Cậu học trò đam mê nghiên cứu khoa học

Có “duyên” với nhiều giải thưởng

Phạm Văn Thanh Giàu có bảng thành tích nổi bật về nghiên cứu khoa học, tham gia đạt giải cao tại các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật do ngành Giáo dục và Đào tạo các cấp tổ chức.

Cụ thể, năm 2015, khi Giàu đang học lớp 9 (Trường THCS Chu Văn An), em đã đạt giải Khuyến khích Cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học, do ngành Giáo dục và Đào tạo thành phố Kon Tum tổ chức, với dự án cấp độ I “Khu vườn thông minh” (sử dụng hệ thống phần mềm tin học ứng dụng cài đặt giờ tự động tưới tiêu cho cây trồng).

Năm 2016, khi đang học lớp 10 (Trường THPT Kon Tum), em đã nâng cấp sản phẩm “Khu vườn thông minh” ở cuộc thi năm trước để tích hợp thành hệ thống tưới tự động, tự phát nhạc thông minh khi có người hoạt động trong phạm vi xác định, thông qua hệ thống phần mềm có các cảm biến hồng ngoại (hoặc cảm biến chuyển động) gắn với một thiết bị phát nhạc. Dự án này đạt giải Nhì tại Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng cấp tỉnh, do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh tổ chức; tiếp đó đạt giải Khuyến khích cấp quốc gia tại cuộc thi cùng tên được Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức.

Năm 2017, Dự án “Máy xóa bảng thông minh” đạt giải Nhì Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng cấp tỉnh do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh tổ chức. 

Đặc biệt, tháng 3 vừa qua, Dự án “Cánh tay robot cộng tác” đạt giải Nhì Cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học do Sở Giáo dục và Đào tạo tổ chức và đạt giải Nhất tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức.

Thanh Giàu và ba mẹ được tặng hoa, động viên tại buổi tuyên dương của Trường THPT Kon Tum. Ảnh: MT

 

Thầy Nguyễn Ngọc Duyệt - Hiệu trưởng Trường THPT Kon Tum nhận xét: Phạm Văn Thanh Giàu rất say mê sáng tạo khoa học kỹ thuật. Em luôn kiên trì, nhẫn nại với quyết tâm đi đến cùng để nghiên cứu, thử nghiệm, khám phá cho tới thành công. Nhiều dự án của em đã đạt giải cao tại các cuộc thi cấp tỉnh, quốc gia. 

Vui với những thành tích đạt được, Thanh Giàu chia sẻ: Với em, mỗi giây, mỗi phút lên mạng internet đều nhằm tìm kiếm thông tin, nghiên cứu dữ liệu mới phục vụ nâng cấp sản phẩm khoa học kỹ thuật thuộc lĩnh vực kỹ thuật cơ khí của mình.

Thầy Văn Ngọc Tường - Tổ trưởng Tổ bộ môn Tin học kể: Còn nhớ trong tiết dạy Tin học đầu năm học lớp 10, Giàu tâm sự có sản phẩm “Khu vườn thông minh” với mong muốn các thầy cô hướng dẫn, hỗ trợ em tối ưu hóa lợi ích hệ thống tưới tự động gắn với thực tế cuộc sống. Sau thời gian đồng hành, giúp đỡ, thảo luận giữa thầy và trò, Giàu đã tự tin nghiên cứu, nâng cấp hiệu quả dự án có hệ thống tưới tự động cài đặt giờ tưới tiêu cho vườn cây, gắn với phần mềm lưu trữ ghi nhận, cảm ứng tự động phát ra âm thanh âm nhạc nối kết với một phần mềm khác.

Sản phẩm “Khu vườn thông minh” có thể sử dụng pin mặt trời để tiết kiệm điện, giảm chi phí sản xuất, tiết kiệm nguồn nước đáng kể. Đặc biệt, hệ thống tưới tiêu này giúp người làm vườn được thư giãn, tăng năng suất lao động. Riêng cây trồng thông qua sự kích thích của âm nhạc, có điều kiện chăm sóc đa chiều khoa học hơn, phát triển cây trồng tích cực hơn.

Đam mê nghiên cứu khoa học, đến năm học 2017-2018, Giàu tiếp tục cùng bạn Nguyễn Duy Linh tạo ra sản phẩm “Máy xóa bảng” với mô hình sử dụng Arduino (giống như một máy tính nhỏ có thể lập trình để làm nhiều việc khác nhau và nó tương tác với thế giới thông qua các cảm biến điện tử, đèn, động cơ... bản dịch từ trang web Makeuseof) làm trung tâm để điều khiển các động cơ, nhận tín hiệu từ remote của người sử dụng. Dự án này ra đời với mong muốn góp phần tạo ra một thiết bị có thể làm sạch bảng viết khoa học hơn, giảm thiểu tối đa lượng bụi bay vào không khí gây hại cho giáo viên, học sinh; thuận tiện cho giáo viên trong việc giảng dạy, tiết kiệm thời gian, giảm ảnh hưởng bệnh nghề nghiệp (giảm độc hại từ bụi phấn gây nên).

Ấn tượng “Cánh tay robot cộng tác”

Thầy Nguyễn Ngọc Duyệt đánh giá, dự án “Cánh tay robot cộng tác” của em Giàu chứa đựng nhiều ý nghĩa, giá trị nhân văn, hỗ trợ người khuyết tật thông qua điều khiển cánh tay robot có thể kiểm soát dễ dàng các hoạt động (cầm, nắm, di chuyển mọi đồ vật...), sinh hoạt cá nhân hàng ngày. Về mặt kinh tế, “Cánh tay robot cộng tác” có thể sử dụng ở các nhà máy, công xưởng sản xuất thay thế nhân công, hoặc thực hiện những phần việc nguy hiểm, hoặc những phần việc mà con người ở khâu nào đó trong chuỗi sản xuất không thể thực hiện được. Qua đó, góp phần giảm chi phí lao động, tăng năng suất, giá trị kinh tế và đảm bảo an toàn lao động.

Em Giàu cho biết: Trước khi bắt tay thực hiện dự án, em đã đặt ra hàng loạt vấn đề cần giải mã nghiên cứu, đó là làm thế nào để tạo ra một phương pháp điều khiển cánh tay robot tối ưu, mọi người ai cũng có thể dễ dàng tiếp cận, ứng dụng vào thực tế. Nghiên cứu cánh tay, bàn tay chi tiết như thế nào để tăng sự tương tác tự nhiên giữa con người với máy móc, nhằm tìm ra cách truyền hình ảnh, các tác động trực quan từ môi trường thực tế để giúp người điều khiển dễ dàng vận hành, dễ kiểm soát cánh tay robot hơn.

Từ những suy nghĩ trên, nam sinh say mê nghiên cứu khoa học đã tìm tòi các tư liệu, trao đổi cùng các thầy cô giáo và đi đến quyết định sử dụng nền tảng hệ thống API (giao diện lập trình ứng dụng cho hệ thống máy tính được ứng dụng cung cấp miễn phí để tạo ra các chương trình máy tính khác, hoặc cho phép dữ liệu có thể được trao đổi qua lại giữa các bên liên quan - PV) và các ứng dụng mã nguồn mở khác... Giàu còn nghiên cứu thêm các tài liệu, bài viết trên internet và cùng với sự giúp đỡ, hỗ trợ của các thầy cô giáo, bạn bè, ba mẹ… để hoàn thành dự án.

Trong đó, nam sinh đã sử dụng các ứng dụng hệ thống Leap Motion và hệ trục tọa độ (nguồn:www.leapmotion.com); cánh tay robot niryo one; cảm biến đầu ngón tay; hệ thống camera và các phần cứng cánh tay robot, các hộp cảm biến... Tất cả các thiết bị, phần mềm này đã hỗ trợ, tích hợp ghi nhận, tái tạo, thu nhận, chỉnh sửa các hình ảnh vào bộ nhớ. Sau đó, chúng được chuyển tới lớp ứng dụng cho cung cấp thông tin vị trí cả hai tay và 10 ngón tay riêng biệt (theo dõi được cả các khớp xương bàn tay, ngón tay) trong không gian, theo các vị trí, các hướng và tốc độ từng đối tượng quan sát. Từ đây, bộ nhớ sẽ truyền dữ liệu, giải quyết, sử dụng cánh tay robot có theo dõi tính toán, điều khiển thành hướng đi khả thi và hiệu quả nhất.

Thanh Giàu với sản phẩm hoàn chỉnh của Dự án "Cánh tay robot cộng tác". Ảnh:MT

 

Chia sẻ thành tích của Giàu, bà Trần Thị Lợi - mẹ của em nói, gia đình rất mừng và tự hào về kết quả học tập, nghiên cứu khoa học của con trai. Bà tâm sự: Giàu rất say mê nghiên cứu khoa học, có thể thức thâu đêm suốt sáng không biết mệt mỏi để mày mò, nghiên cứu, làm ra các sản phẩm...

“Nhiều hôm thấy con trai ở trong phòng riêng cặm cụi với máy vi tính, rổ ốc vít, rồi dây điện kéo dọc ngang hoặc cuộn thành cục rối mù, tôi cứ lo lắng đứng ngồi không yên. Rồi có lúc, tôi còn nghe cả tiếng mô tơ điện, máy hàn điện chạy “xè xè” trong phòng của con trai mà sốt ruột. Tôi cứ sợ con làm việc căng thẳng quá sẽ có sai sót, xảy ra cháy nổ, giật điện... Nhưng vì niềm yêu thích của con, nhiều hôm, tôi quan tâm hỏi chuyện, vào giúp con trai cầm hộ cái mô tơ, hay lắp giúp con ốc cho thiết bị kia... Dần dà, tôi cũng hiểu được công việc nghiên cứu khoa học vất vả đến thế nào. Tôi luôn ủng hộ con trai phát triển, thành công từ nền tảng này” - bà Lợi tâm sự.

MAI TRÂM