Sinh viên Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM chế tạo máy rửa tay tự động kết hợp IoT

PHƯƠNG ANH - THU THẢO
---------

Trước diễn biến phức tạp của đại dịch COVID-19, nhóm sinh viên năm nhất Trường ĐH Bách khoa đã chế tạo thành công sản phẩm “Máy rửa tay tự động kết hợp IoT” nhằm phục vụ công tác phòng chống dịch bệnh tại các trường đại học.

Máy rửa tay đa năng, giá thành rẻ

Dự án này do 8 sinh viên năm nhất đến từ nhiều khoa của Trường ĐH Bách khoa cùng thực hiện gồm: Chu Minh Nhân, Nguyễn Thế Bình, Cao Khánh Gia Hy, Hồ Huỳnh Gia Bảo, Trần Duy Khang, Nguyễn Duy, Ngô Hà Gia Bảo và Mai Hoàng Kim Sơn. 

Ý tưởng của dự án xuất phát từ bài tập lớn của môn Kỹ năng mềm với yêu cầu thực hiện một dự án đem lại giá trị cho cộng đồng trong đại dịch COVID-19. Nhóm đã quyết định tạo ra sản phẩm có thể giảm sự tiếp xúc giữa người với người. 

Thế Bình, đại diện nhóm, cho biết: “Thay vì phải cử tình nguyện viên đi bấm đo thân nhiệt và xịt nước rửa tay sát khuẩn, tụi em đã lên ý tưởng cho một hệ thống tự động thay thế”. Theo Thế Bình, nhóm đã tham khảo các loại máy tương tự sản phẩm của nhóm trên thị trường. Đa số những sản phẩm này chỉ có thể thực hiện một chức năng là rửa tay sát khuẩn hoặc đo nhiệt độ, nhất là vẫn chưa tích hợp AI giúp nhận diện việc đeo khẩu trang và tạo dữ liệu thông tin về người sử dụng. 

“Vì vậy, nhóm quyết định tự thiết kế toàn bộ chiếc máy đa năng, giá thành rẻ để giúp các tổ chức có thể tiếp cận đến sản phẩm một cách dễ dàng hơn” - Thế Bình chia sẻ.

Ban đầu, nhóm định tự thực hiện toàn bộ các công đoạn. Tuy nhiên, khi nhìn thấy được tiềm năng của dự án, TS Võ Thanh Hằng - Giảng viên Khoa Môi trường và Tài nguyên, đã liên hệ Phòng Khoa học Công nghệ và Dự án để xin hỗ trợ. Nhà trường đã tạo điều kiện cho nhóm sử dụng nhà xưởng, phòng thí nghiệm để nhóm chế tạo, lắp ráp và vận hành sản phẩm tại trường. Ngoài ra, nhóm cũng được trường cấp kinh phí để phát triển sản phẩm thông qua Đề tài Nghiên cứu khoa học sinh viên.

27 Tết vẫn ở lại trường

Quá trình thực hiện chiếc máy là “cuộc chiến cam go” khi tất cả thành viên trong nhóm đều chỉ là những sinh viên năm nhất vì kiến thức và kinh nghiệm chế tạo còn hạn chế. TS Võ Thanh Hằng cho hay: “Thời điểm bắt tay vào dự án, các bạn đều chưa tiếp xúc các môn học chuyên ngành. Do đó, vấn đề về kỹ thuật, thi công luôn là câu hỏi nan giải cho cả cô và trò khi chế tạo máy rửa tay đa năng này”. 

Nhóm đã liên hệ và được các giảng viên đang công tác tại Trường hỗ trợ. Ban cố vấn dự án gồm PGS.TS Quản Thành Thơ - Phó Trưởng khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -  giữ vai trò cố vấn kỹ thuật trí tuệ nhân tạo AI; TS Lê Thanh Long - Giảng viên Khoa Cơ khí - hỗ trợ thi công và TS Võ Thanh Hằng giúp quản lý dự án. Ngoài ra, nhiều sinh viên các khóa trước đã hỗ trợ nhóm nhiệt tình.

Do đến từ nhiều khoa, lịch học, lịch sinh hoạt đều khác nhau nên thời gian làm việc của nhóm rất eo hẹp. TS Võ Thanh Hằng kể: “Tuy bắt đầu gia công từ tháng 12/2020 nhưng để gấp rút hoàn thành bản thử nghiệm lần 1 của máy, cả nhóm cùng các thầy cô cố vấn đã phải ở lại trường đến ngày 27 Tết”.

