Nghiên cứu khoa học vì cộng đồng: Robot hỗ trợ người khuyết tật

Không thể đi lại được từ khi còn là cậu bé 4 tuổi do chứng teo cơ và vẹo cột sống, suốt những năm tháng học phổ thông, Trần Phan Thanh Hải (lớp 12A1 Trường THPT Marie Curie, Q.3, TP.HCM) luôn chỉ ngồi một chỗ, mọi sinh hoạt đều phải có người hỗ trợ. Hơn ai hết, cậu hiểu những khát khao được tự do hòa nhập, vui chơi cùng bè bạn và cộng đồng của những người khuyết tật như mình.

Robot hỗ trợ người khuyết tật của Trần Phan Thanh Hải (phải) và Lữ Thế Vỹ tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học khu vực phía Nam năm 2019 do Bộ GD-ĐT tổ chức tại Trường ĐH Tôn Đức Thắng

Từ niềm khát khao đó, dù sức khỏe yếu Hải vẫn lựa chọn con đường nghiên cứu khoa học với mong muốn mang hiểu biết của mình để giúp đỡ những người cùng cảnh ngộ. Nhờ sự hỗ trợ của cậu bạn thân cùng lớp Lữ Thế Vỹ, Hải đã chế tạo thành công robot hỗ trợ người khuyết tật trong đề tài “Robot hỗ trợ người khuyết tật, bệnh nhân điều trị lâu dài học tập và sinh hoạt cộng đồng”. Nghiên cứu đã mở ra cơ hội để người khuyết tật và yếu thế trong xã hội được “cảm nhận và tận hưởng” cuộc sống một cách không-lệ-thuộc.

Nằm trên giường bệnh… chế tạo robot

Đây là lần thứ 2, Vỹ đồng hành cùng bạn nghiên cứu khoa học. Lần đầu tiên là năm lớp 11 với lập trình web giảm quá tải bệnh viện. Trong cái nhìn của Vỹ, Hải là một cậu bạn kiên cường, nghị lực. Ba năm gắn bó cùng nhau là chừng ấy năm Vỹ thấy bạn bước qua những cơn đau về thể xác một cách nhẹ nhàng, tựa như người ta “hắt hơi sổ mũi”. Đặc biệt, cách Hải ước mơ và thực hiện ước mơ càng khiến Vỹ cảm phục. “Dù bản thân khuyết tật, ốm yếu nhưng Hải luôn khát khao được cống hiến cho xã hội bằng chính sức lực của mình. Hải tự mình học hỏi về điện tử, lập trình và dường như dành cả thanh xuân để theo đuổi đam mê vì cộng đồng bằng những nghiên cứu khoa học. Đồng hành cùng bạn, em chỉ muốn giúp bạn thực hiện ước mơ và giúp đỡ xã hội”, Vỹ nói.

Ở đề tài lần này, Vỹ cho hay bản thân chỉ đóng vai trò phụ bạn lắp ráp linh kiện cho robot – những công việc đòi hỏi sức người mà Hải không làm được. Trong khoảng 2 tuần nước rút thực nghiệm robot, Vỹ gần như… chuyển đến nhà Hải ở để lúc nào cũng bên bạn. Thời gian này, không chỉ đồng hành cùng bạn nghiên cứu mà Vỹ còn thay bạn chép bài trên lớp, đưa bạn đến trường. “Liên tiếp những đêm thức đến 2-3 giờ sáng, Hải mệt quá nói không ra hơi, cậu nằm một chút rồi lại dậy làm tiếp. Có hôm cả hai thức đến tận sáng để sửa lỗi lập trình của robot, sáng hôm sau Hải nhập viện luôn vì viêm phổi”, Vỹ nhớ lại.

