Dự án cánh tay robot cho người khuyết tật: Làm tròn những vầng trăng khuyết

Một nhóm gồm 5 giảng viên của trường ĐH Duy Tân (Đà Nẵng) đã ấp ủ rồi miệt mài nghiên cứu, chế tạo để cho ra đời phiên bản cánh tay robot tặng cho 2 HS bị khuyết tật ở Quảng Nam, giúp các em giảm bớt phần nào những khó khăn trong sinh hoạt, học tập. 
Cái khó của dự án, theo như nhóm tác giả, không phải ở ý tưởng hay công nghệ, mà ở chỗ phải làm sao để nhiều người khuyết tật gặp khó khăn về kinh tế có thể tiếp cận được. Muốn vậy thì đảm bảo tính thẩm mĩ và gọn nhẹ, giá cả phải thật sự rẻ, chỉ từ 300 – 500.000 đồng.
Nối dài những ước mơ
Đã nhiều tháng trôi qua kể từ ngày em Phan Trọng Hiếu (thị trấn Ái Nghĩa, huyện Đại Lộc, Quảng Nam) được tặng cánh tay “giả”, chị Nguyễn Thị Ngọc Đào, mẹ em Hiếu, vẫn không giấu được sự vui mừng. Không vui sao được khi con trai chị đã gần như có thể trở lại là cậu bé linh hoạt như xưa, tự đạp xe đạp đi chơi, tự phục vụ bản thân từ những việc đơn giản như rót nước uống, chuẩn bị sách vở…
Hiếu dần thích nghi với đôi cánh tay giả để có thể tự lập trong sinh hoạt hàng ngày, từ ăn uống, vệ sinh… không còn phải phụ thuộc vào sự giúp đỡ cả mẹ và chị. Bốn năm trước, trong một lần đi chăn bò phụ giúp ba mẹ, cậu bé Hiếu mất đi gần hết cánh tay phải và một phần của cánh tay trái do một quả bom bất ngờ phát nổ.
Sau tai nạn ấy, chị Đào kể, Hiếu trở thành một cậu bé rụt rè, ngại giao tiếp. Nhưng không thể để con bỏ ngang con đường học được, hai mẹ con Hiếu nảy sinh ra “sáng kiến” lấy một ống nhựa, khoét lổ rồi nhét ngòi bút vào trong để tập viết.
[size]
 Ngoài Phan Trọng Hiếu, dự án Cánh tay Robot của trường ĐH Duy Tân cũng đã trao tặng một cánh tay robot cho em Trần Đăng Khoa đang học lớp 6 tại Trường THCS Nguyễn Huệ, Đại Lộc, Quảng Nam. Khoa bị mất một bàn tay trái ngay từ khi sinh ra nên luôn tự ti khi giao tiếp với bạn bè và mọi người xung quanh. Gia đình Khoa nghèo nên không thể mua tay giả cho em. Thật khó để có thể diễn tả hết được niềm vui của ba mẹ Khoa khi nghe con trai thốt lên: “Con có đủ cả hai tay rồi nè”.
Câu chuyện của Phan Trọng Hiếu được giảng viên Lê Thanh Thảo tình cờ đọc được trong thời gian đang giao lưu với một trường Cao đẳng tại Hoa Kỳ. Cũng thật trùng hợp là trường này có trung tâm nghiên cứu các sản phẩm tay chân giả cho người khuyết tật. Cô Lê Thanh Thảo đã lập tức kết nối để thành lập ý tưởng rồi mang về Việt Nam.
Nhóm Robotica của trung tâm Điện – Điện tử (CEE) của Trường ĐH Duy Tân ra đời, tập hợp những thầy cô giáo và chuyên gia tâm huyết gồm ThS. Đặng Ngọc Sỹ, KS. Đinh Hữu Quang, KS. Phạm Quyền Anh của Trung tâm CEE, TS. Tạ Quốc Bảo thuộc Trung tâm Hóa Tiên tiến, và người khởi động ý tưởng, cô Lê Thị Thanh Thảo của Silver Swallows Studio nhanh chóng bắt tay thực hiện dự án Cánh tay Robot để hỗ trợ cho người khuyết tật.
Từng hướng dẫn sinh viên ĐH Duy Tân tham gia Cuộc thi Sáng tạo Robot (ROBOCON) Việt Nam trong nhiều năm và giành nhiều giải thưởng ấn tượng như giải Ba và giải Phong cách năm 2014, cùng giải Robot Bằng tay Xuất sắc nhất và Robot Tự động Xuất sắc nhất năm 2013, nên việc khởi động dự án Cánh tay Robot không gặp nhiều khó khăn đối với nhóm Robotica.
