Cuộc thi do Đại học Bách khoa Hà Nội tổ chức, thu hút 42 dự án nghiên cứu của hơn 200 sinh viên từ nhiều trường đại học trên toàn quốc.
Tại vòng chung kết Cuộc thi Sáng tạo trẻ 2023 với chủ đề “Sáng tạo vì Cuộc sống” (Smart up for life) diễn ra vào ngày 23/2 tại Hà Nội, năm sản phẩm xuất sắc giành chiến thắng gồm:
1. Giải Nhất: Đội Neural of Things - Sản phẩm Awake Drive (Hệ thống giám sát và duy trì độ tỉnh táo của người lái xe)
Awake Drive gồm phần cứng là thiết bị đo sóng não và phần mềm ứng dụng phát nhịp Isochronic (nhịp đập hai tai và đơn âm). Khi sóng não đo được biểu thị tinh thần mệt mỏi, ứng dụng sẽ lập tức phát tín hiệu để loa hoặc điện thoại trên xe bật tần số Isochronic phù hợp để kích thích não, giúp người lái xe duy trì tình trạng tỉnh táo và tập trung trong quá trình lái.
Theo nhóm tác giả, sản phẩm cũng có tiềm năng áp dụng trong các trường hợp khác như học tập, làm việc trong các ngành việc cần sự tập trung cao độ như sản xuất, xây dựng, dầu khí; hoặc giám sát bệnh nhân để đưa ra mức cảnh cáo và điều chỉnh tinh thần khi bệnh nhân rơi vào tình trạng bất thường.
Hiện có hai phiên bản là vòng đeo trán và tai nghe. Bản demo vòng đeo trán đã được hoàn thiện vào tháng 6/2023. Các tác giả cho biết chi phí sản xuất thiết bị này rơi vào khoảng vài triệu đồng (có thể sử dụng mỗi ngày 6 - 7 giờ trong vòng 6 - 7 năm) trong khi sản phẩm cùng công dụng có giá thị trường lên tới hàng chục triệu đồng.
Đội Neural of Things gồm bốn sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội và một sinh viên Trường ĐH Kinh tế Quốc dân. Hướng dẫn nhóm là TS. Trịnh Văn Chiến - Giảng viên, Trưởng Phòng Thí nghiệm nghiên cứu mạng máy tính và công nghệ truyền thông thế hệ mới, Trường Công nghệ thông tin và Truyền thông, Đại học Bách khoa Hà Nội.
2. Giải Nhì: Đội GDSC-PTIT - Sản phẩm SkyHelper (Hệ thống tìm kiếm định vị nạn nhân dựa trên thuật toán dò sóng wifi từ các thiết bị cá nhân)
SkyHelper là một máy bay không người lái (UAV) gắn thêm ăng-ten định vị và bộ xử lý trung tâm. Bộ xử lý này được kết nối với máy tính hoặc ứng dụng điện thoại di động, nhằm truyền dữ liệu dò sóng wifi mà thiết bị thu được về hệ thống. Ngay từ đầu, các tác giả đặt mục tiêu tạo ra một bộ xử lý chi phí thấp có giá dưới 3 triệu đồng.
SkyHelper được dùng vào hai mục đích chính: tìm kiếm và truy vết. Với chức năng tìm kiếm, máy bay không người lái sẽ dò tìm nạn nhân thông qua sóng wifi phát ra từ điện thoại, đồng hồ thông minh, tai nghe v.v mà nạn nhân mang trên người. Trong trường hợp nạn nhân và thiết bị ở cách xa nhau, máy bay được trang bị thêm camera ảnh nhiệt hồng ngoại, giúp nhận dạng thân nhiệt của thực thể sống, kể cả vào ban đêm.
Với chức năng truy vết, máy bay sẽ tạo ra một vùng tam giác ảo an toàn. Khi người ra khỏi vùng đó, hệ thống sẽ phát cảnh báo và chờ lệnh tìm kiếm. Trong trường hợp này, thiết bị bay đều có thể cung cấp chi tiết về cấu trúc, địa hình và độ cao của môi trường tìm kiếm.
