Intel ISEF được giới chuyên môn đánh giá là cuộc thi khoa học quốc tế lớn nhất thế giới dành cho học sinh trung học. Năm nay, đoàn Việt Nam mang nhiều dự án tham dự Intel ISEF nhất kể từ khi tham dự vào năm 2012. Em Phạm Huy và những thành viên học sinh THPT là tác giả của 8 dự án giành chiến thắng trong Cuộc thi Khoa học- Kỹ thuật cấp quốc gia và vượt qua kỳ sát hạch tiếng Anh. Đoàn Việt Nam xuất sắc giành được tổng cộng 5 giải thưởng lớn cùng 3 giải phụ ở các hạng mục. Bên cạnh đạt giải Ba chung cuộc, Huy còn được trao giải thưởng khác do Viện Kỹ nghệ và Điện tử quốc tế trao tặng.
Cuộc thi Khoa học - Kỹ thuật quốc tế năm nay có 1.403 công trình dự thi với sự góp mặt của hơn 1.700 học sinh đến từ 78 quốc gia. Vì vậy, việc Phạm Huy đạt giải Ba chung cuộc, cùng với các giải thưởng của các thành viên trong đoàn là một thành công rất lớn. Đề tài “Cánh tay robot dành cho người khuyết tật” của “nhà sáng chế trẻ” Phạm Huy chinh phục được Hội đồng chấm giải và Ban tổ chức, là giải cao nhất trong 5 giải mà đoàn Việt Nam được Ban tổ chức lựa chọn trao tặng. Theo dõi lễ trao giải được phát trực tiếp qua mạng xã hội, đông đảo thầy cô giáo, các học sinh, sinh viên và những người quan tâm cuộc thi, ủng hộ Phạm Huy đều rất vui mừng, hạnh phúc và khâm phục chàng trai nhỏ tuổi miền đất Quảng Trị.
Thầy Lê Công Long, giáo viên trực tiếp hướng dẫn Huy thực hiện đề tài, và các thầy cô ở Trường THPT thị xã Quảng Trị bày tỏ xúc động và tự hào vì học sinh của mình đạt kết quả xuất sắc phần thi của mình. “Phạm Huy rất xứng đáng. Em đã mang niềm vinh dự lớn cho đất nước và quê hương Quảng Trị”, thầy Long tự hào. Qua trao đổi với các thầy giáo ở địa phương và phụ huynh Phạm Huy, được biết, em vốn yêu thích robot từ nhỏ. Với mong muốn sáng tạo một sản phẩm giúp đỡ những người bị dị tật bẩm sinh, tai nạn giao thông, bom mìn…; với sự hướng dẫn, giúp đỡ hoàn thành ý tưởng, Huy đã quyết tâm sáng tạo nên “Cánh tay robot dành cho người khuyết tật”.
Ba Huy cho biết, con mình đã ấp ủ ý tưởng này từ những năm còn học lớp 8, đến cuối năm lớp 10, đầu năm lớp 11 thì thầy trò bắt tay vào thực hiện. Ba của Huy là thợ sửa xe máy giỏi ở xã Triệu Tài, huyện Triệu Phong, thường xuyên hỗ trợ, giúp con trai mình thực hiện ước mơ. Thầy giáo Lê Công Long cho biết: “Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều người bị khuyết tật tay, các cánh tay giả đã có sẵn trên thị trường. Trong loại sử dụng hệ thống nhúng để điều khiển cử động như cảm biến cơ, cảm biến cong,... các sản phẩm đưa ra thị trường cho thấy còn nhiều hạn chế trong số lượng cử chỉ thực hiện, hay chỉ áp dụng được với người mất một cánh tay. Trên cơ sở nghiên cứu thực tế, thầy trò chúng tôi tìm ra một cải tiến mới- đó là tạo ra một cánh tay sử dụng hệ thống nhúng có thể làm tăng số cử động, theo nguyên lý sử dụng chân để điều khiển cho người đã mất cả hai tay”.
Thầy Long giải thích rõ hơn những điểm mạnh và sự khác biệt của sản phẩm. Đó là cánh tay này có thể thực hiện nhiều động tác cầm nắm, co duỗi các ngón, cầm vật nặng tầm 2 kg, và đặc biệt giá thành chỉ chưa đến 3 triệu đồng. Để điều khiển các bộ phận trên cánh tay, Phạm Huy chế ra một bộ cảm biến nhỏ gắn ở mặt dép trên ba đầu ngón chân. Khi cần thực hiện động tác gì chỉ cần ấn vào từng nút cảm biến dưới đầu ngón chân tương ứng. “Cánh tay cử động rất linh hoạt, các khớp cử động một cách riêng biệt theo 3 bậc tự do, các cảm biến gắn ở đầu ngón chân, chúng ta sử dụng chúng để điều khiển 3 bộ ngón tay riêng biệt: ngón cái, 2 ngón giữa và 2 ngón út. Một cảm biến nghiêng gắn ở chân để đo góc nghiêng của bàn chân, khi chân nghiêng theo chiều ngang thì nó sẽ điều khiển cử chỉ úp ngửa bàn tay, nghiêng theo chiều dọc thì sẽ điều khiển cử chỉ co duỗi cẳng tay...”.
Có dịp gặp thầy trò Huy ở Thủ đô, chúng tôi được thầy Lê Công Long phân tích rõ hơn cơ chế kỹ thuật điều hành của sản phẩm. Theo đó, tổ hợp của “robot cánh tay” có ít nhất là 31 cử chỉ. Một cảm biến nghiêng khác gắn trên cổ chân có nhiệm vụ kiểm tra xem người sử dụng đang đứng yên hay di chuyển, tránh các cử động sai lệch trong quá trình di chuyển của người sử dụng. Về kỹ thuật, phần cứng, phần vỏ được thiết kế trên môi trường 3D Sketchup (chương trình đồ họa), sau đó sử dụng công nghệ in 3D để thi công. Sản phẩm có bộ vi điều khiển trung tâm là Arduino (được ví như “bộ não” trung ương) và lập trình bằng ngôn ngữ C trên máy tính. Cánh tay nặng 0,9 kg, nhẹ chỉ bằng một nửa cánh tay thật của người trưởng thành. “Tay robot” cầm được vật có khối lượng khoảng 2 kg, có thể thực hiện các cử chỉ của con người với các sinh hoạt thường ngày, như cầm thìa, cầm bát để ăn uống, có thể giữ để vặn nắp chai, rót nước và cầm ly uống... “Về cơ bản cánh tay đã tăng được số cử động, đáp ứng được các cử chỉ phổ thông của con người, đặc biệt có giá thành phù hợp với điều kiện thu nhập của người khuyết tật Việt Nam”, thầy Lê Công Long chia sẻ.
Năm nay, với kỹ năng lập trình, đồ họa 3D và sự am hiểu về vi mạch điện tử cùng tính nhân văn sâu sắc, đề tài “Cánh tay robot dành cho người khuyết tật” đã mang đến cho thầy trò Phạm Huy giải Nhất lĩnh vực robot - máy tính tại Cuộc thi Sáng tạo Khoa học - Kỹ thuật quốc gia dành cho học sinh Trung học năm học 2016 - 2017 khu vực phía Bắc. Với thành công này, Phạm Huy vinh dự Bộ Giáo dục và Đào tạo chọn tham gia Cuộc thi Intel SIEF 2017 diễn ra tại thành phố Los Angeles.
Văn Nghiệp Chúc