Cận cảnh máy sáng chế đan giỏ tự động của nhóm sinh viên Bách khoa Hà Nội

Ý tưởng chế tạo máy đan giỏ tự động ra đời xuất phát từ đề xuất của một người thợ thủ công ở làng nghề Phú Vinh (xã Phú Nghĩa, huyện Chương Mỹ) với Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Ngay sau khi nhận được đề xuất, Tiến sĩ Nguyễn Ngọc Kiên, Phó Giám đốc Trung tâm Hỗ trợ đào tạo, nghiên cứu và đổi mới công nghệ, Phó Trưởng bộ môn Công nghệ chế tạo máy, Viện Cơ khí đã tập hợp 5 sinh viên khóa 61, gồm: Nguyễn Đức Sơn, Nguyễn Ngọc Anh, Nguyễn Công Thương (Chế tạo máy); Nguyễn Hoàng Anh, Đỗ Như Đông (Cơ điện tử) để cùng tìm hiểu và phát triển máy đan giỏ sử dụng nguyên liệu đầu vào là các phụ phẩm nông nghiệp, trong đó chủ yếu là lá sả sau khi chưng cất tinh dầu, lá cói, lá đay, rơm rạ…

Được biết, để thực hiện dự án, nhóm phải xây dựng kế hoạch kỹ lưỡng, từ việc lên ý tưởng, nghiên cứu, tìm hiểu, đưa ra nguyên lý, đưa ra thiết kế 3D, chế tạo hiệu chỉnh và hoàn chỉnh sản phẩm. Theo đó, máy được thiết kế khá nhỏ gọn, cơ chế vận hành đơn giản nhưng có thể đem lại hiệu quả cao.

Cận cảnh máy sáng chế đan giỏ tự động của nhóm sinh viên Bách khoa Hà Nội

Nói về cơ chế hoạt động của máy đan giỏ tự động, Nguyễn Công Thương cho biết, thiết bị được vận hành theo nguyên tắc mô đun hóa, bao gồm 2 cụm chính là cụm đệm dây và cụm đan.

Lá sả khi được đưa vào sẽ được chuyển đến cụm đệm dây rồi được cuốn lại thành cuộn phôi, sau đó được chuyển sang cụm đan, thành phẩm có thể là giỏ, bình hoặc đĩa. Bên cạnh đó, kích thước của sản phẩm sẽ được thay đổi tùy thuộc vào thiết bị định hình.

Sau nhiều lần chạy thử và điều chỉnh thiết kế, sản phẩm máy đan giỏ tự động của nhóm BK Farmers đã hoàn thành. Máy có kích thước 1.550x580x840mm (dài/rộng/cao), khối lượng khoảng 80kg, năng suất 30-50 sản phẩm/ngày. Tổng chi phí khoảng 35 triệu đồng/máy.

Sinh viên Nguyễn Hoàng Anh - thành viên của nhóm - cho biết, máy đan giỏ cho năng suất vượt trội, tăng gấp 8-10 lần và chi phí chỉ bằng 15-20% so với chi phí sản xuất thủ công. Chất lượng sản phẩm tương đối ổn định, do không phụ thuộc tay nghề người thợ.

“Máy đan giỏ giải quyết hai bài toán chính. Thứ nhất, tận dụng nguồn phụ phẩm lá sả sau khi chưng cất tinh dầu đang bị bỏ phí hoặc chưa có biện pháp xử lý để mang lại hiệu quả kinh tế. Thứ hai, tự động hóa quá trình đan giỏ thủ công phức tạp song năng suất thấp, chất lượng thiếu ổn định thành hoạt động sản xuất mang lại năng suất và lợi ích kinh tế cao hơn”, Trưởng nhóm Nguyễn Đức Sơn thông tin.

Chia sẻ về kế hoạch phát triển của sản phẩm, Đỗ Như Đông cho biết, giai đoạn đầu tiên nhóm sẽ tiếp cận thị trường bao gồm: Nghiên cứu thị trường, tìm hiểu xu hướng, tìm ra khách hàng tiềm năng. Trong đó, khách hàng tiềm năng mà nhóm hướng đến là các làng nghề thủ công mỹ nghệ, các doanh nghiệp và các vùng trồng nguyên liệu lớn.

Giai đoạn 2 nhóm sẽ chế tạo các phiên bản thử nghiệm kết hợp sản xuất thực tế ở làng nghề Phú Vinh và cuối cùng là tối ưu hóa chi phí sản xuất đại trà, quảng cáo để sản phẩm được nhiều người biết đến.

Trước đó, một nhóm sinh viên Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cũng đã từng gây ấn tượng với sáng chế: Tạo cánh tay robot cho người khuyết tật. Đó là 3 sinh viên Đỗ Xuân Vương, Hoàng Thế Nam và Ngô Quang Tài

Nhóm đã tiến hành nghiên cứu, phát triển một cánh tay robot sử dụng thiết bị đo sóng não để điều khiển các cử chỉ của ngón tay. Người khuyết tật có thể dùng suy nghĩ điều khiển cánh tay robot như cánh tay thật.

Lên ý tưởng từ tháng 12/2019, song vì dịch Covid-19, những thiết bị mua từ nước ngoài không thể chuyển về, khiến việc nghiên cứu của nhóm bị gián đoạn. Đến tháng 4-2020, khi có đầy đủ thiết bị, nhóm đã gấp rút hoàn thiện sản phẩm. Chỉ mất vài ba giây, khi người sử dụng đeo thiết bị tai nghe kết nối bluetooth, cánh tay robot sẽ thực hiện mệnh lệnh cầm, nắm một số vật nhất định…

So với một số nghiên cứu về cánh tay robot trước đó – dùng cảm biến vào bàn tay hoặc bắp tay, sản phẩm của nhóm được kết nối tín hiệu từ tai nghe Mindwave, thông qua giao thức bluetooth. Các tín hiệu thu nhận được truyền về bộ vi xử lý để phân tích, từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển bàn tay. “Để đạt được kết quả này, chúng tôi đã phải thử nghiệm rất nhiều, bởi bất kỳ một hành động nào liên quan đến bàn tay đều phát ra tần số nhất định. Việc thử nghiệm nhiều là để bắt được tần số chuẩn nhất”, Đỗ Xuân Vương cho biết.

Theo Tiến sĩ Mạc Thị Thoa, Trưởng bộ môn Cơ điện tử (Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội), người hướng dẫn nhóm, các sinh viên đã phải đầu tư nhiều công sức, trí tuệ để hoàn thiện sản phẩm. Đây là một nghiên cứu rất tiềm năng. Việt Nam hiện có 6,2 triệu người khuyết tật. Vì vậy, ý tưởng cánh tay robot điều khiển bằng sóng não của nhóm sinh viên được đánh giá cao về tính ứng dụng thực tiễn cũng như hướng phát triển trong tương lai.

Theo Tạp chí Sở hữu Trí tuệ & Sáng tạo