Dự án cánh tay robot cho người khuyết tật: Làm tròn những vầng trăng khuyết…

ThS. Đặng Ngọc Sỹ đang lắp Cánh tay “Robot”cho em Trần Đăng Khoa.
 
GD&TĐ - Một nhóm gồm 5 giảng viên của trường ĐH Duy Tân (Đà Nẵng) đã ấp ủ rồi miệt mài nghiên cứu, chế tạo để cho ra đời phiên bản cánh tay robot tặng cho 2 HS bị khuyết tật ở Quảng Nam, giúp các em giảm bớt phần nào những khó khăn trong sinh hoạt, học tập.
Cái khó của dự án, theo như nhóm tác giả, không phải ở ý tưởng hay công nghệ, mà ở chỗ phải làm sao để nhiều người khuyết tật gặp khó khăn về kinh tế có thể tiếp cận được. Muốn vậy thì đảm bảo tính thẩm mĩ và gọn nhẹ, giá cả phải thật sự rẻ, chỉ từ 300 – 500.000 đồng.
 
Nối dài những ước mơ
 
Đã nhiều tháng trôi qua kể từ ngày em Phan Trọng Hiếu (thị trấn Ái Nghĩa, huyện Đại Lộc, Quảng Nam) được tặng cánh tay “giả”, chị Nguyễn Thị Ngọc Đào, mẹ em Hiếu, vẫn không giấu được sự vui mừng. Không vui sao được khi con trai chị đã gần như có thể trở lại là cậu bé linh hoạt như xưa, tự đạp xe đạp đi chơi, tự phục vụ bản thân từ những việc đơn giản như rót nước uống, chuẩn bị sách vở…
 
Hiếu dần thích nghi với đôi cánh tay giả để có thể tự lập trong sinh hoạt hàng ngày, từ ăn uống, vệ sinh… không còn phải phụ thuộc vào sự giúp đỡ cả mẹ và chị. Bốn năm trước, trong một lần đi chăn bò phụ giúp ba mẹ, cậu bé Hiếu mất đi gần hết cánh tay phải và một phần của cánh tay trái do một quả bom bất ngờ phát nổ.
 
Sau tai nạn ấy, chị Đào kể, Hiếu trở thành một cậu bé rụt rè, ngại giao tiếp. Nhưng không thể để con bỏ ngang con đường học được, hai mẹ con Hiếu nảy sinh ra “sáng kiến” lấy một ống nhựa, khoét lổ rồi nhét ngòi bút vào trong để tập viết.

 Những ngày đầu mới lắp cánh tay robot, Phan Trọng Hiếu đã có thể tự cầm nắm một số đồ vật với kích thước và trọng lượng khác nhau. Trong ảnh: Hiếu đang tự bê cốc nước để uống.
 Ngoài Phan Trọng Hiếu, dự án Cánh tay Robot của trường ĐH Duy Tân cũng đã trao tặng một cánh tay robot cho em Trần Đăng Khoa đang học lớp 6 tại Trường THCS Nguyễn Huệ, Đại Lộc, Quảng Nam. Khoa bị mất một bàn tay trái ngay từ khi sinh ra nên luôn tự ti khi giao tiếp với bạn bè và mọi người xung quanh. Gia đình Khoa nghèo nên không thể mua tay giả cho em. Thật khó để có thể diễn tả hết được niềm vui của ba mẹ Khoa khi nghe con trai thốt lên: “Con có đủ cả hai tay rồi nè”.
Câu chuyện của Phan Trọng Hiếu được giảng viên Lê Thanh Thảo tình cờ đọc được trong thời gian đang giao lưu với một trường Cao đẳng tại Hoa Kỳ. Cũng thật trùng hợp là trường này có trung tâm nghiên cứu các sản phẩm tay chân giả cho người khuyết tật. Cô Lê Thanh Thảo đã lập tức kết nối để thành lập ý tưởng rồi mang về Việt Nam.
 
Nhóm Robotica của trung tâm Điện – Điện tử (CEE) của Trường ĐH Duy Tân ra đời, tập hợp những thầy cô giáo và chuyên gia tâm huyết gồm ThS. Đặng Ngọc Sỹ, KS. Đinh Hữu Quang, KS. Phạm Quyền Anh của Trung tâm CEE, TS. Tạ Quốc Bảo thuộc Trung tâm Hóa Tiên tiến, và người khởi động ý tưởng, cô Lê Thị Thanh Thảo của Silver Swallows Studio nhanh chóng bắt tay thực hiện dự án Cánh tay Robot để hỗ trợ cho người khuyết tật.
 
