Hai cậu học trò Trường THPT Hoa Lư A với sản phẩm trợ giúp cho người mất khả năng vận động tay chân

Dự án này được chọn là 1 trong 6 sản phẩm của ngành Giáo dục Ninh Bình tham dự cuộc thi KHKT cấp quốc gia năm học 2018-2019 tại Hà Nội, dự kiến vào tháng 3/2019.

Theo em Cao Nguyễn Hùng, ý tưởng của sản phẩm xuất phát từ chính thực tế gia đình em, khi không may mẹ em bị tai nạn về chân phải ngồi 1 chỗ. Em đã hình thành ý tưởng, nghiên cứu, thiết kế và lập trình ra sản phẩm với sự đồng hành, hỗ trợ của bạn Nguyễn Đình Nhật Tân. 2 em cho biết: Sản phẩm giường I.o.T của nhóm ra đời gồm 2 hệ thống cơ bản. Đó là hệ thống cơ khí, gồm: Khung giường, động cơ nâng hạ, động cơ di chuyển, hệ thống vệ sinh, hệ thống bàn ăn, cơ cấu nâng bàn, cơ cấu xoay bàn, cánh tay robot và hệ thống mạch điều khiển, gồm: Hệ thống điều khiển qua web, hệ thống điều khiển qua tay điều khiển, hệ thống bàn ăn, nút bấm cảm biến nhịp tim và camera... Theo đó, chỉ cần có Internet và thiết bị điện tử thông minh là có thể điều khiển giường I.o.T ở mọi lúc mọi nơi. Lệnh được truyền qua Internet đến hệ thống điều khiển (gồm máy tính nhúng Raspberry pi3, arduino, các cảm biến, module relays, động cơ).

Được biết, đây là phần mềm Web do nhóm tự thiết kế. Người sử dụng ấn giữ nút trên Web sẽ gửi tín hiệu qua raspberry pi đến arduino mega, từ đó điều khiển các motor qua relays. Hệ thống tích hợp các chức năng để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng một cách đầy đủ nhất. Ngoài việc sử dụng Web để điều khiển giường, thì người nhà và người bệnh còn vận động được tay có thể sử dụng bộ điều khiển do nhóm tự chế để thực hiện các chức năng của giường I.o.T như di chuyển, lấy đồ ăn, thuốc uống, đo huyết áp…

Điều đáng nói ở sản phẩm giường I.o.T này là, trên chiếc giường, với cơ cấu bàn ăn, nhóm tác giả thiết kế bình nước, hộp thuốc tích hợp với bàn để có thể sử dụng hiệu quả việc ăn và uống thuốc. Khi người thân muốn cho người bệnh uống nước hoặc thuốc, sẽ điều khiển quay bàn ăn đến gần phía người bệnh để đưa nước và thuốc. Mặc dù motor có thể ngắt qua relay nhiệt nhưng nhóm vẫn tích hợp cảm biến hồng ngoại đến khoảng cách được cài đặt sẵn sẽ dừng lại, tránh gây nguy hiểm. Khi đó, người bệnh muốn uống nước sẽ sử dụng một lực nhẹ của lưỡi tác dụng vào viên bi ở đầu vòi để uống. Còn khi người bệnh muốn uống thuốc, đưa miệng vào đầu phễu, cảm biến hồng ngoại sẽ gửi tín hiệu để motor nhả thuốc theo số lượng hay chủng loại đã được đặt sẵn. Con cái hoặc người thân có thể cho người bệnh ăn mà không phải trực tiếp ở bên cạnh. Với tay robot được lắp đặt tại giường, con cái và người thân dù ở xa vẫn có thể cho người bệnh ăn những thức ăn khô như các loại bánh mỳ, bánh ngọt, ngũ cốc...

Khi thực hiện sản phẩm giường I.o.T, nhóm tác giả đã tích hợp các nút bấm để giúp người bệnh chủ động hơn trong các nhu cầu của mình cũng như cảnh báo nếu gặp nguy hiểm với con cái. Ví dụ như ấn nút uống nước thì tín hiệu sẽ được truyền trực tiếp cho con cái qua email. Cảm biến nhịp tim được thiết kế để người bệnh tự đo nhịp tim của bản thân, khi nhịp tim vượt qua mức quy định sẽ được gửi mail trực tiếp cảnh báo cho con cái. Khi con cái ở xa muốn được thấy những hình ảnh trực tiếp của người bệnh ở nhà thì có camera Logitech có thể quay 180 độ, đáp ứng nhu cầu này.

Thầy giáo Nguyễn Mạnh Tú, giáo viên dạy môn Vật lý của trường cho rằng, cuộc sống ngày càng phát triển, kéo theo nguy cơ dân số cũng già hóa. Từ ý tưởng ban đầu, trong quá trình thực hiện, Nguyễn Hùng và Nhật Tân nhận được sự góp ý, hỗ trợ, hướng dẫn và động viên của các anh chị khóa trước, của thầy giáo bộ môn, ban giám hiệu nhà trường và người thân trong gia đình. Trong thời gian 2 tháng, 2 em đã hoàn thiện sản phẩm "Giường L.o.T hỗ trợ người mất khả năng vận động tay chân", đạt giải nhất cuộc thi cấp trường và giải nhất khi dự thi cấp tỉnh. Dự án thực hiện thành công có thể giúp cho việc chăm sóc và theo dõi người bệnh trở nên đơn giản và đỡ tốn thời gian túc trực trực tiếp đối với bệnh nhân, người chăm sóc có thể ở rất xa vẫn có thể tương tác được với bệnh nhân thông qua mạng Internet.

Cũng theo thầy giáo Nguyễn Mạnh Tú, do thời gian hình thành và thực hiện dự án ngắn, gấp gáp, nên khi đạt giải nhất cấp tỉnh ở lĩnh vực rô bốt và máy thông minh và được chọn dự thi cấp quốc gia, nhóm tác giả và nhà trường đang gấp rút hoàn thiện, tích hợp thêm những tính năng phù hợp, hiện đại hơn cho sản phẩm, như: Tích hợp thêm đệm mát xa để người bệnh có những trạng thái thoải mái thư giãn, góp phần sống tích cực hơn, như mát xa cổ, mát xa lưng... Đưa giọng nói vào điều khiển giường, bằng việc người dùng có thể gọi Google để hỏi về thời tiết, nghe nhạc hay xem video trực tuyến trên Youtube...

Được biết, sản phẩm "Giường I.o.T hỗ trợ người mất khả năng vận động tay chân" là sản phẩm có đầy đủ chức năng nhất tại thời điểm hiện tại, trên thế giới cũng chưa có sản phẩm nào tích hợp được nhiều chức năng và đồng bộ hóa như vậy. Sản phẩm ra đời đón đầu cho việc chăm sóc người già, người mất khả năng vận động tay chân cũng như việc áp dụng công nghệ 4.0 khi thành quả lao động được làm nên từ Robot thông minh (là lĩnh vực nghiên cứu và thể hiện sản phẩm rất khó). Sản phẩm hoàn thiện sẽ được lựa chọn phù hợp với từng hoàn cảnh và người dùng khác nhau, có thể ứng dụng tại các gia đình, bệnh viện hoặc các trung tâm điều dưỡng, chăm sóc người già, hỗ trợ thiết thực cho cuộc sống hiện đại ngày nay.

Bài, ảnh: Hạnh Chi