Thời gian đó, đã từng có lúc Vỹ nghĩ… bỏ cuộc vì áp lực học tập của năm học cuối cấp – lớp 12. Nhưng rồi cậu lại tự động viên trước nghị lực và trái tim luôn đập nhịp vì người khác của Hải. “Ngay cả khi nằm trên giường bệnh điều trị viêm phổi, Hải vẫn để máy tính bên cạnh, mắt không rời khỏi màn hình. Cậu ấy chưa bao giờ bỏ cuộc, bệnh tật chưa bao giờ làm cậu ấy khuất phục thì cớ gì mình bỏ cuộc”, Vỹ tự nhủ.

Phải là “người tàn mà không phế”

Những năm học cuối cấp THCS, một lần được bạn cõng ra sân trường sinh hoạt, dưới ánh nắng mặt trời vàng như mật, tiếng chim hót véo von và tiếng cười đùa trong trẻo của các bạn, cậu bé Hải khi đó bất chợt khát khao đến cháy bỏng cảm giác được tự mình khám phá và hòa nhập. Hải lên mạng tìm hiểu, thấy bên nước Mỹ xa xôi có loại robot hỗ trợ người khuyết tật hòa nhập nhưng giá thành quá mắc và nhiều chức năng chưa thật sự phù hợp với đối tượng người dùng. Từ đó, Hải nung nấu ý định sẽ tự mình chế tạo ra robot cho riêng mình và giúp đỡ những người như mình với giá thành rẻ, phù hợp nhất.

Tuy nhiên, phải đến 5 năm sau, khi Hải 18 tuổi như bây giờ, cậu mới dám bắt tay vào thực hiện ước mơ thuở ấy. Hải nói, ngày đó dù khát khao nhưng bản thân chưa đủ lực và tầm, kiến thức còn quá ít ỏi trong khi nghiên cứu lại đòi hỏi tính chuyên sâu. “Bước chân vào trường THPT, em có máy tính làm bạn. Mỗi ngày, hơn nửa thời gian em bầu bạn cùng máy tính, em vào những trang về lập trình, tự học hỏi về CNTT. Em chỉ nghĩ, cơ thể mình thế này, đừng để trở thành người tàn phế, đừng để làm gánh nặng cho mẹ, cho bạn bè, cho xã hội…”, Hải chia sẻ. Ba năm THPT, Hải đã tự mình kiếm thêm thu nhập cho mẹ bằng cách viết phần mềm lập trình. Cậu có tổng cộng 5 đề tài nghiên cứu khoa học – tất cả đều hướng đến cộng đồng, dành cho những người yếu thế.

Mong người khuyết tật hòa nhập dễ dàng

Bảy tháng là thời gian Hải và Vỹ hoàn thành robot hỗ trợ người khuyết tật. Dù kiến thức được vun vén, tích lũy suốt những năm phổ thông nhưng với Hải, ở đề tài này bản thân đã thực sự “chơi lớn”: “Bo mạch của robot gần như một máy tính, cần những kiến thức chuyên sâu về khoa học dữ liệu và khoa học máy tính. Nếu không hiểu thì không thể chế tạo. Vì vậy, phải vừa làm, vừa tìm hiểu, vừa đọc tài liệu trong và ngoài nước. Cũng do thiếu chuyên môn, robot còn bị vô số những lần hỏng hóc”, Hải kể.

Với ước mong hòa nhập, robot được Hải thiết kế như một… cậu bé hiếu động. Cao 97cm và nặng 7kg. Bằng cơ chế hoạt động rất đơn giản, chỉ cần một máy tính có cài đặt webcam và kết nối mạng, robot giúp người khuyết tật và cả những người không di chuyển được có thể đi đến bất cứ đâu và cảm nhận bất cứ điều gì bên ngoài cuộc sống.

“Ví dụ như em muốn được ra sân trường chơi với các bạn, em sẽ dùng máy tính kết nối với trang web điều khiển của robot, tạo một tài khoản để đăng nhập vào giao diện điều khiển, trên đó có những nút điều khiển cho phép em tự mình đưa robot ra sân trường. Tại đó, webcam máy tính sẽ thu hình ảnh và âm thanh chân thật đến em và ngược lại, từ em đến các bạn. Vì vậy, dù ngồi ở nhà thì em vẫn sẽ có cảm giác như đang ở giữa sân trường vui chơi”, Hải chia sẻ.