Khát vọng đưa sản phẩm rẻ đến mọi người
Bên cạnh khá nhiều các nguyên vật liệu cần thiết như dây chất dẻo, dây kéo không dãn, vật liệu lót hút ẩm, dây dán độ bền cao,… ĐH Duy Tân còn đầu tư thêm 2 máy in 3D vật liệu nhựa với công nghệ dùng tia khả kiến để chế tạo Cánh tay “Robot”. Trung tâm CEE cũng đã chế tạo thêm 2 máy in 3D vật liệu nhựa bằng phương pháp nóng chảy để gia công các chi tiết với tính chính xác và độ bền cao.
Để có được một cánh tay robot nhưng có thể sử dụng như cánh tay thật của con người, nhóm Robotica đã phải thiết kế nhiều chi tiết với độ chính xác tuyệt đối. Mỗi chi tiết như ngón tay, bàn tay, cẳng tay và các khớp nối, “gân” cơ tay sau khi thiết kế được mô phỏng 3D trên phần mềm Solidworks trước khi đưa qua các máy in 3D.
Các chi tiết khi in mất khá nhiều thời gian, trung bình in 3D 1 chi tiết tốn hết 6 tiếng, thậm chí có chi tiết phải mất đến 15 tiếng đồng hồ. Để có được một sản phẩm chuẩn xác phải thử nghiệm in đi in lại nhiều lần để tính toán lực và kết cầu phù hợp với chiều dài cánh tay khuyết tật của các em.
Nhóm nghiên cứu đã trực tiếp về Quảng Nam nhiều lần liên tục để tiếp xúc với người nhận cánh tay nhằm đo kích thước chính xác, tính toán lực, các kết cấu phù hợp với chiều dài cánh tay của mỗi trường hợp khuyết tật cụ thể.
Chẳng hạn như trường hợp của Hiếu, do không phải là dị tật bẩm sinh, các bộ phận còn lại trên tay trái, tay phải cũng hoàn toàn khác nhau nên không có chi tiết nào giống chi tiết nào và phải chỉnh sửa nhiều lần.
Ông Đặng Ngọc Sỹ - Phó Giám đốc Trung tâm CEE, Chủ nhiệm đề tài Cánh tay “Robot” cho biết: “Với phiên bản cánh tay Robot đầy tiên, người dùng chỉ đạt hiệu quả tầm 50% nhưng lần thứ 3 khi hoàn thiện, kết quả đã rất thành công.
Sau khi lắp Cánh tay “Robot”, các em đã có thể cấm nắm, uống nước, đổ nước,… Riêng em Hiếu đã có thể đi xe đạp vững với cánh tay giả”.
Sau hai lần điều chỉnh, Cánh tay “Robot” đã đạt chuẩn với độ nhỏ gọn phù hợp, nhẹ, có tính thẩm mỹ cao, giúp người sử dụng có thể thực hiện việc cầm nắm chắc chắn các vật dụng có kích thước và khối lượng khác nhau.
Theo ông Đặng Ngọc Sỹ thì muốn làm cánh tay robot giá rẻ thì phải “tự làm chủ được công nghệ, tự tìm được các nguyên vật liệu cần thiết như dây chất dẻo, dây kéo không giãn, vật liệu lót hút ẩm, dây dán có độ bền cao…
Đặc biệt, mỗi chi tiết như ngón tay, bàn tay, cẳng tay và các khớp nối, gân cơ tay phải là những thông số được tính toán hợp lý dựa trên các số đo trên phần còn lại của bàn tay các em”.
Sau thành công của phiên bản 2 của dự án Cánh tay Robot, nhóm Robotica đang tiếp tục chế tạo thêm những Cánh tay Robot phiên bản 3 mới để trao tặng cho các trường hợp bị khuyết tật có hoàn cảnh khó khăn khác.
“Đối tượng mà nhóm hướng tới là các em khuyết tật ở độ tuổi từ 10 – 25 tuổi. Ở những phiên bản tiếp theo, nhóm sẽ cải tiến sản phẩm theo tiêu chí thẩm mỹ, màu sắc bắt mắt đồng thời phải tinh gọn hơn vì một trong những điều quan trọng là phải tạo sự tự tin, thoải mái cho các em khi sử dụng cánh tay robot” – ông Đặng Ngọc Sỹ cho biết.
Nhóm cũng đặt mục tiêu nâng cấp thiết kế các Cánh tay Thông minh có lắp cảm biến biết “hiểu” giúp nhận diện tín hiệu từ thần kinh trung ương và chỉ thị đến các cơ bắp để thực hiện các chuyển động, giúp người khuyết tật có thể khắc phục được nhiều vấn đề khó khăn hơn trong cuộc sống.[/size]