Dự án Vietnam STEAM Challenge (VSC) 2020 do Maker Hanoi xây dựng với mong đợi tạo ra môi trường học hỏi nhờ tham gia trực tiếp vào các hoạt động khoa học công nghệ, nơi các bạn thanh thiếu niên có cơ hội thỏa sức sáng tạo và theo đuổi đam mê.

VSC là một giải đấu robot toàn Việt Nam do Maker Hanoi tổ chức nhằm thúc đẩy hoạt động STEAM trong cộng đồng các bạn trẻ. Maker Hanoi sẽ thiết kế nội dung các bộ kit lập trình, các tài liệu hướng dẫn, hỗ trợ các đội thi trong suốt quá trình tổ chức cuộc thi, xây dựng bộ kit K12 Maker. Đặc biệt tham gia cuộc thi các bạn có cơ hội tự mình chế tạo một chú robot và nhận nhiều phần thưởng trị giá hàng tỷ đồng.

Cấu tạo, quy trình tạo ra một chú Robot

Robot là một cỗ máy được thiết kế làm một hoặc nhiều nhiệm vụ. Nói một cách đơn giản hơn Robot là một chiếc máy tính được lập trình có thêm động cơ, các chi tiết cơ khí dễ dàng di chuyển để thực hiện các nhiệm vụ của mình.

Một chú Robot gồm 3 phần là điện tử, cơ khí và lập trình: Điện tử giống như mạch máu trong cơ thể giúp kết nối các bộ phận, tín hiệu của robot tới bộ não của robot, trái tim của Robot chính là phần nguồn, tạo năng lượng giúp robot hoạt động. Cơ khí là các cơ cấu chấp hành giúp robot di chuyển, thực hiện các chuyển động theo thiết kế; cơ khí là các bộ phận giống như cơ bắp của con người, người làm cơ khí cần kỹ năng không gian, liên kết động tốt. Lập trình được ví như bộ não của Robot, là mảng công việc cần tư duy logic tốt kết hợp các tín hiệu điện từ cảm biến (sensor) để điều khiển các kết cấu cơ khí chuyển động nhịp nhàng theo nhiệm vụ đề ra.

Quy trình chế tạo một chú robot gồm 3 bước chính: thiết kế ý tưởng cơ khí và thực hiện chế tạo, đi dây các thiết bị điện tử như cảm biến, lập trình cho robot. Tuy nhiên các bước này sẽ được lặp đi lặp lại theo từng tính năng của Robot và yêu cầu của sản phẩm. Người làm thường có các bản thiết kế nháp cả robot hoặc từng tính năng. Các bạn sẽ chế tạo cơ khí và điện tử cho chức năng chuyên biệt đó và lập trình thử nghiệm riêng lẻ. Khi các chức năng cơ bản hoàn thành thì sẽ được ghép vào một sản phẩm hoàn chỉnh để thử nghiệm, xác định các vấn đề của giải pháp hiện tại và tiếp tục cải tiến. Khó khăn nhất với các bạn trẻ mới bắt đầu là lĩnh vực điện tử công suất và ngôn ngữ lập trình. Trong các cuộc thi trên thế giới hiện nay, hai giai đoạn này thường được đơn giản hóa bằng các block, KIT để đóng gói một số công nghệ giúp các bạn trẻ rút ngắn thời gian khi làm robot.

Trở thành một chuyên gia về robotic với VSC

Tham gia cuộc thi VietNam STEAM Challenge – VSC các bạn sẽ có một bộ KIT điện tử, cơ khí để có thể tự dựng cho mình một chú robot hoàn thiện. Sau đó sẽ dùng các công cụ lập trình kéo thả Node-Red hoặc ngôn ngữ lập trình như C/Python để giúp chú robot hoạt động.

Kiến trúc của chú robot khi tham gia cuộc thi:

Các công nghệ các bạn cần tìm hiểu:

  • Máy tính nhúng raspberry Pi 4: dòng máy tính nhúng, sản phẩm công nghệ ưu thích nhất thập niên này;
  • Node Red: Phần mềm mã nguồn mở của IBM giúp lập trình viên dễ dàng tiếp cần lập trình IoT/Robot;
  • Ngôn ngữ lập trình C/Python trên máy tính nhúng Pi;
  • K12 Maker: bộ mạch công suất, tín hiệu với 4 đầu ra động cơ một chiều, 4 động cơ servo, 10 cảm biến;
  • Nguồn 2600mAh Li-po 3S – 11.1V;
  • Động cơ DC và động cơ servo;
  • Cảm biến: cảm biến ánh sáng phân biệt màu sắc, cảm biến tiệm cận vật cản từ xa, công tắc hành trình – vật cản gần.

Khi đăng ký tham gia cuộc thi, các thí sinh sẽ nhận được một mã tham gia khóa học robot online trên Schoology với nội dung như sau:

Bài viết đã chia sẻ tổng quan về công nghệ sử dụng trong cuộc thi và cách các bạn trẻ tự xây dựng cho mình một chú robot. Để khám phá bản thân và trở thành một chuyên gia về robotic trong tương lai hay đơn giản là thử sức mình trong một lĩnh vực mới.

Tìm hiểu thêm về Vietnam STEAM Challenge –  Cuộc thi Robotics dành cho học sinh THPT toàn Việt Nam tại https://www.facebook.com/VietnamSTEAMChallenge/

Lê Ngọc Tuấn – Ban Công nghệ FPT

Tin liên quan: