Trong các tình huống thảm họa, việc tiếp cận hiện trường và vận chuyển vật tư cứu trợ luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro đối với con người. Từ thực tế đó, sinh viên ngành Công nghệ bán dẫn tại Asia University Vietnam đã phát triển Hazard Robot – mô hình robot mặt đất hỗ trợ di chuyển và vận chuyển trong môi trường nguy hiểm, được giới thiệu tại cuộc thi học thuật Asia Semicom.
Khởi nguồn từ ý tưởng bảo vệ sự sống trong thảm họa
Ý tưởng dự án Hazard Robot được hình thành khi nhóm sinh viên nghiên cứu các tình huống cứu hộ trong những thảm họa lớn trên thế giới, nơi con người khó tiếp cận trực tiếp do địa hình nguy hiểm, nhiệt độ cao hoặc môi trường độc hại. Thay vì phát triển các dòng robot dịch vụ phổ biến, nhóm lựa chọn hướng đi khó hơn là robot cứu hộ địa hình, tập trung vào khả năng di chuyển và vận chuyển vật tư trong điều kiện bất lợi.
Theo Vũ Mạnh Quân, sinh viên ngành Công nghệ bán dẫn, trưởng nhóm thực hiện dự án, việc lựa chọn hướng nghiên cứu này xuất phát từ nhận thức về tính phổ biến và mức độ nghiêm trọng của các thảm họa tự nhiên và nhân tạo. “Thảm họa không chỉ xảy ra ở một quốc gia mà là vấn đề toàn cầu. Chúng em muốn thử sức với một bài toán có ý nghĩa xã hội rõ ràng, gắn công nghệ với nhu cầu cứu người trong môi trường nguy hiểm”, Quân chia sẻ.
Từ định hướng đó, nhóm xác định đối tượng sử dụng chính của Hazard Robot là các tổ chức cứu hộ và cơ quan quản lý, nơi robot có thể đảm nhận vai trò hỗ trợ hậu cần, tiếp cận khu vực mà con người hoặc các phương tiện bay như drone khó hoạt động hiệu quả.
Cấu trúc bánh xích và thiết kế hướng tới môi trường khắc nghiệt
Về mặt kỹ thuật, Hazard Robot được thiết kế theo dạng robot mặt đất sử dụng bánh xích thay cho bánh xe thông thường. Thiết kế này giúp robot bám nền tốt hơn, hạn chế bị lún và dễ vượt qua các chướng ngại như gạch đá, bậc thềm hoặc địa hình không bằng phẳng.
Nguyễn Thế Dũng, sinh viên ngành Công nghệ bán dẫn, phụ trách phần cơ khí của dự án cho biết, nhóm chọn bánh xích vì cần một cấu trúc di chuyển ổn định trong điều kiện địa hình phức tạp. “Bánh xích giúp robot thích nghi tốt hơn với địa hình hiểm trở so với bánh xe thông thường”, Dũng chia sẻ.
Quá trình lắp ráp và thử nghiệm cũng đặt ra nhiều yêu cầu về cơ khí. Các thành viên phải căn chỉnh hệ thống xích để chạy trơn tru, hạn chế lệch xích, đồng thời gia cố khung để giảm rung khi robot vận hành liên tục.
Thiết bị sử dụng hai động cơ công suất lớn để tạo lực kéo, vì vậy phần khung và vị trí lắp động cơ cần đủ chắc để robot vận hành ổn định. Bên cạnh khả năng di chuyển, robot còn được thiết kế với khoang chứa đồ có khả năng chịu nhiệt nhằm hỗ trợ vận chuyển vật tư cứu trợ trong môi trường có nhiệt độ cao. Theo đánh giá của nhóm, sự kết hợp này giúp Hazard Robot phù hợp với các nhiệm vụ vận chuyển vật tư tại khu vực thảm họa, đặc biệt khi không thể triển khai thiết bị bay.
Chia sẻ về quá trình thử nghiệm, trưởng nhóm dự án cho biết: “Ở giai đoạn hiện tại, Hazard Robot vẫn đang trong vòng thử nghiệm ban đầu. Nhóm chủ động lựa chọn các linh kiện phù hợp với điều kiện và ngân sách sinh viên để kiểm chứng những nguyên lý cốt lõi như khả năng di chuyển, mang tải và phản hồi điều khiển trong môi trường mô phỏng.
Trong quá trình vận hành liên tục, nhóm nhận thấy bài toán quản lý nhiệt và độ ổn định của hệ thống là những thách thức lớn cần tiếp tục tối ưu. Tuy nhiên, chính những giới hạn này giúp nhóm hiểu sâu hơn mối liên hệ giữa thiết kế cơ khí, lựa chọn linh kiện và hiệu suất vận hành thực tế của một hệ thống robot. Đây là cơ sở quan trọng để nhóm định hướng các bước cải tiến tiếp theo, hướng tới khả năng vận hành ổn định hơn trong các kịch bản ứng dụng thực tế”.
Hazard Robot và bước khởi đầu cho các dự án công nghệ quy mô của sinh viên
Dù mới chỉ ở mức độ mô hình thử nghiệm tại cuộc thi, Hazard Robot đã mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng. Trong tương lai, nhóm dự kiến sẽ tích hợp thêm hệ thống định vị GPS và camera truyền hình ảnh trực tiếp về trung tâm chỉ huy. Các cảm biến chuyên dụng như cảm biến khói, cảm biến lửa và nhiệt độ cũng sẽ được bổ sung để robot có thể tự đưa ra các phản xạ tự động trước nguy hiểm hoặc phát tín hiệu cảnh báo sớm cho đội cứu hộ.
Đối với các thành viên, Hazard Robot là nền tảng để nhóm trải nghiệm quy trình phát triển một dự án công nghệ thực thụ. Những kỹ năng về tư duy hệ thống, kỹ thuật lập trình nhúng và khả năng giải quyết vấn đề cơ khí là hành trang quan trọng cho các học phần chuyên sâu hơn trong ngành Công nghệ bán dẫn.
Theo Vũ Mạnh Quân, quá trình thực hiện dự án giúp nhóm nhận ra tầm quan trọng của tính khả dụng và hiệu quả trong phát triển công nghệ. “Khi đưa sản phẩm ra thử nghiệm, nhóm hiểu rõ hơn rằng một giải pháp công nghệ cần đơn giản, tiết kiệm và phù hợp với điều kiện thực tế thì mới có giá trị sử dụng”, Quân bày tỏ.
Từ một mô hình robot cứu hộ địa hình, Hazard Robot cho thấy tiềm năng của những ý tưởng công nghệ xuất phát từ nhu cầu xã hội, được phát triển trong môi trường đào tạo chú trọng thực hành và ứng dụng. Đây cũng là nền tảng để các bạn tiếp tục hoàn thiện và phát triển những giải pháp công nghệ quy mô hơn trong tương lai.
