Xe lăn điện điều khiển bằng chuyển động của đầu

  • 20

Nhóm sinh viên môn Điện - Điện tử, ĐH giao thông vận tải TP.HCM đã lên ý tưởng thiết kế xe lăn có khả năng hỗ trợ người bị khuyết tật, người già yếu tay chân không còn linh hoạt điều khiển theo ý muốn bằng các cử chỉ đầu.

Theo KS. Lê Mạnh Tuấn, người đồng hướng dẫn nhóm, sản phẩm sử dụng module cảm biến IMU kết hợp với vi điều khiển ứng dụng thuật toán điều khiển để xác định hướng mà người sử dụng muốn đi đến. Đồng thời, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển của xe theo ý muốn của người sử dụng (hoặc người giám hộ).

Do bộ điều khiển của sản phẩm được thiết kế theo dạng module nên có thể thay thế hoặc sửa chữa dễ dàng trong quá trình sử dụng, đồng thời có thể lắp đặt dễ dàng trên các sản phẩm xe lăn chạy bằng điện bình thường khác, từ đó có thể chuyển từ xe lăn điện được điều khiển bằng tay dễ dàng điều khiển bằng cử chỉ đầu theo yêu cầu của người sử dụng.

Kết hợp với kit Raspberry Pi3 (một mô hình nhận dạng giọng nói cũng do nhóm chế tạo)và camera có khả năng truyền hình ảnh về người thân, trung tâm bệnh viện để từ đó có thể giám sát, theo dõi tình trạng hiện tại của người dùng thông qua mạng wifi.

Xe lăn điều khiển bằng cái lắc đầu
Nhóm tác giả Lâm Quang Thái, Nguyễn Văn Huy, Trịnh Trương, Trương Tấn Ngọc, Đặng Nguyễn Trường Duy – sinh viên bộ môn Điện - Điện tử, Trường đại học giao thông vận tải – Phân hiệu tại TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của ThS. Võ Thiện Lĩnh đã lên ý tưởng thiết kế xe lăn này

Nguyên lý hoạt động của xe lăn như sau: xe được điều khiển thông qua bộ điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến được đặt trên đầu người sử dụng truyền về. Thông qua tín hiệu nhận được từ cảm biến thì bộ điều khiển sẽ xuất tín hiệu điều khiển cơ cấu chấp hành làm cho xe lăn di chuyển theo ý muốn (theo chuyển động của đầu gồm: nghiêng trái – nghiêng phải – cúi phía trước - ngã phía sau - thẳng đứng).

Module cảm biến bao gồm 3 cảm biến: cảm biến gia tốc, cảm biến vận tốc và cảm biến từ trường. Từ 3 cảm biến này kết hợp với thuật toán xử lý tín hiệu sẽ cho bộ điều khiển biết được hướng mà người dùng muốn di chuyển. Đồng thời trong lúc hoạt động, camera trên xe lăn sẽ truyền hình ảnh của người dùng về cho người thân hoặc trung tâm của bệnh viện thông qua mạng wifi.

Nhận xét về ưu điểm của sản phẩm, ThS. Võ Thiện Lĩnh cho biết, do là sản phẩm “Made in Vietnam” nên có giá thành rẻ. Mặt khác, do tích hợp theo từng module riêng lẻ nên dễ dàng lắp ráp trên nhiều loại xe lăn khác nhau và dễ dàng sử dụng.

Về hướng phát triển sản phẩm trong thời gian tới, do sản phẩm được thiết kế theo dạng module và bộ điều khiển được thực hiện bằng máy tính nhúng kết hợp vi điều khiển nên có nhiều hướng phát triển như kết hợp với xử lý ảnh, xử lý giọng nói để nhận dạng cử chỉ, lời nói của người dùng từ đó điều khiển xe.

Sản phẩm sử dụng GPS nên dễ dàng xác định vị trí người dùng, gởi khẩn cấp về người thân trong các trường hợp nguy cấp, cũng như tích hợp được các cảm biến: đo nhịp tim, thân nhiệt ...

Với những lợi ích thiết thực mang lại, đây là đề tài đã đạt giải vàng tại hội thi “Thiết kế, chế tạo, ứng dụng” lần V năm 2017 do Thành Đoàn TP.HCM tổ chức vừa qua.