Theo nhóm tác giả, sản phẩm đã được thử nghiệm và tinh chỉnh nhiều lần trong hơn một năm qua. Trong điều kiện lý tưởng, máy bay có thể bay liên tục trong 43 phút, diện tích tìm kiếm tối đa 14.300 m2, dò được khoảng 630 thiết bị, độ lệch chuẩn là 1,5 m. Khi ở khu vực rừng núi hoặc có mưa và gió cấp 6, diện tích tìm kiếm dao động 5.000-7.000 m2 với độ sai số 2-5 m.
Vào quý II/2024, năm nay, SkyHelper sẽ được bổ sung camera tầm nhiệt và ăng-ten khuếch đại sóng để tăng độ chính xác và tính ổn định của đường truyền. Các tác giả cũng nộp hồ sơ xin cấp bằng sáng chế, và bắt đầu kêu gọi tài trợ, thương mại hóa sản phẩm.
Đội GĐSP-PTIT gồm ba sinh viên Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông và một sinh viên Đại học Quốc gia Hà Nội. Hướng dẫn nhóm là TS Nguyễn Việt Hưng, Giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
3. Giải Ba: Đội EmNetLab - Sản phẩm Song sinh số vận hành robot bay
Sản phẩm này ứng dụng công nghệ song sinh số (digital twins) để điều khiển một cánh tay robot bay bằng máy bay không người lái (UAV).
Vì cánh tay robot có thể cử động và bay trên cao, chúng có thể được dùng cho các nhiệm vụ công nghiệp như khảo sát, quan trắc, bảo dưỡng, sửa chữa tại các công trình cao tầng như nhà máy, tháp truyền hình, cột điện gió, dàn khoan dầu khí ngoài khơi.v.v Ngoài ra, nó cũng có thể hữu ích trong các ứng dụng cứu hộ, cứu nạn, do thám tại các khu vực nguy hiểm như chiến trường, vùng thiên tai.
Theo các tác giả, có một bài toán kỹ thuật lớn là làm thế nào để điều khiển chính xác cả UAV lẫn cánh tay robot khi UAV bay ra ngoài phạm vi tầm nhìn của người điều khiển. Để giải quyết vấn đề này, nhóm tác giả đã dùng công nghệ song sinh số (digital twins) nhằm tái tạo lại các thực thể vật lý (UAV, cánh tay robot, môi trường xung quanh) trong một không gian số mô phỏng ngoài đời thực. Nhờ đó, người ta có thể vận hành quan sát và điều khiển UAV một cách trực quan thông qua giao diện đồ họa 3D, thay vì 2D như trước kia.
Hệ thống cánh tay robot và UAV sẽ liên tục kết nối hai chiều giữa thế giới thực và ảo nhờ tín hiệu IoT. Dữ liệu cảm biến trên robot và UAV sẽ được phản ánh liên tục vào môi trường mô phỏng, đồng thời các lệnh điều khiển từ không gian ảo được chuyển đổi và áp dụng cho UAV và robot thực. Đây là một giải pháp điều khiển tối ưu độc đáo.
Các tác giả kỳ vọng sẽ nâng cấp sản phẩm nghiên cứu của mình để đạt đến độ tự động hoá hoàn toàn trong tương lai.
Đội EmNetLab gồm năm sinh viên Đại học Bách Khoa Hà Nội. Hướng dẫn nhóm là TS. Phạm Văn Tiến, phòng thí nghiệm Embedded Networking Laborator của trường. Sản phẩm là một phần kết quả của dự án "Hệ thống IoT hỗn hợp hỗ trợ kiểm soát rủi ro công nghiệp" do TS. Phạm Văn Tiến chủ trì.
