Học sinh sáng chế “giường hỗ trợ người mất khả năng vận động tay chân”

Chủ nhân của sáng chế “Giường I.o.T hỗ trợ người mất khả năng vận động tay chân” là hai em Cao Nguyễn Hùng và Nguyễn Đình Nhật (học sinh lớp 12A và 12G Trường THPT Hoa Lư A, Ninh Bình).

Trong cuộc trò chuyện với chúng tôi, cả Hùng và Nhật đều chưa hết vui mừng khi sáng chế của mình đạt giải nhất cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp tỉnh năm 2018 – 2019 (lĩnh vực rô bốt và máy tính thông minh) và được chọn dự cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia năm học 2018 – 2019 vào tháng 3/2019.

Xuất phát từ thực tế gia đình, mẹ của Hùng bị tai nạn phải nằm một chỗ. Mọi sinh hoạt cá nhân mẹ em đều phải nhờ người thân giúp đỡ. Từ đó, Hùng nung nấu ý định sáng chế một chiếc giường thông minh vừa là chỗ nằm vừa có thể giúp đỡ những người không may mắn như mẹ em những sinh hoạt cá nhân từ bữa ăn đến uống nước, uống thuốc… Rồi Hùng bàn với Nhật về ý tưởng, cả hai em sau đó bắt tay vào nghiên cứu, thiết kế và lập trình ra sản phẩm.

Sản phẩm giường thông minh gồm 2 hệ thống cơ bản. Hệ thống cơ khí gồm: Khung giường, động cơ nâng hạ, động cơ di chuyển, hệ thống vệ sinh, hệ thống bàn ăn, cơ cấu nâng bàn, cơ cấu xoay bàn, cánh tay robot và Hệ thống mạch điều khiển gồm: Hệ thống điều khiển qua web, hệ thống điều khiển qua tay điều khiển, hệ thống bàn ân, nút bấm cảm biến nhịp tim và camera...

Cơ chế hoạt động của giường thông minh là người sử dụng điều khiển giường theo ý muốn bằng điều khiển tay hoặc bảng điều khiển qua internet. Với những người còn có thể vận động tay thì sử dụng bảng điều khiển do nhóm sáng chế để di chuyển, lấy đồ ăn, thuốc uống, đo huyết áp…

Còn với những người mất hoàn toàn khả năng vận động tay chân, người thân sẽ sử dụng internet truy cập vào web. Lệnh từ web thông qua internet sẽ đến hệ thống điều khiển và sử dụng các tính năng được tích hợp sẵn. Các tính năng sử dụng tương tự như sử dụng điều khiển tay.

Việc kết nối với internet còn có thể giúp người sử dụng giường gửi cảnh báo nguy hiểm đến người thân qua mail hoặc ngược lại. Người thân thông qua web có thể cho người bệnh uống nước, uống thuốc với lượng chính xác hoặc ăn những thức ăn khô như bánh mì, bánh ngọt… bằng cánh tay rô bốt được lắp đặt trên giường.

Nhóm tác giả chia sẻ, trên giường đa năng này còn thiết kế thêm bình nước, hộp thuốc tích hợp với bàn để có thể sử dụng hiệu quả việc ăn và uống thuốc. Khi người thân muốn cho người bệnh uống nước hoặc thuốc, sẽ điều khiển quay bàn ăn đến gần về phía người bệnh để đưa nước và thuốc.

“Mặc dù motor có thể ngắt qua relay nhiệt nhưng chúng em vẫn tích hợp cảm biến hồng ngoại đến khoảng cách được cài đặt sẵn sẽ dừng lại, tránh gây nguy hiểm” – em Hùng nói cho chia sẻ thêm, người bệnh muốn uống nước sẽ sử dụng một lực nhẹ của lưỡi tác dụng vào viên bi ở đầu vòi để uống. Còn khi người bệnh muốn uống thuốc, đưa miệng vào đầu phễu, cảm biến hồng ngoại sẽ gửi tín hiệu để motor nhả thuốc theo số lượng hay chủng loại đã được đặt sẵn.

Bên cạnh đó, với tay robot được lắp đặt tại giường, người thân dù ở xa vẫn có thể cho người bệnh ăn những thức ăn khô như các loại bánh mì, bánh ngọt, ngũ cốc... Khi thực hiện sản phẩm giường I.o.T, nhóm tác giả đã tích hợp các nút bấm để giúp người bệnh chủ động hơn trong các nhu cầu của mình cũng như cảnh báo nếu gặp nguy hiểm với con cái.

“Ví dụ như ấn nút uống thì tín hiệu sẽ được truyền trực tiếp cho con cái qua email. Cảm biến nhịp tim được thiết kế để người bệnh tự đo nhịp tim của bản thân, khi nhịp tim vượt qua mức quy định sẽ được gửi mail trực tiếp cảnh báo cho con cái. Khi con cái ở xa muốn được thấy những hình ảnh trực tiếp của người bệnh ở nhà thì có camera Logitech có thể quay 180 độ, đáp ứng nhu cầu này” – em Nhật chia sẻ.

Thầy giáo Nguyễn Mạnh Tú, giáo viên dạy môn Vật lý của trường THPT Hoa Lư A cho hay, cuộc sống hiện ngày càng phát triển, kéo theo nguy cơ dân số cũng già hóa. Từ ý tưởng ban đầu, trong quá trình thực hiện, Nguyễn Hùng và Nhật Tân nhận được sự góp ý, hỗ trợ, hướng dẫn và động viên của các anh chị khóa trước, của thầy giáo bộ môn, ban giám hiệu nhà trường và người thân trong gia đình.

“Trong vòng thời gian hai tháng, Hùng và Tân đã hoàn thiện được sản phẩm. Dự án không chỉ đạt giải nhất cuộc thi cấp trường và giải nhất khi dự thi cấp tỉnh mà còn góp phần lớn khi ứng dụng vào thực tiến, đó là có thể giúp cho việc chăm sóc và theo dõi người bệnh trở nên đơn giản và đỡ tốn thời gian túc trực trực tiếp đối với bệnh nhân, người chăm sóc có thể ở rất xa vẫn có thể tương tác được với bệnh nhân thông qua mạng Internet” – thầy Tú tâm sự.

Hiện Hùng và Tân đang gấp rút hoàn thiện, tích hợp thêm những tính năng phù hợp, hiện đại hơn cho sản phẩm như: Tích hợp thêm đệm mát xa để người bệnh có những trạng thái thoải mái thư giãn, góp phần sống tích cực hơn, như mát xa cổ, mát xa lưng... Đưa giọng nói vào điều khiển giường, bằng việc người dùng có thể gọi Google để hỏi về thời tiết, nghe nhạc hay xem video trực tuyến trên Youtube... để dự thi cấp quốc gia.

Thái Bá