Từng hướng dẫn sinh viên ĐH Duy Tân tham gia Cuộc thi Sáng tạo Robot (ROBOCON) Việt Nam trong nhiều năm và giành nhiều giải thưởng ấn tượng như giải Ba và giải Phong cách năm 2014, cùng giải Robot Bằng tay Xuất sắc nhất và Robot Tự động Xuất sắc nhất năm 2013, nên việc khởi động dự án Cánh tay Robot không gặp nhiều khó khăn đối với nhóm Robotica.
 
Khát vọng đưa sản phẩm rẻ đến mọi người
 
Bên cạnh khá nhiều các nguyên vật liệu cần thiết như dây chất dẻo, dây kéo không dãn, vật liệu lót hút ẩm, dây dán độ bền cao,… ĐH Duy Tân còn đầu tư thêm 2 máy in 3D vật liệu nhựa với công nghệ dùng tia khả kiến để chế tạo Cánh tay “Robot”. Trung tâm CEE cũng đã chế tạo thêm 2 máy in 3D vật liệu nhựa bằng phương pháp nóng chảy để gia công các chi tiết với tính chính xác và độ bền cao.
 
Để có được một cánh tay robot nhưng có thể sử dụng như cánh tay thật của con người, nhóm Robotica đã phải thiết kế nhiều chi tiết với độ chính xác tuyệt đối. Mỗi chi tiết như ngón tay, bàn tay, cẳng tay và các khớp nối, “gân” cơ tay sau khi thiết kế được mô phỏng 3D trên phần mềm Solidworks trước khi đưa qua các máy in 3D.
 
Các chi tiết khi in mất khá nhiều thời gian, trung bình in 3D 1 chi tiết tốn hết 6 tiếng, thậm chí có chi tiết phải mất đến 15 tiếng đồng hồ. Để có được một sản phẩm chuẩn xác phải thử nghiệm in đi in lại nhiều lần để tính toán lực và kết cầu phù hợp với chiều dài cánh tay khuyết tật của các em.
 
Nhóm nghiên cứu đã trực tiếp về Quảng Nam nhiều lần liên tục để tiếp xúc với người nhận cánh tay nhằm đo kích thước chính xác, tính toán lực, các kết cấu phù hợp với chiều dài cánh tay của mỗi trường hợp khuyết tật cụ thể.
 
Chẳng hạn như trường hợp của Hiếu, do không phải là dị tật bẩm sinh, các bộ phận còn lại trên tay trái, tay phải cũng hoàn toàn khác nhau nên không có chi tiết nào giống chi tiết nào và phải chỉnh sửa nhiều lần.
 
Ông Đặng Ngọc Sỹ - Phó Giám đốc Trung tâm CEE, Chủ nhiệm đề tài Cánh tay “Robot” cho biết: “Với phiên bản cánh tay Robot đầy tiên, người dùng chỉ đạt hiệu quả tầm 50% nhưng lần thứ 3 khi hoàn thiện, kết quả đã rất thành công.
 
Sau khi lắp Cánh tay “Robot”, các em đã có thể cấm nắm, uống nước, đổ nước,… Riêng em Hiếu đã có thể đi xe đạp vững với cánh tay giả”.
 
Sau hai lần điều chỉnh, Cánh tay “Robot” đã đạt chuẩn với độ nhỏ gọn phù hợp, nhẹ, có tính thẩm mỹ cao, giúp người sử dụng có thể thực hiện việc cầm nắm chắc chắn các vật dụng có kích thước và khối lượng khác nhau.
 
Theo ông Đặng Ngọc Sỹ thì muốn làm cánh tay robot giá rẻ thì phải “tự làm chủ được công nghệ, tự tìm được các nguyên vật liệu cần thiết như dây chất dẻo, dây kéo không giãn, vật liệu lót hút ẩm, dây dán có độ bền cao…
 
Đặc biệt, mỗi chi tiết như ngón tay, bàn tay, cẳng tay và các khớp nối, gân cơ tay phải là những thông số được tính toán hợp lý dựa trên các số đo trên phần còn lại của bàn tay các em”.
 
Sau thành công của phiên bản 2 của dự án Cánh tay Robot, nhóm Robotica đang tiếp tục chế tạo thêm những Cánh tay Robot phiên bản 3 mới để trao tặng cho các trường hợp bị khuyết tật có hoàn cảnh khó khăn khác.
 
