Phú Yên: Hai học sinh sáng tạo Robot hỗ trợ sản xuất cho diêm dân

“Là người con ở vùng muối Lệ Uyên (xã Xuân Phương-TX Sông Cầu) em đã cảm nhận nỗi vất vả của người dân nơi đây trong nghề làm muối. Trong quy trình sản xuất muối thì công đoạn đầm da ruộng muối và cào muối khi thu hoạch được xem là công việc vất vả nhất của diêm dân…cho nên chúng em nghiên cứu sáng tạo mô hình Robot này với mong muốn để phục vụ diêm dân” học sinh Đặng Duy Minh Quân, chia sẻ.

Võ Huỳnh Hoàng Nam và Đặng Duy Minh Quân (thứ 1 và thứ 2, bên trái) nhận giải thưởng Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học tỉnh Phú Yên lần thứ 10 năm học 2022-2023 (do Sở GD&ĐT Phú Yên tổ chức trao giải, ngày 13/01/2023)

Từ thực tế sáng chế ra mô hình

Theo Phòng Kinh tế Thị xã Sông Cầu, nghề làm muối truyền thống tập trung chủ yếu ở 2 vùng: Tuyết Diêm thuộc xã Xuân Bình và Lệ Uyên thuộc xã Xuân Phương. Hiện có trên 570 hộ tham gia sản xuất muối với diện tích 183,8 ha trong đó có 13,5 ha sản xuất muối sạch bằng phương pháp trải bạt.

Diêm dân Trần Văn Qúy (53 tuổi) thế hệ thứ ba của gia đình có nghề truyền thống làm muối lâu đời ở thôn Lệ Uyên (xã Xuân Phương-TX Sông Cầu), trải lòng: “Làm ra những hạt muối trắng tinh, mặn dịu…là một quá trình lao động nhọc nhằn, người diêm dân phải “cõng nắng” trên lưng để làm với nhiều công đoạn khác nhau: Chuẩn bị ruộng, đầm da ruộng (đầm phẳng mặt bùn), tháo nước biển vào ruộng (ô chứa nước và ô nuôi mặn), cào muối khi muối đã kết tủa để thu hoạch…tất cả đều phải làm trong thời tiết trời nắng cằng gắt càng tốt…”

Em Võ Huỳnh Hoàng Nam, mô tả: “Hiện diệm dân ở Tuyết Diêm và Lệ Uyên thì vẫn dùng phương pháp đầm da ruộng muối thủ công truyền thống. Họ dùng dụng cụ làm từ thanh gỗ lớn, có cán cầm (cây đầm), tận dụng trọng lực của cây đầm để làm cho đất nền ruộng muối cứng, bằng phẳng. Để đầm được một ô ruộng đạt yêu cầu, người dân phải mất đến nhiều giờ, thậm chí là nhiều buổi để đầm đi đầm lại…”

Em Đặng Duy Minh Quân, cho biết: “Thu hoạch muối cũng là một công đoạn vất vả của diêm dân. Bà con thường dùng dụng cụ cào muối (cái trang muối), bàn cào bằng gỗ có gắn cán bằng tre dài 5-7 mét, người dân đứng trên bờ ruộng muối, dùng sức để đẩy muối lại thành từng đống, tốn rất nhiều sức lực và thời gian nhưng hiệu quả thấp…”

Được biết, xuất phát từ thực tế và với mục đích ứng dụng tiến bộ khoa học kĩ thuật vào các công đoạn sản xuất muối ở Tuyết Diêm và Lệ Uyên, đôi bạn học sinh Hoàng Nam và Minh Quân đã tìm hiểu qua Internet, vận dụng những kiến thức học được trường. Đặc biệt, quá trình nghiên cứu sáng tạo ra “Robot đầm da ruộng muối và cào muối điều khiển bằng Smartphone”được sự tư vấn, chia sẻ kinh nghiệm, giúp đỡ của thầy giáo và diêm dân ở làng muối Tuyết Diêm.

Thầy giáo Huỳnh Văn Nhi, dạy Ngoại ngữ (tiếng Anh) của trường THPT Phan Đình Phùng (TX Sông Cầu-Phú Yên), người hướng dẫn, góp ý mô hình của Hoàng Nam và Minh Quân, đánh giá: “ Nam và Quân là học sinh giỏi của trường, tuy đang học lớp 10 nhưng hai em rất đam mê sáng tạo kỹ thuật. Đặc biệt là sáng tạo mô hình Robots với mong muốn ứng dụng thực tế cho người dân quê mình hiện có nghề làm muối, tôi rất cảm kích tinh thần của các em”.

Đặng Duy Minh Quân (trái) và Võ Huỳnh Hoàng Nam (phải) kiểm tra sản phẩm robot của mình.

