Sáng chế hữu ích cho bảo vệ môi trường

Tàu USV tự hành thông minh

Tháng 10-2022, khi cá ở hồ Tây liên tục chết, nổi trắng một góc hồ, công nhân Công ty TNHH một thành viên Thoát nước Hà Nội phải vất vả dọn thủ công. Trung bình mỗi ngày có cả chục ca nô đi thu gom cá chết cũng như dọn sạch các loại rác thải. Với diện tích mặt nước lớn, việc thu gom cá chết và rác thải rất vất vả.

Từ quan sát thực tiễn, đội The F.I.R.S.T. (viết tắt cho Flexible Intelligent Reliable and Sustainable Technology, với ý nghĩa mang tới các giải pháp linh hoạt, thông minh và bền vững, mang lại giá trị cho người dùng) gồm 5 thành viên: Nguyễn Xuân Dũng, Văn Đình Hoàng, Võ Trung Kiên, Cao Thị Quỳnh Trâm và Đặng Văn Hoài, của Trường Cơ khí, đã nảy ra ý tưởng nghiên cứu tàu không người lái thông minh phục vụ cho việc quan trắc sông ngòi cũng như thu gom rác thải trên mặt nước.

Sinh viên Cao Thị Quỳnh Trâm cho biết, để giám sát và xử lý chất lượng môi trường sông, hồ, cần các công việc khảo sát độ sâu, phân tích mẫu nước và thu dọn rác. Tất cả các công việc này hiện đang được thực hiện bằng phương pháp thủ công, không chỉ gây tốn kém tiền bạc, công sức mà còn tạo ra những nguy cơ tiềm ẩn cho con người. Vì vậy, sáng chế tàu USV tự hành thông minh của đội là thiết bị tích hợp ba tính năng đo độ sâu, lấy mẫu nước và thu vớt rác thải.

Theo thành viên The F.I.R.S.T. Nguyễn Xuân Dũng, sản phẩm tàu USV của đội là giải pháp linh hoạt cho nhiều ứng dụng bao gồm đo đạc, khảo sát địa hình lòng sông hồ, vớt rác tự động. Với thiết kế mô đun hóa, tàu có thể được trang bị mô đun phù hợp với nhiệm vụ cần thực hiện. Mô đun này sau đó có thể được thay thế để thực hiện nhiệm vụ khác.

Tàu USV tự hành thông minh có nhiều ưu điểm như thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng và dễ dàng hoạt động trên sông, hồ, đặc biệt là tại những vùng nước ô nhiễm và nguy hiểm. Tính năng nổi bật của tàu USV là khả năng tự động tính toán tuyến đường di chuyển phù hợp dựa trên yêu cầu của người dùng, khả năng tự động bám theo quỹ đạo một cách chính xác và ổn định để thực hiện các nhiệm vụ tại các tuyến đường, tọa độ theo yêu cầu. Trong quá trình di chuyển, công nghệ tự động phát hiện và tránh vật cản giúp tàu hoạt động một cách an toàn, đồng thời có thể xây dựng lại bản đồ vật cản khi có yêu cầu của người dùng.

“Sản phẩm được các thành viên nghiên cứu rất kỹ trong việc đưa ra định hướng phát triển tối ưu trên thị trường, an toàn cho người sử dụng, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí và nguồn nhân lực” - Võ Trung Kiên cho biết.

Cần thương mại hóa sản phẩm

Các thành viên The F.I.R.S.T. từng gặp khá nhiều khó khăn trong các công đoạn, từ thiết kế, chế tạo cơ khí, tới chế tạo mạch điện tử, lập trình nhúng và lập trình giao diện người dùng. Việc nghiên cứu thị trường cũng là một khó khăn lớn bởi đây không phải sản phẩm quen thuộc, khách hàng mang tính đặc thù cao.

“Sự kết hợp nhuần nhuyễn đa lĩnh vực chuyên ngành đã giúp phát triển đa dạng các tính năng thông minh cho sản phẩm của đội, đó chính là sự nỗ lực học hỏi không ngừng để thích nghi mỗi khi làm quen với công nghệ mới trong các bài toán về kỹ thuật. Để tạo ra sự thân thiện với người dùng, sản phẩm đã được các thành viên nghiên cứu rất kỹ lưỡng trong việc đưa ra định hướng phát triển tối ưu trên thị trường” - sinh viên Cao Thị Quỳnh Trâm cho biết.

Theo sinh viên Nguyễn Xuân Dũng, đội The F.I.R.S.T hy vọng có thể hoàn thiện và đưa tàu USV ra thị trường vào năm 2025. “Sáng chế này khắc phục được sự lạc hậu của các phương pháp quan trắc truyền thống tại nước ta. Hy vọng sản phẩm sẽ giúp giải quyết được vấn đề ô nhiễm nguồn nước, giúp được người dân hay cơ quan chức năng nhằm tiết kiệm chi phí và an toàn” - Nguyễn Xuân Dũng bày tỏ.

Phó Giáo sư Huỳnh Đăng Chính, Phó Hiệu trưởng Đại học Bách khoa Hà Nội cho biết: Đề án tàu USV tự hành thông minh đã đoạt giải Nhất cuộc thi Sáng tạo trẻ Bách khoa năm 2022 dành cho sinh viên khối các trường kỹ thuật trong cả nước. Sản phẩm đã thể hiện tính nghiêm túc trong nghiên cứu ứng dụng khoa học và khả năng sáng tạo mạnh mẽ, có thể nghiên cứu ở hướng chuyên sâu cao hơn để ứng dụng trong thực tế và thương mại hóa.

Có thể thấy, sáng chế của nhóm sinh viên Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội rất hữu ích, thiết thực, thể hiện khả năng sáng tạo của tuổi trẻ, vận dụng tri thức và công nghệ mới để tạo ra sản phẩm hướng đến phục vụ cộng đồng. Nếu thương mại hóa thành công, dự án sẽ giúp giải quyết được vấn đề ô nhiễm nguồn nước, tiết kiệm chi phí và nguồn nhân lực, góp phần xây dựng Thủ đô ngày càng văn minh, hiện đại.