Lựa chọn thiết kế và chế tạo một Robot có khả năng phản ứng với môi trường cách ly đặc biệt mang tên “Robot khử trùng tự động”, nhóm sinh viên của Đại học Duy Tân đã giành giải Dự án Xuất sắc tại Cuộc thi InnovateFPGA Design Contest 2022. Sản phẩm này được thực hiện với mong muốn giúp khắc phục những hạn chế của các phương pháp khử trùng hiện có, cải thiện chất lượng khử trùng và giảm xác suất nhiễm trùng trong Y tế. 

                       

        Các học viên, sinh viên Đại học Duy Tân tham gia dự thi (Nguyễn Minh Huy - ngoài cùng bên trái, Trần Thị Tuyết Nhung,

                                                                      Nguyễn Ngô Anh Quân - ngoài cùng bên phải)

Cuộc thi InnovateFPGA Design Contest 2022 do Tập đoàn Intel & Terasic (Mỹ) tổ chức với quy mô quốc tế, chuyên về thiết kế Hệ thống Nhúng. Đây là sân chơi sáng tạo dành cho mọi đối tượng từ sinh viên, kỹ sư, giáo sư đến các công ty hoạt động trong lĩnh vực sản xuất Hệ thống Nhúng. 

Cuộc thi khởi động từ tháng 7/2021 và được chia làm 4 khu vực, bao gồm: Mỹ, châu Âu - Trung Đông, Trung Quốc và châu Á - Thái Bình Dương. Tham gia Cuộc thi InnovateFPGA Design Contest 2022 khu vực châu Á - Thái Bình Dương, có 135 đội đến từ các quốc gia như: Ấn Độ, Malaysia, Sri Lanka,… cùng tranh tài. 

Đến từ Đại học Duy Tân, các thành viên gồm: Nguyễn Ngô Anh Quân - học viên cao học ngành Kỹ thuật Điện tử, Trần Thị Tuyết Nhung - sinh viên ngành Điều dưỡng, Nguyễn Minh Huy - sinh viên ngành Quản trị Kinh doanh, dưới sự hướng dẫn của thầy Trần Lê Thăng Đồng và thầy Phạm Ngọc Quang của Trung tâm Điện-Điện tử đã tham dự cuộc thi với dự án “Robot khử trùng tự động”. Ý tưởng dự án bắt nguồn từ mong muốn hỗ trợ đội ngũ y tế ngăn chặn đại dịch COVID-19 lan rộng và những dịch bệnh khác có thể xuất hiện trong tương lai. 

Robot được thiết với thân hình nhỏ gọn để có thể sử dụng trong mọi môi trường từ bệnh viện lớn đến phòng khám nhỏ. Nó có thể di chuyển linh hoạt đến nhiều vị trí trong phòng để phun dung dịch diệt khuẩn và chiếu tia UV diệt khuẩn. Các vòi phun dung dịch cũng được thiết kế để giảm thiểu tiêu hao dung dịch khử trùng nhưng vẫn đảm bảo phân phối dung dịch đến tất cả các vị trí trong phòng. FPGA dùng để chia sẻ một phần xử lý toán học của mainboard, điều này giúp tăng khả năng xử lý của hệ thống. Robot được trang bị một số mô-đun tiệt trùng và tự động khớp các giải pháp tiệt trùng với các yêu cầu tiệt trùng cụ thể trong các tình huống. 

                    

                                                                           Cấu tạo của "Robot khử trùng tự động"

Hệ thống thực thi nhiệm vụ dựa trên một ứng dụng cung cấp lộ trình di chuyển cho Robot. Các thuật toán thông minh này cho phép lựa chọn di chuyển thông minh các giải pháp khử trùng và nâng cao khả năng khử trùng (bao gồm tái khử trùng các khu vực chính và khử trùng xung quanh). Phương pháp, vị trí, nhiệt độ và độ ẩm xung quanh, thời gian khử trùng và thời gian sử dụng tích lũy của các thành phần khử trùng và liều lượng chất khử trùng có thể được ghi lại và lưu trữ tự động. Bên cạnh đó, Robot còn tự động thu thập các thông số về nhiệt độ cơ thể và lượng oxy trong máu của bệnh nhân, đồng thời gửi những dữ liệu này đến Microsoft Azure IoT Hub để theo dõi điều trị.

