Độc đáo “Rô bốt họa sĩ” của học sinh Huế

Đó là sản phẩm đặc biệt của hai em Phan Thị Hồng Vân và Lê Thị Khánh Nhi (trường THCS Hàm Nghi- TP. Huế).

Hai em cho biết, trong một lần vô tình được tiếp xúc với chiếc máy khắc CNC ở tiệm quảng cáo, chúng em đã rất ấn tượng với máy này. “Mặt khác, bản thân chúng em trong quá trình học tập cũng gặp đôi chút khó khăn trong việc vẽ lại các mẫu vật ở các môn Mỹ Thuật, Sinh học, Địa lí... nên đã nảy sinh ra một ý tưởng ứng dụng Arduino mô phỏng lại những chiếc máy CNC công nghiệp để ứng dụng vào công việc học tập. Vì thế chúng em đã chế tạo ra “Rô bốt họa sĩ” - Vân nói.

Để tạo nên “Rô bốt họa sĩ”, Vân và Nhi đã sử dụng các linh kiện điện tử dễ tìm như mạch Arduino Uno R3; mạch Arduino CNC Shield V3; Module A4988; Micro Servo MG90S và các ổ đĩa DVD.

Nói về nguyên lý hoạt động, Vân cho hay board mạch Arduino có vai trò như một bộ điều khiển 3 động cơ. Tùy vào mỗi loại động cơ là step motor (trục X, Y) hay servo motor (trục Z) bộ điều khiển sẽ cấu hình các chân tín hiệu ra theo các thông số như ở chương trình điều khiển ở máy tính. Các chân tín hiệu này thường là điện áp 1 chiều 5V khác với các mức điện áp để điều khiển servo nên phải được gắn thêm mạch Arduino CNC Shield V3 và module A4988 để có thể thay đổi mức điện áp điều khiển mà động cơ có thể hoạt động được.

Bức hình robot vẽ ra được chuyển đổi thành một chương trình mô tả trình tự quá trình điều khiển động cơ với 2 step motor để vẽ trên mặt phẳng 2 trục X, Y, trục Z được điều khiển động tác nhấc và đặt bút khi mà hình ảnh cần thêm một nét vẽ mới. Các thông tin điều khiển sẽ được mã hóa truyền trực tiếp từ máy tính đến board Arduino bằng cổng Serial port, board Arduino giải mã nó và chuyển đổi thành các tín hiệu xung điều khiển 3 động cơ theo thứ tự mô tả của chương trình ở máy tính.

“Rô bốt họa sĩ được tạo ra từ việc ứng dụng Arduino. Bây giờ một học sinh không cần nắm quá sâu về lập trình, biết quá nhiều về cơ khí mới chế tạo được những máy móc thông minh nữa, việc ứng dụng Arduino đang khiến cuộc sống trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết. Cùng với việc sử dụng những bộ phận trong các ổ DVD hư hỏng đã bỏ đi đã giúp cho chi phí tạo nên rô bốt được giảm rất nhiều lần...” - Nhi hào hứng chia sẻ.

Cũng theo các em, trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy CNC công nghiệp với kích thước khổng lồ với cấu tạo phức tạp. Đặc biệt với giá thành lên tới hàng chục, hàng trăm triệu đồng nên đa phần được sử dụng vào mục đích sản xuất công nghiệp, do đó để học sinh có thể sử dụng một cách thường xuyên ứng dụng vào việc học tập gặp không ít khó khăn và tốn kém. “Rô bốt họa sĩ” là một phiên bản đơn giản hơn, gần gũi hơn và tiện lợi hơn đối với các nhu cầu học tập cơ bản của học sinh.

Thầy giáo Nguyễn Sanh Hoàng Long - giáo viên hướng dẫn các em cho biết, Nhi và Vân học giỏi toàn diện, khéo tay, tư duy logic tốt và có niềm đam mê nghiên cứu khoa học. Dù là nữ nhưng hai em đều rất có hứng thú với việc thực hiện các dự án Arduino. 

“Sản phẩm của các em rất độc đáo với những linh kiện dễ kiếm, không quá khó để cho mỗi học sinh có thể tạo nên cho riêng mình những Rô bốt họa sĩ, đặc biệt qua đó giúp mỗi học sinh thêm phần say mê nghiên cứu khoa học, từ những bước nhỏ nhất là ứng dụng các thành tựu hiện tại đến sáng tạo những thứ tầm vóc hơn...” - thầy Long nói.

Được biết, “Rô bốt họa sĩ’ của hai em đã đạt giải ba cuộc thi “Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh lần thứ XI -2018” .

“Rô bốt đã giúp chúng em giải quyết được một số nhu cầu cơ bản trong việc học tập, hay đơn giản là giúp chúng em vẽ một số thiệp để tặng bạn bè. Chúng em sẽ cố gắng cải tiến sản phẩm này. Tuy còn nhiều điều chưa hiểu sâu về điện tử nhưng thông qua việc nghiên cứu đề tài này giúp chúng em có một sự đam mê tìm tòi nhiều hơn và không đứng ngoài guồng quay phát triển khi mà cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang cận kề”, hai em bộc bạch.