Robot Nghiên cứu địa chất, phân tích và cảnh báo dòng chảy xa bờ nguy hiểm

Cá nhân: Nguyễn Duy Khang Trần Viết Lân

LĨNH VỰC CôNG NGHệ

Mô tả sản phẩm

Giới thiệu sản phẩm:

Theo thống kê được báo cáo từ Hội thảo “Tăng cường các giải pháp chỉ đạo trong công tác tuyên truyền phòng chống đuối nước ở trẻ em”. Đuối nước đã cướp đi sinh mạng của 360.000 người mỗi năm trên toàn thế giới. Trong đó 90% là xảy ra ở các nước có thu nhập thấp hoặc trung bình. Tại Việt Nam, trên 2.000 trẻ em tử vong do đuối nước mỗi năm. Việt Nam là một trong các quốc gia có tỉ lệ trẻ em đuối nước cao hơn các nước trong khu vực Đông Nam Á và cao gấp 10 lần các nước phát triển. Đây là con số vô cùng đáng lo ngại và luôn là vấn đề nóng thu hút sự quan tâm của mọi người hiện nay.

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến các vụ tai nạn đuối nước như: việc thiếu kiến thức, kĩ năng bơi; không đảm bảo thể lực dẫn tới hiện tượng khi đang bơi thì chuột rút; không chấp hành các biển báo ở những khu vực nước lớn cấm bơi; nguyên nhân về thời tiết xấu. Bên cạnh đó, có một nguyên nhân vô cùng nguy hiểm thường xuyên được nhắc tới gần đây là dòng chảy tử thần – dòng chảy xa bờ.

Đã có nhiều giải pháp được đưa ra để xử lý khi gặp dòng chảy xa bờ như: quan sát để tránh dòng nước, bơi cùng chiều để thoát khỏi dòng nước, nâng cao và cải thiện kĩ năng bơi. Tuy nhiên các giải pháp ấy chưa thật sự hiệu quả, cần phải có giải pháp chủ động phân tích cụ thể và cảnh bảo để người dân chủ động phòng tránh khỏi dòng chảy xa bờ. Chính vì lý do đó mà mô hình Robot Phân tích và cảnh báo dòng chảy xa bờ nguy hiểm được ra đời.

Tính năng cơ bản:

Thiết kế một robot ngầm gồm một số tính năng hỗ trợ con người trong việc phân tích và cảnh báo dòng chảy xa bờ nguy hiểm. Trong thiết bị sẽ ứng dụng công nghệ thị giác máy tính và trí tuệ nhân tạo để chạy các thuật toán giúp chụp ảnh, phân tích tốc độ và lưu lượng dòng chảy, ứng dụng công nghệ Internet of Things phục vụ người điều khiển có thể giám sát, theo dõi lộ trình, vận hành robot và đưa ra cảnh báo từ xa. Kết quả phân tích đảm bảo khoa học và chính xác, giúp giải quyết được vấn đề đặc ra. Từ đó có thể thực hiện mô hình phân tích và cảnh báo dòng chảy xa bờ để phòng tránh các vụ tai nạn đuối nước đáng tiếc.

Tiêu chí đặc ra cho sản phẩm:

-Robot có khả năng vận hành ổn định và chính xác ở độ sâu 40-50m.

-Robot thực hiện được các tính năng thông minh như: Waypoint – vận hành theo lộ trình được người dùng định trước, RTH – quay về vị trí xuất phát để nạp nại năng lượng khi điện năng cung cấp sắp hết.

-Khả năng thu thập, xử lý và phân tích tốc độ, lưu lượng và độ xoáy của dòng nước

-Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong việc nhận diện dòng nước nguy hiểm, thông báo về trung tâm điều khiển và phát tín hiệu lên trên mặc nước.

-Tạo ra cánh tay Robot để khi xác định được vị trí dòng chảy nguy hiểm thì cánh tay sẽ kéo dài lên trên mặt nước để đánh dấu khu vực có dòng nước nguy hiểm.

-Hệ thống cảm biến, nhận diện: đo từ trường, tốc độ, lưu lượng và áp suất nước để phân tích môi trường, đưa ra kết quả chính xác và vận hành hiệu quả.

Tính sáng tạo và đổi mới:

- Sử dụng cơ chế lặn dùng động cơ: với cơ chế này thiết bị có thể lặn mà không phụ thuộc vào thể tích khoang chứa như cơ chế thuần tàu ngầm. Đồng thời giảm trọng lượng của thiết bị hơn nhiều, linh hoạt trong việc vận chuyển, nên việc chế tạo có thể đơn giản và hiệu quả hơn.

- Sản phẩm là sự tích hợp nhiều tính năng thông minh cho robot: giúp người dùng có thể dễ dàng kiểm soát và đẩy tiến trình quan sát, do thám dòng chảy xa bờ hiệu quả hơn.

- Thiết bị có khả năng dựng bản đồ 3D và mẫu vật 3D: giúp người dùng có thể hình dung trực quan về môi trường một cách nhìn thực tế để có thể dễ dàng tiếp cận và đưa ra kết quả sớm hơn.

- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc nhận diện các dòng chảy, khu vực nguy hiểm,… góp phần tăng thêm tính an toàn cho các bãi tắm biển, giảm thiểu tai nạn đuối nước do dòng chảy xa bờ gây ra.

- Ứng dụng Internet of Things để thiết lập và theo dõi tiến trình của hệ thống cảm biến của robot được giám sát từ xa để giám sát thông tin chính xác nhất của robot vận hành theo thời gian thực.

Tính ứng dụng:

Dễ dàng triển khai, mang lại giá trị cho xã hội và cộng đồng, giảm thiểu rủi ro tai nạn đuối nước đáng tiếc

Tiềm năng phát triển:

- Ứng dụng các công nghệ và phương pháp để robot có thể vận hành hoàn toàn qua truyền dẫn không dây.

- Tối ưu hóa thiết kế thiết bị: giảm 5-10kg trọng lượng và kích thước của robot. Tăng công suất động cơ để robot có thể lặn sâu hơn.


- Cải thiện và tối ưu hóa hiệu quả của cánh tay robot để hoạt động linh hoạt và chính xác. Tiến xa hơn là có thể sử dụng cánh tay ấy để cứu hộ cứu nạn các nạn nhân gặp tai nạn đuối nước.

- Bổ sung các cảm biến như: đo chất phóng xạ(đang lắp đặt), đo chất lượng nguồn nước và các cảm biến có chức năng phục vụ cho việc nghiên cứu và đảm bảo an toàn vào hệ thống cảm biến.

- Thiết lập tính năng an toàn cho tàu: phát hiện các mối hiểm nguy xung quanh sử dụng công nghệ quét sóng âm. Phát triển tính năng tự động cân bằng áp suất cho robot hoạt động ổn định.

- Xây dựng một ứng dụng có thể đồng bộ các thông tin trên cùng một màn hình hiển thị, có thể kiếm soát các điều kiện như: thời tiết, tốc độ gió,… để có thể cấp phép cho robot có thể hoạt động được hay không nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị hoạt động nếu không đáp ứng đủ robot sẽ không hoạt động và gửi cảnh báo đến người dùng.

Video: