Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân (25/04/2017)

Nhóm thầy giáo và sinh viên Trường cao đẳng Công nghệ, đại học Đà Nẵng được trao giải nhóm có sản phẩm trình diễn xuất sắc nhất.

Vượt qua hơn 15 dự án trình diễn tại Diễn đàn khoa học và công nghệ lần thứ năm vừa diễn ra tại Đà Nẵng, Dự án “Thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân” của nhóm sinh viên Trường cao đẳng Công nghệ, Đại học Đà Nẵng đã được trao giải sản phẩm trình diễn xuất sắc nhất. Với dự án này, nhóm nghiên cứu được lựa chọn tham dự Hội nghị trình diễn công nghệ châu Á tổ chức tại Singapo.

Thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân là ý tưởng của nhóm năm thầy và trò Trường cao đẳng Công nghệ, đại học Đà Nẵng. Theo thầy Hoàng Thắng, giảng viên Khoa Cơ khí, phụ trách nhóm cho biết: các bạn trẻ khi chơi thể thao dễ bị chấn thương dây chằng nặng, sau khi điều trị phải trải qua giai đoạn phục hồi, nếu đầu gối bị gập lại mạnh sẽ nặng hơn. Tuy nhiên nếu dùng nẹp y tế kẹp cố định thì việc đi lại khó khăn, dễ dẫn đến teo cơ. Xuất phát từ thực tế đó, nhóm nghiên cứu đã cho ra đời ý tưởng sáng chế ra thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân. Từ việc hình thành ý tưởng đến hoàn thiện sản phẩm nhóm mất khoảng một tuần, thời gian thực hiện gấp rút đòi hỏi sự nỗ lực của các thành viên và sự phối hợp nhịp nhàng. Nhóm phân công bạn Hoàng Thị Phương Uyên (Khoa Hóa) nghiên cứu chấn thương ở chân, các tư thế ngã ở người; bạn Trần Đình Tươi (Khoa Cơ khí) có nhiệm vụ lập trình vi điều khiển để xử lý tín hiệu và đưa tín hiệu đến điều khiển động cơ và hai bạn Lê Hiệp và Nguyễn Thanh Hiếu (Khoa Cơ khí) thiết kế cơ khí, lắp đặt thiết bị và kiểm nghiệm sản phẩm.

Sinh viên Trần Đình Tươi cho chúng tôi biết, thiết bị gồm có hai cảm biến: Cảm biến rung và cảm biến gia tốc. Cảm biến rung giúp nhận diện tư thế ngã về phía trước hoặc nghiêng về một bên. Cảm biến gia tốc giúp nhận diện tư thế ngã thẳng đứng (trong trường hợp khuỵu gối do chuột rút). Tín hiệu từ hai cảm biến rung và cảm biến gia tốc sẽ được truyền về liên tục đến mạch điều khiển (Myrio). Khi một trong hai cảm biến phát hiện ngã, mạch điều khiển sẽ điều khiển động cơ phanh lại, giúp an toàn cho người sử dụng. Sau một khoảng thời gian đủ an toàn (khoảng 4 giây) thì phanh tự nhả ra, thời gian này đủ cho người dùng phục hồi sức tại chân hoặc thay đổi sang một trạng thái an toàn. Đồng thời vì mạch điều khiển là Myrio cho nên có thể phát trực tiếp các tín hiệu từ cảm biến và trạng thái phanh tới máy tính thông qua sóng wifi.

Nhóm gặp nhiều khó khăn khi vừa phải học ở trường, làm đồ án vừa thiết kế sản phẩm dự thi trong khi việc chế tạo cơ cấu cơ khí cũng tốn rất nhiều thời gian, nhóm phải chỉnh sửa lại rất nhiều so với thiết kế ban đầu, như phải thay đổi nhiều loại cảm biến khác nhau, phải đổi lại động cơ phanh vì không đủ lực như mong muốn, phải thử nghiệm trong nhiều người và trạng thái khác nhau như trạng thái đi bộ hay trạng thái ngồi xuống ghế; đồng thời cơ sở vật chất tại trường cũng không có đủ cho nhóm thực hiện các thí nghiệm, kinh phí lại hạn hẹp...

Thầy Hoàng Thắng cho biết thêm, nếu đưa vào thực tiễn, chi phí sản xuất của sản phẩm khoảng từ hai đến ba triệu đồng. Hiện, thiết bị đang dùng phanh động cơ bước, nếu dùng phanh đầu từ trường sẽ có hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên loại phanh này hiện có chi phí cao. Để có đủ thiết bị chế tạo và thí nghiệm hướng nghiên cứu này phải mất khoảng 100 triệu đồng.

Thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân có thể được ứng dụng hỗ trợ cho người bị chấn thương ở chân, đồng thời là thiết bị tập luyện để phục hồi chức năng cơ sau chấn thương ở chân. Với những ứng dụng thực tiễn này, Ban tổ chức Diễn đàn Khoa học và Công nghệ lần thứ năm đã trao giải nhóm có sản phẩm trình diễn xuất sắc nhất cho nhóm sinh viên thực hiện dự án về thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân. Theo ông Phùng Công Định, Trưởng phòng Phát triển dự án, Trung tâm Dịch vụ công nghệ cao Hòa Lạc đánh giá, có thể thấy sinh viên hiện nay đã ý thức được vấn đề giải quyết nhu cầu thị trường, đặc biệt là các nhu cầu về thực phẩm sạch, giao thông, hỗ trợ các thành phần yếu thế trong xã hội với việc nghiên cứu của mình. Một điều rất đáng hoan nghênh là xu hướng công nghiệp 4.0 đã nhận được sự quan tâm rất lớn của cộng đồng sinh viên, nhà khoa học trẻ. Sản phẩm “Thiết bị chống ngã cho người bị thương ở chân” giải quyết được vấn đề thực tiễn bằng công nghệ tốt, phần mềm ổn định. Tuy nhiên, hình thức của sản phẩm còn cồng kềnh, muốn đưa vào thương mại hóa phải tinh tế, nhỏ gọn hơn.

Hiện nay, Trung tâm Dịch vụ công nghệ cao Hòa Lạc đang kết nối với các doanh nghiệp, các đơn vị để hỗ trợ nhóm thay đổi phần cứng sản phẩm, hướng tới thương mại hóa. Với sản phẩm này, nhóm sẽ tham dự Hội nghị trình diễn Công nghệ châu Á (Tech in Asia) tổ chức vào tháng 5 tại Singapo. Đây là dịp để nhà khoa học trẻ, sinh viên nghiên cứu Việt Nam chứng kiến các thành tựu công nghệ trong khu vực; giao lưu và học hỏi kinh nghiệm, tạo động lực cho quá trình nghiên cứu, sáng tạo của mình.

Theo bạn Trần Đình Tươi, trong thời gian tới, nhóm sẽ cải tiến sản phẩm nhỏ gọn và chính xác hơn, thay cơ cấu chuyển động từ động cơ sang đầu dẫn từ, thay thế mạch điều khiển từ Myrio sang arduino để giảm kích thước đồng thời giảm giá thành sản phẩm. Nhóm cũng rất mong muốn hình thành doanh nghiệp khởi nghiệp để đem sản phẩm đến tay người sử dụng. Hiện, nhóm nghiên cứu đang chỉnh sửa lại sản phẩm để trở nên tinh tế, gọn gàng hơn, tạo video clíp giới thiệu và chuẩn bị các câu hỏi, tài liệu liên quan để có thể dự thi tại Singapo một cách thành công.

Nguồn: Báo Nhân dân