Học sinh làm máy bay không người lái ứng dụng trong chữa cháy

4 giờ trướcBài gốc

Mai Tấn Đạt giới thiệu tính năng điều khiển cánh tay robot của máy bay không người lái bằng cử động đầu. Ảnh: H.Yến

Đây là dự án đoạt giải tư Cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp quốc gia năm học 2024-2025.

Ứng dụng chữa cháy nhà cao tầng và trong nông nghiệp

Khi xảy ra cháy ở các khu nhà cao tầng, lực lượng cứu hỏa thường gặp khó khăn trong việc tiếp cận các tầng cao và khu vực nguy hiểm. Việc sử dụng UAV chữa cháy được xem là giải pháp tiềm năng.

Theo đó, lực lượng cứu hỏa thay vì phải tìm cách tiếp cận trực tiếp thì có thể điều khiển UAV để phun nước, chất chữa cháy vào các điểm cháy khó tiếp cận, đặc biệt là trên các tầng cao hoặc trong các khu vực bị khói dày đặc. Bằng cách này, UAV giúp tiết kiệm thời gian, giảm thiểu rủi ro cho nhân viên cứu hỏa, dập tắt cháy nhanh chóng và hiệu quả hơn, bảo vệ tính mạng và tài sản của cư dân trong các tòa nhà cao tầng.

Theo nhóm nghiên cứu, dự án còn rất nhiều tiềm năng phát triển. Đó là UAV có thể lập bản đồ bay, hỗ trợ tìm kiếm, cứu nạn; hỗ trợ tái tạo rừng qua việc gieo hạt giống; hỗ trợ công tác tuần tra, bảo vệ rừng... Ngoài ra, UAV còn có thể lắp đặt hệ thống quạt gió để thổi bay khói tránh cư dân bị ngạt và các thiết bị bắn bình oxy mini để cung cấp oxy cho cư dân nơi đám cháy xảy ra.

Sau nhiều tháng mày mò nghiên cứu, trải qua nhiều lần thất bại tưởng chừng muốn bỏ cuộc, Dự án Hệ thống chữa cháy chung cư và nhà cao tầng bằng UAV cuối cùng cũng hoàn thành. Mô hình UAV hoàn chỉnh có khối lượng 5,5kg khi có pin. Độ cao bay khi mang vòi phun chất chữa cháy (nước) đạt được 58,2m (tương đương tòa nhà 16 tầng). UAV có khả năng thu nhận và gửi tín hiệu định vị, hình ảnh quan sát những nơi có đám cháy thông qua camera; có thể dập tắt đám cháy bằng vòi nước được dẫn từ mặt đất. Việc điều khiển hướng vòi chất chữa cháy thông qua điều khiển cánh tay robot bằng hệ thống Head-Controlled-Interface. Bên cạnh đó, UAV có khả năng tự cân bằng phản lực phun nước, không giới hạn thời gian bay và lượng chất chữa cháy nhờ kết nối nguồn điện và vòi chất chữa cháy từ mặt đất.

Dự án của Mai Tấn Đạt và Hà Thiên Nhiên có nhiều ưu điểm: UAV có khả năng nhận diện lửa với độ trễ thấp thông qua camera, từ đó hỗ trợ chữa cháy kịp thời. UAV được trang bị hệ thống điều khiển vòi nước bằng cánh tay robot, điểm đặc biệt là người dùng có thể điều khiển cánh tay robot này bằng cử động đầu.

Mai Tấn Đạt (giữa), Hà Thiên Nhiên (bìa phải) và giáo viên hướng dẫn tham gia Cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp quốc gia.

Bên cạnh đó, Tấn Đạt chỉ ra những mặt hạn chế của chính dự án này. Đó là UAV có tải trọng chưa cao và còn chưa có các cảm biến tránh vật cản; cần người điều khiển thường xuyên trong thời gian hoạt động, có thể gặp trục trặc nếu có gió, bão lớn.

Nuôi dưỡng đam mê

Mai Tấn Đạt bắt tay vào thực hiện dự án từ tháng 6-2024. Trong suốt mùa hè, Tất Đạt gần như ăn, ngủ cùng UAV và không tham gia các hoạt động nào khác. 7h sáng, sau khi thức dậy và vệ sinh cá nhân, ăn sáng xong, Tất Đạt ngồi vào làm việc đến tận 12h trưa, ăn trưa, rồi lại làm việc tiếp.

“Có hôm, em làm quên luôn cả ăn trưa. Những hôm máy gặp trục trặc, có khi em thức đến tận sáng để mày mò khắc phục” - Tấn Đạt nhớ lại.

Theo Tấn Đạt, em bắt đầu yêu thích việc nghiên cứu và chế tạo máy bay không người lái từ khi mới học lớp 3. Tuy nhiên, việc bắt tay vào nghiên cứu và làm UAV là điều không dễ dàng, đặc biệt là rào cản về chi phí. Vì vậy, mãi đến năm lớp 11, Tất Đạt mới quyết tâm dành mọi tâm huyết của mình cho dự án này.

Để có chi phí mua nguyên vật liệu, Tất Đạt bán tất cả bộ sưu tập đồ dùng liên quan đến môn thể thao yêu thích tennis của mình, tiết kiệm tiền chi tiêu cá nhân được cha mẹ cho. Bên cạnh đó, Tất Đạt được cha mẹ trực tiếp hỗ trợ 20 triệu đồng, nhà trường hỗ trợ 15 triệu đồng, cộng sự Hà Thiên Nhiên hỗ trợ gần 10 triệu đồng.

Tấn Đạt chia sẻ: “Tính đến khi dự án hoàn thiện, tổng chi phí hết khoảng 90 triệu đồng, cho đến bây giờ cha mẹ em vẫn chưa biết là chi phí làm dự án này hết nhiều như vậy”.

Vấn đề chi phí phát sinh quá lớn là một khó khăn khiến Tấn Đạt tưởng chừng như phải bỏ cuộc. Suốt thời gian thực hiện dự án, Tấn Đạt hầu như không tiêu xài cá nhân, tất cả tiền chi tiêu được cha mẹ cho, em đều dùng vào việc mua vật liệu để làm dự án.

Một khó khăn khác là việc hư hỏng, trục trặc hoặc thử nghiệm không thành công trong suốt quá trình nghiên cứu. Có những vấn đề giáo viên hướng dẫn được, có những vấn đề Tấn Đạt phải hỏi các hội nhóm về UAV trên mạng. Những vấn đề khó hơn mà các hội nhóm trong nước không trả lời được, Tấn Đạt phải hỏi các hội nhóm nước ngoài. Tuy nhiên, năng lực ngoại ngữ của Tấn Đạt không giỏi, từ vựng chuyên ngành lại hạn chế. Do vậy, sau khi nhận được câu trả lời, có khi em phải mất thêm hàng tháng trời mới khắc phục được vấn đề kỹ thuật đó.

Dù gặp nhiều khó khăn, Tấn Đạt và Thiên Nhiên đã theo đuổi dự án đến cùng và đã gặt được trái ngọt, đem về giải tư cấp quốc gia.

Hải Yến

Nguồn Đồng Nai : https://baodongnai.com.vn/xa-hoi/202504/hoc-sinh-lam-may-bay-khong-nguoi-lai-ung-dung-trong-chua-chay-0455311/