Khoa học và công nghệ 2017-08-31 02:57:20

Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia của học sinh trung học do Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các tỉnh, thành tổ chức diễn ra hằng năm, nhằm khuyến khích học sinh trung học nghiên cứu, sáng tạo khoa học, công nghệ, vận dụng các kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề thực tiễn của cuộc sống; tạo cơ hội cho học sinh giới thiệu kết quả sáng tạo khoa học kỹ thuật của mình tới các nhà khoa học, nhà nghiên cứu. Sau đây Tạp chí Khoa học và Công nghệ Hải Dương xin giới thiệu tóm tắt 3 đề tài, dự án đạt giải nhất, nhì, ba của học sinh tỉnh Hải Dương năm 2017:

1. Dự án “Tàu thanh thải chướng ngại vật trên sông” được Ban tổ chức cuộc thi trao giải nhất do hai em Đào Công Minh lớp 11 chuyên Vật lý và Nguyễn Xuân Giao lớp 11 chuyên Toán của Trường THPT Nguyễn Trãi nghiên cứu và chế tạo phương tiện có sự tích hợp nhiều chức năng với công năng ưu việt trong việc xử lý hệ thống bèo, rác thải nổi triệt để, thanh thải chướng ngại vật trên các dòng sông. Thân tầu và các bộ phận công tác đều được chế tạo bằng INOX (Thép không rỉ). Kích thước tầudài 700 mm x rộng200 mm x cao 200mm.Lượng giãn nước (khi chưa chứa vật liệu thanh thải ) »7 dm3.Kích thước tầu và bộ phận công tácdài 800 mm x rộng 200 mmxcao300 mm. Lượng giãn nước khi chứa đầy vật liệu thanh thải»8dm3. Khối lượng7kg.Thể tích khoang chứa rác thải»1,5 dm3. Công suất tiêu thụtổng thể 60,25W. Tàu di chuyển được trên dòng sông sâu tối thiểu 0,1 m.Tàu hoạt động hiệu quả tại các dòng sông, kênh rạch; dưới lòng kênh cấp và tiêu nước cấp 1, cấp 2; lòng hồ chứa nước thuỷ lợi, thuỷ điện. Tầu có khả năng vớt bèo và các loại thực vật mọc nổi trên sông, nhổ các bãi cọc lấn chiếm dòng chảy trái phép.Vớt và phá hủy các vật liệu khác, bơm nước tưới cây dọc hai bên kênh khi tàu di chuyển làm nhiệm vụ.Hệ thống dao cắt để cắt các loại cây thủy sinh mọc ngầm dưới nước.Hệ thống Camera chìm sâu trong nước (cách nước tuyệt đối) để quan sát các chướng ngại vật chìm sâu trong nước mà mắt thường không phát hiện được.

2. Đề tài “Robot tự hành đa năng” được Ban tổ chức cuộc thi trao giải nhì do hai em Phạm Mạnh Tuấn học sinh trường THPT chuyên Nguyễn Trãi và Trần Ngọc An học sinh trường THCS Võ Thị Sáu (TP.Hải Dương) thiết kế dùng để cứu nạn nhân ra khỏi khu vực nguy hiểm mà người ngoài không thể tiếp cận như: trong hầm lò khó vào, khu  vực cháy hóa chất, đám cháy lớn, khu vực có tội phạm…Robot điều khiển bằng phần mềm, bằng giọng nói, bằng sóng RF, bằng đầu đọc thẻ. Robot nhận tín hiệu từ các cảm biến; truyền, nhận tín hiệu từ máy tính thông qua sóng wifi; điều khiển các cơ cấu chấp hành để thực hiện nhiệm vụ của robot. Điều khiển xe bằng các nút bấm điều khiển, điều khiển xe đi thẳng, đi lùi, quay trái, quay phải và chọn các chế độ điều khiển khoang cứu nạn và phun nước chữa cháy.

Chế độ tự động của Robot được cấp nguồn và bắt đầu di chuyển theo đường bằng cách dò đường theo vạch định sẵn tự động điều chỉnh để đi đúng hành trình. Điều khiển cơ cấu cứu hộ, cứu người gặp nạn, người mắc kẹt trong khu vực nguy hiểm, khi phát hiện người cần cứu nạn thì sẽ sử dụng phần mềm hoặc tay điều khiển cơ cấu cấu cứu nạn, để đón người đang mắc kẹt trong khu vực nguy hiểm. Camera gắn trên xe cứu nạn sẽ liên tục gửi hình ảnh về cho máy tính và Smart phone thông qua giao diện giám sát. Để điều khiển xe phải sử dụng bộ đàm tự chế riêng cho xe để điều khiển bằng các khẩu lệnh: “tiến”, “lùi”, “trái”, “phải”. Robot còn có các tính năng: Chế độ chụp ảnh quay phim, chế độ đàm thoại 2 chiều. Robot di chuyển với tốc độ 0,3 m/s với đường di chuyển thẳng và điều chỉnh được tốc độ của xe từ 0 m/s tới 0,3 m/s. Robot có thể di chuyển trên mặt phẳng nghiêng với góc hợp bởi 35 độ với mặt phẳng, di chuyển linh hoạt trên đường vòng hoặc zic zac. Chạy theo đúng chương trình đã lập trình, không bị khởi động lại. Hình ảnh camera truyền về rõ nét có thể quan sát được cả ngày và đêm.

