Thuyền không người lái của SV Bách khoa

Sản phẩm nghiên cứu khoa học của nhóm SV Điện – Điện tử, nhằm giúp quan trắc môi trường nước tự động.

Sản phẩm nghiên cứu khoa học của nhóm SV Điện – Điện tử, nhằm giúp quan trắc môi trường nước tự động.

Sản phẩm thuyền không người lái dùng trong quan trắc môi trường nước. – Ảnh: HOA NỮ

Nhóm sinh viên sáng chế ra thuyền không người lái gồm: Nguyễn Đăng Khoa, Bùi Quốc Chiến và Đặng Cao Cường, đang theo học chuyên ngành Tự động hóa, Khoa Điện – Điện tử, Trường ĐH Bách khoa (ĐHQG-HCM). Cả ba đang nghiên cứu tại VIAM Lab – Phòng thí nghiệm Điều khiển tự động & Cơ Điện tử (thuộc Trường ĐH Bách khoa).

ĐO NHANH, LIÊN TỤC, CHÍNH XÁC, ÍT TỐN KÉM NHÂN LỰC

Hiện nay, việc quan trắc, khảo sát tình trạng ô nhiễm nguồn nước sông hồ, kênh rạch hầu hết được thực hiện thủ công nên tính cơ động và liên tục không cao. Trước thực trạng đó, nhóm sinh viên Khoa – Chiến – Cường đã tìm tòi, nghiên cứu thực hiện sản phẩm thuyền không người lái (USV – Unmanned Space Vehicle) để hỗ trợ quá trình này.

“Đo nhanh, trực tiếp và liên tục trên diện rộng; mức độ tự động hóa cao, tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành để quan trắc, sử dụng ít nhân lực; tất cả các dữ liệu quan trắc được thu thập trên diện rộng theo quỹ đạo định trước, đồng bộ với lịch trình lấy mẫu chung đã đề ra trước đó, giúp việc quan trắc đạt độ chính xác cao và liên tục trong thời gian khảo sát.” – Khoa tự hào khi nhắc về những ưu điểm mà sản phẩm của nhóm làm được.

BỀN BỈ, THÍCH NGHI NHIỀU ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ KHÍ HẬU

Chiếc thuyền của nhóm hai thân, giúp hạn chế không bị lật úp, bảo vệ các thiết bị trên thuyền. Không những thế, độ rung lắc thấp cũng là một yếu tố cơ bản giúp đảm bảo các thiết bị cảm biến trên tàu hoạt động chính xác và lâu dài. Không gian trên chiếc “USV hai thân” này cũng rộng hơn, cho phép bố trí nhiều thiết bị hơn, phù hợp với nhiều nhiệm vụ khác nhau.

“Thân tàu được làm bằng vật liệu composite với các ưu điểm: nhẹ hơn khoảng 50% trọng lượng tàu gỗ hoặc thép cùng cỡ; độ bền cao, dẻo dai, có khả năng chịu va đập cao nhờ module đàn hồi thấp; không bị rỉ sét, không bị tác động bởi muối hoặc hóa chất, thích hợp hoạt động trong nhiều môi trường nước khác nhau (kể cả biển); chi phí bảo trì thấp.” – Khoa giải thích cặn kẽ về vật liệu được nhóm sử dụng làm thuyền. 

Nhóm tác giả và chiếc thuyền không người lái tại cuộc thi Eureka 2018. – Ảnh: HOA NỮ

Về phần mềm, nhóm xây dựng được giải thuật điều khiển và dẫn đường với sai số thấp, độ chính xác cao. Hiện tại, thuyền có hai chế độ điều khiển là bằng tay hoặc tự động di chuyển theo lộ trình được xác định trên Google Map. Nhóm sử dụng:

• Module GPS RTK nên có thể nhận được vị trí của thuyền với độ chính xác cao hơn so với GPS thông thường

• Cảm biến gia tốc góc IMU để điều khiển góc xoay của tàu

• Module thu phát RF để truyền nhận dữ liệu từ xa (tốc độ tối đa 250 kbps, đường kính ngoài trời 1,6 km)

ỨNG DỤNG TUẦN TRA, TÌM KIẾM, CỨU NẠN TRÊN BIỂN

Nhóm mong muốn, trong tương lai, với việc trang bị các cảm biến và nhiều thiết bị chuyên dụng khác, “USV hai thân” có thể mở rộng phạm vi ứng dụng sang các lĩnh vực: đo độ mặn nước, nhiệt độ nước; hàm lượng CO2 trong không khí và biển; áp suất khí quyển, chiều cao sóng, tốc độ gió; theo dõi cá, quan sát bằng hình ảnh, âm thanh dưới nước; đo tràn dầu, ô nhiễm; khảo sát, theo dõi, lập bản đồ đường biển; tuần tra, cứu hộ và phòng vệ trên biển.

THI CA tổng hợp từ Thanh Niên