Chia sẻ về những khó khăn khi tham gia cuộc thi, bạn Nguyễn Ngô Anh Quân - Học viên cao học ngành Kỹ thuật Điện tử, Đại học Duy Tân cho biết: “FPGA 2022 là cuộc thi quy mô toàn cầu, vì vậy để đáp ứng được yêu cầu của cuộc thi cũng như tính cạnh tranh với các đội trên toàn thế giới, chúng em phải nỗ lực rất lớn dưới sự giúp đỡ và động viên của các thầy tại Trung tâm Điện-Điện tử. Khó khăn trong cuộc thi này đến từ việc thu tập dữ liệu, thu thập mẫu môi trường và tìm hiểu, tiếp xúc với  công nghệ lập trình FPGA hiện đại. Đứng trước một cuộc thi có quy mô toàn cầu, chúng em thật sự rất vui khi trở thành 1 trong số 11 đội giành được giải thưởng Dự án Xuất sắc. Hi vọng rằng dự án này sẽ tiếp tục nhận được sự quan tâm của các nhà đầu tư để có thể phát triển, nhân bản và đưa vào ứng dụng tại các bệnh viện trong và ngoài nước”.

                        

                                                       Các thành viên thử nghiệm sản phẩm "Robot khử trùng tự động"

Dự án “Robot khử trùng tự động” được đánh giá cao từ Hội đồng Giám khảo bởi nhiều tính năng hữu ích. Việc ứng dụng Robot thay thế con người trong hoạt động khử trùng mang lại nhiều lợi ích như:

- Giảm chi phí, giảm thiểu tiếp xúc với nguồn lây bệnh cho nhân viên y tế; 

- Kết hợp nhiều phương án tiệt trùng như tia cực tím, phun hóa chất; 

- Đảm bảo độ che phủ của các khu vực cần vệ sinh, đảm bảo các yêu cầu về độ sạch và liều lượng thuốc sát trùng, thời gian khử trùng theo đúng yêu cầu; 

- Robot có thể di chuyển đến hầu hết các khu vực của phòng khám thông qua dữ liệu đường dẫn đã được cung cấp trước đó, và hoạt động bất kỳ lúc nào trong ngày và bất kỳ thời điểm nào được kích hoạt; 

- Thu thập thông tin sức khỏe của bệnh nhân (thân nhiệt, oxy máu), mẫu xét nghiệm của bệnh nhân và các thông số môi trường khác để theo dõi, đánh giá tình hình bệnh tật.

Đánh giá về những nỗ lực của các bạn học viên và sinh viên trong suốt quá trình nghiên cứu dự án, thầy Trần Lê Thăng Đồng - Phó Giám đốc Trung tâm Điện-Điện tử chia sẻ: “Dưới sự hướng dẫn của các thầy cô tại Trung tâm Điện-Điện tử, các bạn đã nỗ lực rất nhiều trong quá trình hoàn thiện dự án, tôi rất hoan nghênh tinh thần đó. Đặc biệt là học viên Nguyễn Ngô Anh Quân, bạn đã rất chịu khó tìm tòi và học hỏi để tiếp cận sâu hơn về phần nhúng trên board FPGA, đây là điều kiện tiên quyết để đạt giải cao trong cuộc thi này. Thành tích lần này dành cho sự nỗ lực không ngừng của các bạn học viên, sinh viên tham gia cuộc thi và không thể không nhắc đến sự quan tâm, tạo điều kiện rất lớn từ Ban Lãnh đạo, Ban Giám hiệu Đại học Duy Tân trong nhiều năm qua luôn hỗ trợ các bạn sinh viên nghiên cứu khoa học với nhiều giải thưởng xuất sắc”.