3. Dự án “Máy gieo - xạ - cấy lúa bán tự động” đã được Ban tổ chức trao giải ba do hai em Nguyễn Văn Toàn và Bùi Hồng Phúc học sinh trường THCS Bình Lãng (huyện Tứ Kỳ) thiết kế và chế tạo có nhiều tác dụng và thực hiện được nhiều chức năng và sử dụng năng lượng sạch. Giảm sức và nhân công lao động, đạt hiệu quả năng suất lao động cao hơn, thân thiện với môi trường, dễ dàng vận hành. Máy có nhiều chức năng như gieo mạ, sạ mạ và cấy được cả hai loại mạ dễ dàng. Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của máy cấy, máy gieo xạ. Máy cho năng suất cao, có thể thay thế từ  4-5 nhân công lao động. Mô hình hoàn toàn sử dụng những vật dụng đơn giản, đặc biệt còn tận dụng những thiết bị đã qua sử dụng nên giảm giá thành sản xuất. Mô hình vận hành nhờ năng lượng sạch nên không thải khí độc hại, gây ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng trong quá trình sử dụng. Giá của sản phẩm rẻ hơn so với các loại sản phẩm đang có mặt trên thị trường.

Máy cấy một lúc được 5 hàng mạ hàng cách hàng 24 cm. Chỉ cần thay mỏ cấy là Máy cấy được cả mạ gieo trên sân và mạ truyền thống (mạ nhổ). Dùng 2 động cơ điện (1 để di chuyển, 1 để chạy 5 mỏ cấy) nên giảm được nhiều cơ cấu truyền lực bằng cơ khí. Có thêm hệ thống cưỡng bức để chủ động đưa mạ vào vịt trí cấy. Toàn bộ máy chế tạo bằng thép không rỉ, độ bền cao. Chuyển thế máy từ tư thế di chuyển sang tư thế công tác nhanh. Hệ thống hộp đựng hạt giống hình côn, đảm bảo không bao giờ tắc hạt. Bố trí lỗ gieo hạt hợp lý, tiết kiệm được 50% thóc giống so với các máy hiện có. Có điều khiển từ xa để hoạt động độc lập hoặc kéo theo máy cây như một máy công tác bình thường. Dẫn động bằng động cơ điện. Tạo ra được một mô hình đơn giản nhưng hiệu quả về mặt kỹ thuật, quy trình kỹ thuật đơn giản, dễ dàng thực hiện và ứng dụng ngay tại gia đình của mình. Mô hình hoàn toàn sử dụng những vật dụng đơn giản, dễ tìm kiếm, đặc biệt còn tận dụng những thiết bị đã bỏ đi, giảm giá thành mua vật liệu của mô hình thân thiện với môi trường và bền vững. Mô hình vận hành nhờ năng lượng sạch nên không thải khí độc hại, gây ô nhiễm môi trường. Sản phẩm này kết hợp cả hai chức năng của máy cấy và máy xạ mạ nên phù hợp với các nhu cầu của người dùng.

Những ý tưởng sáng tạo của các em học sinh đã giành được giải cao chứng minh sự hấp dẫn của cuộc thi, điều này giúp các em học sinh rèn luyện và nâng cao năng lực nghiên cứu khoa học. Đây cũng là cơ sở để Bộ Giáo dục và Đào tạo đánh giá, xây dựng chương trình đổi mới giáo dục bậc phổ thông, thực hiện đề án đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục, đào tạo.

 Bài của Phạm Ninh Hải

Đăng trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ Hải Dương số 4 ra tháng 8 năm 2017

Thêm bình luận


Tin khác

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH HẢI DƯƠNG

Trưởng Ban biên tập: ThS. Phạm Văn Bình - Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Hải Dương

Giấy phép số: 235/GP-BC do Bộ TT&TT cấp ngày 06/05/2008.

Địa chỉ: Số 209 Nguyễn Lương Bằng - TP. Hải Dương - tỉnh Hải Dương.

Website Sử dụng Portal mã nguồn mở Joomla, theo luật GNU/GPL.

Điện thoại: 0320. 3892436 - Fax: 0320.3893912