Mô hình hữu ích

Hoàng Nam và Minh Quân, khẳng định: “Phần mềm robot đầm da ruộng muối và cào muối điều khiển bằng Smartphone” do chúng em tự lập trình hoàn toàn bằng ngôn ngữ MIT App Inventor 2. Được “chạy” trên thiết bị di động hệ điều hành Android, dung lượng cài đặt khoảng 4.0 MB. Robot nhận lệnh từ người điều khiển, gửi tín hiệu đến board mạch chính Arduino Mega 2560 thông qua kết nối Bluetooth hoặc Wifi. Tương thích với các biểu tượng tiếng Việt. Điều này giúp cho người diêm dân dễ dàng tiếp cận sản phẩm, thuận tiện cho quá trình điều khiển, sử dụng”.

Thầy giáo Huỳnh Văn Nhi, cho biết: “Bộ khung robot được làm từ sắt hộp dày 4 cm x 3 cm mạ kẽm chống rỉ. Thiết kế robot có tính cơ động, dễ dàng di chuyển giữa các ô ruộng muối. Robot sử dụng động cơ điện 12V có công suất 250W, động cơ này có thể giúp robot chịu tải trọng lên đến 80 kg, đủ để robot có thể di chuyển dễ dàng và thực hiện chức năng: đầm da ruộng muối và cào muối một cách hiệu quả. Với việc sử dụng board mạch arduino Mega 2560 R3- một loại board mạch lớn và hiện đại nhất của các dòng board mạch arduino, có số chân digital lên đến 54 chân, để robot dễ dàng nâng cấp, bổ sung thêm nhiều tính năng”; “Hệ thống di chuyển của Robot được cấp nguồn bằng ắc quy khô 12V, dung lượng lên đến 15 Ah. Hệ thống vi mạch điều khiển được cấp nguồn bằng loại pin 18650 (Lithium-ion) thế hệ mới, thân thiện với môi trường rất ít tốn chi phí vận hành, dễ dàng sạc lại khi hết pin cùng với bộ nguồn (ắc quy và Pin) có dung lượng 16Ah, robot có thể hoạt động trong nhiều giờ liền mà không cần sạc”

Về kỹ thuật robot, khi đầm da ruộng muối, em Hoàng Nam mô tả: “Khi đầm da ruộng muối thì robot sẽ được điều khiển bơm nước vào các bánh xe (hàn bằng inox bên trong rỗng) trọng lượng robot tăng lên 70 kg. Với trọng lượng này sẽ dễ dàng đầm, làm phẳng da nền của ruộng muối”; “Khi không đầm da ruộng muối thì phần mềm sẽ điều khiển để bơm nước ra khỏi các bánh xe, trọng lượng robot giảm xuống khoảng 30 kg, giúp diêm dân có thể dễ dàng di chuyển giữa các ruộng muối hoặc bảo quản…” Hoàng Nam, mô tả thêm.

Về tính năng cào muối, em Minh Quân, cho biết: “Robots được điều khiển thông qua phần mềm một piston điện 12V. Khi cần cào muối, phần mềm điều khiển bộ phận cào hạ thấp, khi không cào muối thì nâng bộ phận cào lên để thuận tiện cho quá trình di chuyển. Ngoài ra robot được gắn bộ điều tốc lên đến 400W để thay đổi tốc độ khi đầm da ruộng muối hoặc cào muối dễ dàng thông qua phần mềm điều khiển.”; “ Hệ thống lái của robot được điều khiển thông qua một piston điện và mô-đum (module) điều khiển động cơ nên tính chính xác và ổn định cao. Robot còn trang bị một cảm biến vật cản hồng ngoại, khi gặp vật cản, robot tự động chuyển hệ thống đèn tín hiệu từ đèn led xanh, sang đèn led đỏ và phát âm thanh bằng còi, báo động cho người sử dụng biết...” em Minh Quân, chia sẻ thêm.

Th.S Lê Quang Việt, Hiệu trưởng trường THPT Phan Đình Phùng,  cho biết: “Robot đầm da ruộng muối và cào muối điều khiển bằng Smartphone” của Võ Huỳnh Hoàng Nam, và Đặng Duy Minh Quân, vinh dự đạt giải Nhì Cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp tỉnh dành cho học sinh trung học năm học 2022-2023. Đây là phần thưởng cho sự nỗ lực đam mê sáng tạo của các em; đồng thời làm lan tỏa phong trào sáng tạo sáng tạo kỹ thuật ở nhà trường mạnh hơn. Lãnh đạo trường, sẽ chỉ đạo giáo viên hướng dẫn cùng với 2 học sinh bổ sung và hoàn chỉnh mô hình thêm, để tham gia Cuộc thi Sáng tạo kỹ thuật Thanh, thiếu niên và Nhi đồng tỉnh Phú Yên lần thứ 10 (2022-2023) ” ./.