“Đối tượng mà nhóm hướng tới là các em khuyết tật ở độ tuổi từ 10 – 25 tuổi. Ở những phiên bản tiếp theo, nhóm sẽ cải tiến sản phẩm theo tiêu chí thẩm mỹ, màu sắc bắt mắt đồng thời phải tinh gọn hơn vì một trong những điều quan trọng là phải tạo sự tự tin, thoải mái cho các em khi sử dụng cánh tay robot” – ông Đặng Ngọc Sỹ cho biết.
 
Nhóm cũng đặt mục tiêu nâng cấp thiết kế các Cánh tay Thông minh có lắp cảm biến biết “hiểu” giúp nhận diện tín hiệu từ thần kinh trung ương và chỉ thị đến các cơ bắp để thực hiện các chuyển động, giúp người khuyết tật có thể khắc phục được nhiều vấn đề khó khăn hơn trong cuộc sống.
 
Hà Nguyên

[You must be registered and logged in to see this link.]

[size=32]Công b[/size][size=32]ố[/size][size=32] qu[/size][size=32]ố[/size][size=32]c t[/size][size=32]ế[/size][size=32] ISI c[/size][size=32]ủ[/size][size=32]a các đ[/size][size=32]ạ[/size][size=32]i h[/size][size=32]ọ[/size][size=32]c Vi[/size][size=32]ệ[/size][size=32]t Nam trong năm h[/size][size=32]ọ[/size][size=32]c 2016-2017[/size]
Dữ liệu của bài viết được chiết xuất từ thông tin của gần 8.500 bài báo ISI có xuất xứ Việt Nam trong 3 năm trở lại đây từ 2015 đến giữa 2017, được tải từ cơ sở dữ liệu Web of Science (WoS). Thông tin thống kê theo năm học được tính từ tháng 6 năm trước đến tháng 5 năm sau, cho 2 năm học 2015-2016 và 2016-2017.

Top 20 đại học Việt Nam có công bố ISI nhiều nhất cho năm học 2016-2017
1. Số lượng Công bố:
Theo Hình 1, không quá ngạc nhiên khi ĐHQG Hà Nội, nơi tập trung đông đảo các nhà nghiên cứu khoa học, là trường dẫn đầu danh sách công bố báo ISI của Việt Nam. Số lượng công bố của ĐHQG Hà Nội cao hơn 1.5 lần của các trường ở vị trí số 2 và 3, là ĐHQG HCM và ĐH Tôn Đức Thắng trong năm học 2016-2017.
Nếu quan sát kỹ hơn, có thể thấy rằng số lượng công bố của 5 trường dẫn đầu, gồm (1) ĐHQG Hà Nội, (2) ĐHQG HCM, (3) ĐH Tôn Đức Thắng, (4) ĐH Duy Tân, và (5) ĐH BK HN là cách biệt rõ rệt so với nhóm các trường đại học còn lại. Tổng số công bố ISI của "câu lạc bộ tốp đầu" này gần gấp 2 lần số công bố của 15 trường tiếp theo cộng lại. Trong danh sách 20 trường có công bố ISI nhiều nhất năm học 2016-2017, ĐH Duy Tân là đại diện duy nhất của các trường ngoài công lập.

Công bố quốc tế ISI của các đại học Việt Nam trong năm học 2016-2017  - ảnh 1
Top 20 trường ĐH Việt Nam công bố ISI nhiều nhất 6 tháng đầu năm 2017
Nếu nhìn vào con số công bố của 6 tháng đầu năm 2017 thì số lượng công bố ISI của hầu hết các trường đều nhỉnh hơn 55% so với tổng số công bố của năm học 2016-2017 (Hình 2). Đây là dấu hiệu tốt cho thấy sự gia tăng theo chiều hướng đi lên trong khối lượng nghiên cứu của các trường đại học Việt Nam dù chưa nói lên được chất lượng hay chiều sâu trong nghiên cứu của từng ngành học.
Trong khối các trường đại học công lập, dù không có bề dày hoạt động như hai ĐHQG Hà Nội và ĐHQG HCM, hay ĐH BK HN, ĐH Tôn Đức Thắng đang nổi lên là một trường tiêu biểu cho công tác nghiên cứu (Hình 3). Sẽ mất nhiều năm nữa để ĐH Tôn Đức Thắng có thể bắt kịp khối lượng công bố ISI của ĐHQG Hà Nội nhưng việc trường có thể ổn định ở vị trí thứ 2 trong khối các trường công lập cũng như của cả nước trong các năm tới là hoàn toàn khả thi. Dĩ nhiên, vị trí thứ 2 cũng hứa hẹn là một cuộc đua quyết liệt giữa hai trường trong cùng thành phố: ĐHQG HCM (bao gồm ĐH Khoa học Tự nhiên HCM và ĐH Bách Khoa HCM) và ĐH Tôn Đức Thắng.