4. Giải khuyến khích: Đội UNIVERS - Sản phẩmE-ARM (Cánh tay thông minh hỗ trợ người gặp khó khăn trong ăn uống sinh hoạt)
E-ARM là cánh tay robot có thể điều khiển bằng giọng nói. Nó được lắp đặt một chiếc micro để nhận biết các câu lệnh tiếng Việt như “Robot mở”, “Robot tắt”, “Ô số 1/2/3/4” (lấy đồ ăn ở từng ô) mà không cần phải chạm vào hoặc dùng bộ điều khiển từ xa. Nhờ một camera nhận diện khuôn miệng, cánh tay robot sẽ xúc/gắp thức ăn một cách chính xác và ổn định để đưa tới miệng cho người dùng. Nó sẽ tự thay đổi quỹ đạo di chuyển để bám theo vị trí khuôn mặt.
Theo nhóm tác giả, sản phẩm có khả năng hỗ trợ những người gặp khó khăn hoặc không có khả năng tự sinh hoạt trong khâu ăn uống mà không cần phụ thuộc vào người bên cạnh. Ví dụ như các bệnh nhân Parkinson, bại liệt chi trên, co cứng cơ, bệnh xơ cứng teo cơ, người cụt chi, người mắc chứng đa khớp bẩm sinh, bại não, loạn dưỡng cơ, bệnh đa xơ cứng, chấn thương tủy sống,...
Nhóm đã khảo sát trên 100 hộ gia đình có người thân bị khuyết tật về các khó khăn cụ thể khi chăm sóc người bệnh, cũng như nhu cầu dùng các sản phẩm hỗ trợ.
Trên thị trường đã có ít nhất hai sản phẩm robot tương tự, nhưng không có tính năng điều khiển giọng nói và khả năng nhận diện mặt của AI như thiết kế trên. Các tác giả dự trù kinh phí cho một sản phẩm bán lẻ E-ARM là 10 triệu đồng, phù hợp với các gia đình trung bình khá.
Đội UNIVERS gồm ba sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội và hai sinh viên Trường Đại học Ngoại thương. Hướng dẫn nhóm là GS. Vũ Toàn Thắng, Trưởng khoa Cơ điện tử, Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội.
5. Giải khuyến khích: Đội EcoTech - Sản phẩm Máy sản xuất ống hút Organic
Ống hút organic có thể thay thế ống hút nhựa và tận dụng nguồn nguyên liệu xanh ở các vùng nông thôn Việt Nam như cỏ sậy, cỏ bàng, tre, trúc v.v. Tuy nhiên, điều khó nhất khi sản xuất ống hút organic là công đoạn xử lý lõi của cây cỏ, vì trong lõi có nhiều chất xơ. Chỉ khi lõi được xử lý sạch sẽ, chúng mới có thể được sử dụng để sản xuất ống hút.
Hiện nay, trên thị trường, việc xử lý lõi ống hút từ cây cỏ sậy thường được thực hiện bằng cách thủ công, dẫn đến năng suất thấp và chưa hoàn toàn loại bỏ được xơ bên trong lõi.
Các tác giả đã tạo ra một
máy cơ khí để tự động cắt và xử lý lõi của ống hút. Máy có thể thông ống hút với tốc độ 5 giây/sản phẩm. Số lượng đầu thông gắn trên máy có thể điều chỉnh linh hoạt.
Ống hút sau khi thông xong sẽ được đưa vào hệ thống rửa, sau đó sấy nóng và sấy lạnh để đảm bảo khử khuẩn, tránh sự giãn nở do nhiệt độ; cuối cùng đặt vào tủ giữ ẩm để bảo quản lâu hơn. Các tác giả kỳ vọng trong tương lai có thể tự động hoá được cả khâu vệ sinh ống hút như trên, để toàn bộ quy trình sản xuất ống hút organic được tự động và có năng suất cao.
Theo đánh giá của nhóm tác giả, hiện chưa có nhiều thiết bị giúp tự động sản xuất ống hút cỏ, trong khi thị trường của sản phẩm này đang cực kì tiềm năng, kể cả ở trong nước và nước ngoài.
Đội EcoTech gồm bốn sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội. Hướng dẫn nhóm là TS. Nguyễn Ngọc Kiên, Giảng viên chuyên ngành Chế tạo Máy, Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội