Với mong muốn chung tay cùng cộng đồng bảo vệ môi trường biển, ao hồ, vừa qua, 1 nhóm sinh viên Trường ĐH Bách khoa - ĐH Đà Nẵng đã chế tạo thành công máy nhặt rác thông minh nhằm thu gom rác thải trong môi trường nước. Đặc biệt, sáng tạo của các bạn sinh viên 9X đã xuất sắc đạt giải “Trình bày xuất sắc nhất” tại Cuộc thi Đổi mới sáng tạo kỹ thuật eProjects-2020 tổ chức tại TP Hồ Chí Minh.

Dự án “Máy nhặt rác thông minh” xuất sắc đạt giải “Trình bày xuất sắc nhất” tại Cuộc thi Đổi mới sáng tạo kỹ thuật eProjects-2020.

Tác giả của chiếc máy nhặt rác thông minh là nhóm 4 sinh viên gồm Lê Trường Lâm (Khoa Cơ Khí); Trương Lê Lợi (Khoa Cơ Khí); Trịnh Thanh Phú (Khoa Công Nghệ Thông Tin); Nguyễn Hùng Thịnh (Khoa Điện) dưới sự hướng dẫn trực tiếp của Tiến sĩ Nguyễn Thị Anh Thư - Phó Trưởng khoa Khoa Khoa học Công nghệ tiên tiến, Trường ĐH Bách Khoa – ĐH Đà Nẵng.

Máy nhặt rác tự động kết hợp ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Tiến sĩ (TS) Nguyễn Thị Anh Thư cho biết, đề tài này được đề xuất bởi doanh nghiệp với mục đích thu gom bớt lượng rác thải trong môi trường nước và phân loại rác. Dự án tham gia chương trình eProject 2020 tại TP Hồ Chí Minh do Trường ĐH Bang Arizona (Arizona State University, Hoa Kỳ) tổ chức, phối hợp với Công ty Dow Vietnam. Đây là chương trình Sáng tạo kỹ thuật giúp phát triển năng lực sinh viên thông qua giải quyết các vấn đề mới, phức tạp được xác định bởi doanh nghiệp. Dưới sự đồng hướng dẫn của chuyên gia Công ty Dow Vietnam và TS Anh Thư, cùng đam mê nhiệt huyết của các bạn sinh viên, dự án Smart Trash Collection System (máy nhặt rác thông minh) đã được đánh giá cao bởi các chuyên gia từ doanh nghiệp và đạt một trong ba giải thưởng cao nhất của cuộc thi, diễn ra tại TP Hồ Chí Minh vào ngày 24-7.

Theo sinh viên Lê Trường Lâm – Trưởng nhóm, cấu tạo của máy nhặt rác gồm 3 phần chính: Trí tuệ nhân tạo kết hợp xử lý ảnh để xác định, định vị rác thải và điều khiển tự động; IOT: Dùng khối cảm biến và mạch điện tử để làm quan trắc môi trường, giám sát qua app điện thoại thông minh; Cơ khí: khung máy, băng chuyền gom rác và hệ thống phân loại rác. Về nguyên lý hoạt động, Lâm cho hay, khi khởi động, máy sẽ xác định và định vị rác thải qua hệ thống camera. Sau đó máy sẽ tự động di chuyển đến vị trí rác thải đã xác định. Khi khoảng cách tiếp cận đủ gần, máy sẽ kích hoạt băng chuyền gom rác để đưa rác lên và cho vào khu vực phân loại rác. Ở đấy rác sẽ được phân loại thành 2 loại là rác có thể tái chế và rác không thể tái chế. Đồng thời máy sẽ lấy các thông số của nước như độ đục, nhiệt độ,… tại vị trí hiện tại của máy qua khối cảm biến. Điểm nổi trội khác biệt của máy nhặt rác chính là ứng dụng trí tuệ nhân tạo qua việc đưa tính năng nhận diện và định vị vị trí rác thải. Ngoài ra, máy có thể hoạt động hoàn toàn tự động và tiết kiệm được nhiều năng lượng vì khả năng điều hướng và chỉ kích hoạt băng chuyền khi đến gần vị trí rác. Tổng kinh phí vật liệu và linh kiện thực hiện đề tài là 10 triệu đồng.

Cận cảnh máy nhặt rác thông minh trước và trong quá trình thử nghiệm.