Top 10 các trường ĐH công lập Việt Nam công bố ISI nhiều nhất năm học 2016-2017
 

Top các trường đại học ngoài công lập Việt Nam có công bố ISI nhiều nhất năm học 2016-2017
Trong bối cảnh các trường đại học ngoài công lập đều là những trường non trẻ, phải tự thân vận động để tồn tại và thực hiện nhiệm vụ đào tạo nhiều hơn nhiệm vụ nghiên cứu, thì việc công bố được các công trình nghiên cứu trên các tập san quốc tế ISI thường đòi hỏi sự quyết tâm đầu tư sức người và sức của rất lớn của các trường. Trong năm học 2016-2017, tổng số công bố của các đại học ngoài công lập chỉ là 402 bài. Hình 4 cho thấy trừ trường hợp ngoại lệ của ĐH Duy Tân, các trường đại học ngoài công lập còn lại có số lượng công bố ISI khá khiêm tốn. ĐH Duy Tân đóng góp đến 77% cho con số này, gấp 3.5 lần số bài báo của các trường ngoài công lập khác cộng lại. Bên cạnh đó, có thể thấy một trường đại học ngoài công lập khác cũng đang dần nổi lên, tập trung theo đuổi công tác nghiên cứu trong hai năm trở lại đây là ĐH Nguyễn Tất Thành.
Nếu so sánh giữa các đại học công lập theo các vùng miền khác nhau ở Việt Nam thì theo số liệu năm học 2016-2017, ĐH Thái Nguyên hiện đang là đơn vị dẫn đầu về số lượng công bố ISI (Hình 5). Ba đại học tiếp theo là ĐH Cần Thơ, ĐH Huế và ĐH Đà Nẵng có số lượng công bố ISI xấp xỉ nhau, vào khoảng trên dưới 75 bài ISI cho năm học 2016-2017. Các trường còn lại như ĐH Vinh, ĐH Quy Nhơn và ĐH Tây Nguyên đều có số lượng công bố ISI trong năm từ 40 bài trở xuống.

So sánh lượng công bố ISI của các đại học vùng-miền, năm học 2016-2017
2. Tốc độ Công bố giữa hai năm học 2015-2016 và 2016-2017

Tốc độ tăng trưởng qua phần trăm và tăng trưởng dương về số lượng bài báo ISI giữa 2 năm học 2015-2016 và 2016-2017
Bên cạnh số lượng công bố, tốc độ tăng trưởng giữa các năm cũng là một tiêu chí đáng chú ý. Hình 6 biểu diễn sự tăng trưởng dương về số lượng công bố và tốc độ tăng trưởng bằng phần trăm tương ứng của các trường đại học Việt Nam giữa hai năm học 2015-2016 và 2016-2017. Dễ thấy, hai trường ĐH Duy Tân và ĐH Tôn Đức Thắng dẫn đầu về tăng trưởng theo số lượng công bố. Tuy vậy, các trường như ĐH Công nghệ GTVT, ĐH Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp, ĐH Thương mại,… mới là các trường có sự bứt phá về phần trăm tăng trưởng giữa hai năm học gần đây, dù số lượng công bố còn khiêm tốn. Điều này cho thấy nỗ lực lớn hiện nay của các đại học Việt Nam để có được sự hiện diện của mình trên các tập san quốc tế được chỉ mục bởi ISI.
3. Chỉ số Ảnh hưởng IF (Impact Factor)

Phân bố của các trường ĐH Việt Nam trên các tập san có IF cao (>15) trong hai năm học 2015-2016 và 2016-2017
Phân bố của các trường có công bố trên các tập san có IF cao (lớn hơn 15) trong hai năm học 2015-2016 và 2016-2017 được mô tả qua Hình 7. Dễ thấy ở các tập san có IF cao nhất có sự góp mặt của 2 ĐHQG Hà Nội và HCM, 3 đại học chuyên ngành Y-Dược, 2 đại học chuyên ngành kỹ thuật, 2 đại học theo vùng miền - ĐH Thái Nguyên và ĐH Cần Thơ, và 2 đại học ngoài công lập - ĐH ĐH Duy Tân và ĐH Tân Tạo. Riêng đối với tập san có IF cao nhất, Lancet (IF=47.831), là thuộc ngành Y và các trường tham gia công bố đều có đào tạo Y-Dược.

[You must be registered and logged in to see this link.]