Điều đặc biệt, với nghiên cứu này, Hải cho hay cậu đã khắc phục được những nhược điểm của robot nước ngoài như chỉ có 1 màn hình nhỏ nên hạn chế tính tương tác của người dùng với những người xung quanh. “Robot gồm 3 khung màn hình nên không chỉ hiển thị khuôn mặt người dùng, không gian người dùng mà còn bao hàm cả không gian mà robot thu được, tạo ra sự tương tác lớn nhất giữa người dùng với cộng đồng. Bên cạnh đó, robot còn được cải tiến thêm 1 cổng HDMI giúp người dùng có thể thể hiện được bản thân mình như thuyết trình, lên bảng giải bài tập một cách dễ dàng ngay cả khi đang ngồi ở nhà. Hơn nữa, robot có sử dụng bánh xích xe tăng thay vì bánh tròn như ở Mỹ, đảm bảo có thể di chuyển ở những địa bàn gồ ghề, thậm chí là lên dốc. Cùng với đó, bộ phát 4G cũng được trang bị để tăng tính kết nối giữa người dùng và robot ở mọi lúc, mọi nơi”, Hải thông tin.

Và đặc biệt hơn nữa là giá thành rẻ hơn rất nhiều, thay vì hơn 6.000 USD như ở Mỹ, Hải ước tính sản phẩm của mình giá chỉ 6 triệu đồng nếu được sản xuất ra ngoài thị trường, giúp người dùng Việt Nam có thể dễ dàng tiếp cận.

Hàng ngày, mọi sinh hoạt của Hải (ngồi xe lăn) đều phải có sự hỗ trợ của mẹ và bạn bè

“Suốt quãng thời gian đi học, chưa bao giờ em được tự mình khám phá và hòa nhập cùng bạn bè, muốn làm gì, đi đâu cũng phải có bạn bè trợ giúp. Để tránh làm phiền bạn bè nhiều, em thường chọn cách ngồi một chỗ khi đến trường. Sức khỏe yếu, việc đi học thôi cũng đã rất khó khăn. Vì vậy, với em, mỗi ngày đến trường đã là một thử thách. Nhưng mỗi ngày trôi qua, thấy mình còn được sống, còn được học tập, em luôn nghĩ mình không được phép bỏ cuộc”, Trần Phan Thanh Hải bộc bạch.

Khi thực nghiệm tại Trường THPT Marie Curie, Hải cho hay robot hoạt động rất tốt, hình ảnh và âm thanh sống động. “Em hy vọng mình sẽ có đủ sức khỏe để tiếp tục nghiên cứu, đưa robot đi vào thực tế, giúp những người khuyết tật như mình sớm hòa nhập với cộng đồng, xã hội”, Hải bày tỏ.

Với tính nhân văn và thiết thực, đề tài của Hải và Vỹ đã đoạt giải ba cấp quốc gia trong Cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học khu vực phía Nam năm 2019 do Bộ GD-ĐT tổ chức. Chia sẻ về đề tài, thầy Nguyễn Đăng Khoa (Hiệu trưởng Trường THPT Marie Curie) cho biết vượt lên trên cả nghiên cứu khoa học đó là thông điệp về một tình bạn đẹp, sự hồn nhiên không hề vụ lợi khi giúp đỡ bạn bè. Đồng thời, đó còn là thông điệp của nghị lực, tinh thần vượt khó, sự cống hiến vì cộng đồng. “Bệnh tật có thể lấy đi của Hải hình hài một chàng thanh niên nhưng chưa bao giờ lấy đi được của em nghị lực, niềm ham sống và trách nhiệm vì cộng đồng. Hải luôn là tấm gương về “tàn mà không phế”, là niềm tự hào của trường Marie Curie. Giải thưởng nào không quan trọng, quan trọng là em biết ước mơ, dám ước mơ, dám thực hiện”, thầy Khoa hãnh diện nói.

Yến Hoa