Nỗ lực vượt khó

Lê Trường Lâm cho rằng, phần khó khăn nhất trong quá trình làm đề tài chính là phần trí tuệ nhân tạo. “Khi thực hiện đề tài, vì thời gian rất ngắn (khoảng 3 tháng) cho các giai đoạn hình thành ý tưởng, thiết kế, chuẩn bị linh kiện, lắp ráp, vận hành khiến chúng em gặp không ít khó khăn. Đặc biệt, khó nhất vẫn là công đoạn ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo vào máy nhặt rác. Bởi, để máy nhận diện được vật thể, phân loại và tự động hóa trong khâu vận hành phải có sự tương tác đồng bộ cả phần điện và phần cơ khí trong khi thời gian tìm hiểu quá gấp. Để khắc phục những khó khăn này, ngoài sự nỗ lực, quyết tâm, chúng em còn có sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô, mà trực tiếp là TS Nguyễn Thị Anh Thư nên đề tài đã hoàn thành đúng tiến độ và vận hành khá tốt khi mang ra thí nghiệm trong lần đầu tiên”, Lâm chia sẻ.

Theo chia sẻ của TS Nguyễn Thị Anh Thư, để thực hiện thành công đề tài,  nhóm sinh viên đã phải vượt qua nhiều thách thức. Các bạn sinh viên tham gia thực hiện đề tài đến từ các khoa khác nhau, bên cạnh ưu điểm về tính liên ngành, các bạn cần phối hợp vận dụng được kiến thức từ các chuyên ngành của mình để hoàn thiện sản phẩm. Ngoài ra, từng cá nhân phải biết tổ chức thực hiện phần việc được giao một cách đồng bộ và giao tiếp hiệu quả trong nhóm để có thể phối hợp thực hiện dự án. Ngoài ra, lịch học, lịch thi lại khác nhau, cùng với thời gian thực hiện đề tài khá ngắn nên các bạn phải nỗ lực hết mình mới có thể hoàn thiện kịp tiến độ. Tuy vậy, với đam mê được sáng tạo, đóng góp thông qua thực hiện các dự án phục vụ cộng đồng, phục vụ xã hội, các sinh viên đã hoàn thành máy nhặt rác thông minh và tương đối thành công với các thử nghiệm đầu tiên. Theo đánh giá của TS Nguyễn Thị Anh Thư, việc ứng dụng xử lý ảnh và trí tuệ nhân tạo chính là điểm nhấn của đề tài và hy vọng hệ thống có thể được ứng dụng về sau để góp phần thu gom rác dọc các ao hồ, bờ biển của Việt Nam.

Lê Trường Lâm cho hay, “Mặc dù máy đã đáp ứng được các tính năng đề xuất ban đầu nhưng nhóm vẫn sẽ tiếp tục để cải thiện tính ổn định của hệ thống. Ngoài ra nhóm vẫn đang hoàn thiện tính năng ứng dụng pin năng lượng mặt trời để tối ưu hóa khả năng “tiết kiệm năng lượng”.

PGS.TS Phạm Văn Tuấn - Trưởng phòng Phòng Khảo thí và Đảm bảo chất lượng, Phụ trách chương trình hợp tác quốc tế giữa Nhà trường và ĐH Bang Arizona đánh giá: “Đề tài máy nhặt rác thông minh là một trong những đề tài mà sinh viên giảng viên Trường ĐH Bách khoa – ĐH Đà Nẵng hướng đến phục vụ xã hội, phục vụ cộng đồng và phối hợp giải quyết các bài toán đặt ra bởi doanh nghiệp. Trước đây cũng đã có nhiều đề tài của sinh viên trường tham gia các cuộc thi đổi mới sáng tạo và đạt giải thưởng”. Theo TS Phan Minh Đức, Phó hiệu trưởng Trường ĐH Bách khoa – ĐH Đà Nẵng, trong thời gian tới nhà trường sẽ tăng cường hỗ trợ và phát triển hơn nữa các dự án đổi mới sáng tạo, phục vụ cộng đồng và khởi nghiệp thông qua chương trình “Phát triển năng lực Thế kỷ XXI” cho sinh viên trong giai đoạn 2020-2025. Qua đó, sinh viên tham gia sẽ có cơ hội trải nghiệm, phát triển toàn diện các kỹ năng cần thiết cho cá nhân và cho nghề nghiệp, từ kỹ năng nghiên cứu đến thực hiện dự án, giải quyết vấn đề, đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp. Chương trình này đồng thời sẽ giúp tăng cường kết nối giữa nhà trường-doanh nghiệp-xã hội, góp phần cho sự phát triển bền vững của trường, của Đại học Đà Nẵng nói riêng và giáo dục Đại học nói chung.

NGỌC QUỐC