu, tăng tính linh hoạt giúp người điều khiển dễ dàng tiếp cận các địa hình khó khăn khác nhau dưới biển”, Viết Lân cho biết.

Trần Viết Lân giới thiệu robot của mình tại Cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp quốc gia cho học sinh trung học năm 2020 - 2021 tại Huế tháng 3/2021

Tuy nhiên, dự án nằm ngoài khả năng và kinh phí hạn hẹp của học sinh trung học nên mô hình chưa kiểm nghiệm trong nhiều trường hợp. Đi vào áp dụng thực tế cần thêm sự thẩm định, điều chỉnh trong các môi trường khác nhau.

Trong tương lai, Viết Lân mong muốn sản phẩm được gia công lại phần cứng để thích ứng với áp suất lớn của nước khi xuống biển. Tối ưu hóa cho robot nhỏ gọn về kích thước, thay truyền dẫn dây bằng hệ thống sóng không dây. Đặc biệt, nâng cao tốc độ nhận diện, tạo bộ cơ sở dữ liệu mẫu vật và địa hình phục vụ lưu trữ, phân tích, nghiên cứu phát triển. Quan trọng là phát triển thêm thuật toán để duy trì áp suất cho tàu hoạt động ổn định, tích hợp tính năng cảnh báo người dùng khi gặp sự cố bất thường.

Niềm đam mê từ cửa hàng sửa chữa xe máy

Viết Lân cùng đội thi của tỉnh Phú Yên tại Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học năm 2020 - 2021

Lớn lên trong gia đình bố mẹ làm nghề sửa chữa xe máy, Viết Lân từ nhỏ đã thích lắp ráp các linh kiện. Một phần đam mê nghiên cứu được nuôi dưỡng từ đó, cùng sự đồng hành của bố mẹ, nam sinh đã bén duyên với nghiên cứu khoa học từ năm lớp 8.

Đề tài “Giải pháp dây phơi đồ thông minh” của Lân đã đạt giải khuyến khích Cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học tỉnh Phú Yên. Dây phơi quần áo có thể tự động kéo vào khi có mưa hoặc trời tối, tự kéo ra khi trời nắng.

Vào lớp 10, Lân đoạt giải nhì cuộc thi cấp tỉnh với đề tài “Thiết bị bay đo khí độc hại giám sát từ xa”. Mô hình này sau đó đoạt giải khuyến khích cuộc thi toàn quốc.

Năm lớp 11, Lân được trao giải khuyến khích cuộc thi cấp tỉnh với sản phẩm “Thiết bị hỗ trợ phục hồi chức năng vận động tay cho người mắc bệnh Parkinson”.

Những sản phẩm, dự án của mình chưa thật sự hoàn chỉnh nhưng Viết Lân cho rằng bản thân đã dành cả tâm huyết để thực hiện. Quá trình ứng dụng kiến thức học được trên lớp vào thực hiện các mô hình luôn giúp Lân hào hứng và đam mê tìm hiểu khoa học.

Nói về dự định, Lân chia sẻ thêm: “Em thật sự vui khi biến việc học đi đôi với hành. Mơ ước của em là theo đuổi ngành kỹ thuật điện tử viễn thông, tiếp tục cải tiến robot ngầm thành sản phẩm có tính ứng dụng”.

Ngọc Linh - vietnamnet.vn