Để làm ra bản thử nghiệm đầu tiên của chiếc máy rửa tay, nhóm đã phải trải qua 4 công đoạn chính là: thiết kế, gia công, lập trình điều khiển và thử nghiệm. Thiết kế và gia công tuy là 2 bước đầu của quá trình nhưng lại là trở ngại lớn nhất. 

Thế Bình cho biết: “Khi bắt tay vào gia công, tụi em mới phát hiện ra nhiều điểm bất hợp lý trong thiết kế ban đầu. Vì vậy, cả nhóm buộc phải vừa chỉnh sửa thiết kế vừa gia công”. Mỗi khi thiết kế thay đổi, nhóm cần phải gia công lại toàn bộ khung máy để đảm bảo máy rửa tay tích hợp IoT này hoạt động ổn định. 

Theo PGS.TS Quản Thành Thơ, cả nhóm đã làm việc rất nhiệt tình và sáng tạo để tạo ra một giải pháp hoàn chỉnh với kiến thức và tài nguyên mà các sinh viên năm nhất có thể có được. Nhờ tính kỷ luật, chăm chỉ và phối hợp hiệu quả, nhóm đã hoàn thành sản phẩm trong một thời gian ngắn.

Thay con người kiểm tra phòng dịch ở mức cơ bản

Sau 6 tháng thực hiện, sửa chữa và cải tiến, bản dùng thử lần 3 cũng là bản hoàn thiện nhất. Về hình dáng, máy cao 2m, chân đế có kích thước là 0,6m x 0,53m. Kết cấu của máy gồm 2 phần. Bên dưới là một thùng chứa mạch và dây điện. Phía trên là bảng trắng được gắn thanh đo thân nhiệt cảm biến có thể thay đổi theo chiều cao của người sử dụng, một màn hình led, camera AI thông minh và vòi phun khử khuẩn tự động.

Máy rửa tay hoạt động theo 4 bước. Bước đầu tiên là xác định danh tính của người sử dụng. Camera nối bộ xử lý thông tin sẽ đọc mã vạch trên thẻ sinh viên hoặc thẻ giảng viên, cán bộ để định danh đối tượng sử dụng máy. Nếu là khách vãng lai đến trường, họ cần liên hệ trước với nhà trường để đăng ký và được cấp mã tạm thời với đầy đủ thông tin cá nhân gồm tên, địa chỉ, số điện thoại. Sau đó, camera sẽ nhận diện khuôn mặt và phân tích việc đeo khẩu trang của người sử dụng. Cùng lúc, thanh nhiệt kế sẽ đo thân nhiệt. Những thông tin mà máy thu thập sẽ được hiển thị trên màn hình led. Máy sẽ phát ra tiếng kêu cảnh báo nếu phát hiện người dùng không đeo khẩu trang hoặc đeo khẩu trang sai cách. Cuối cùng, máy rửa tay sẽ tự động phun dung dịch rửa tay. Hiện tại, mất khoảng 18 giây để máy hoàn thành 4 bước trên. 

Các thông tin về danh tính, kết quả đo thân nhiệt, đối tượng tiếp xúc gần được lưu trữ lại tại cơ sở dữ liệu trung tâm của máy từ 30-45 ngày đối với khách vãng lai và 21-30 ngày đối với cán bộ, giảng viên, sinh viên của trường để tiện cho việc truy vết khi cần. 

Sau quá trình đồng hành cùng nhóm, PGS.TS Quản Thành Thơ đánh giá cao về tiềm năng phát triển của máy rửa tay tự động kết hợp IoT. Ông nhấn mạnh: “Điểm nổi bật của sản phẩm là được phát triển từ các thiết bị không quá phức tạp, dễ chế tạo, hoạt động tốt và đáp ứng các nhu cầu kiểm tra phòng dịch cơ bản. Nhờ vậy có thể sản xuất đại trà. Đồng thời, sản phẩm có thể hoàn toàn thay thế được con người trong công tác kiểm tra phòng dịch ở mức độ cơ bản”. 

Hiện tại, Trường ĐH Bách khoa đã cho phép vận hành thử nghiệm 3 máy rửa tay IoT tại 3 cổng trường (cơ sở quận 10) khi sản phẩm hoàn thiện. Do làm theo đơn đặt hàng của nhà trường nên khi nghiệm thu, Trường ĐH Bách khoa toàn quyền sử dụng công nghệ của máy rửa tay này để nhân rộng ra quy mô lớn. Sau khi hoàn thành, ước tính giá thành của mỗi chiếc máy rửa tay IoT sẽ dao động từ 9-10 triệu đồng.