CÔNG BỐ DỰ ÁN KHOA HỌC KỸ THUẬT NĂM HỌC 2026 – 2027
CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM ROBOT TỰ HÀNH (AMR) SỬ DỤNG AI ỨNG DỤNG TRONG VẬN HÀNH NHÀ MÁY VÀ HƯỚNG TỚI PHỤC VỤ ĐÔ THỊ THÔNG MINH TẠI HẢI PHÒNG
Hưởng ứng phong trào nghiên cứu khoa học, đổi mới sáng tạo và ứng dụng công nghệ trong giáo dục, Trường THCS Lê Ích Mộc, phường Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng công bố dự án khoa học kỹ thuật “Chế tạo thử nghiệm robot tự hành (AMR) sử dụng AI ứng dụng trong vận hành nhà máy và hướng tới phục vụ đô thị thông minh tại Hải Phòng”. Dự án do học sinh nhà trường thực hiện, thể hiện tinh thần chủ động tìm tòi và vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề thực tiễn.
1. Thông tin chung về dự án
Tên dự án: Chế tạo thử nghiệm robot tự hành (AMR) sử dụng AI ứng dụng trong vận hành nhà máy và hướng tới phục vụ đô thị thông minh tại Hải Phòng.
Lĩnh vực nghiên cứu: Kỹ thuật cơ khí – Chuyên ngành Robot.
Đơn vị thực hiện: Trường THCS Lê Ích Mộc, phường Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.
Nhóm học sinh thực hiện:
+ Học sinh 1: Trần Thị Khánh Hà Lớp 9A1
Trường THCS Lê Ích Mộc, Phường Thủy Nguyên, Hải Phòng
+ Học sinh 2: Nguyễn Tiến Mạnh Lớp 8A1
Trường THCS Lê Ích Mộc, Phường Thủy Nguyên, Hải Phòng
Giáo viên hướng dẫn:
+ Người hướng dẫn nghiên cứu 1: Nguyễn Thị Thụy Trường THCS Lê Ích Mộc, Phường Thủy Nguyên, Hải Phòng.
+ Người hướng dẫn nghiên cứu 2: Vũ Văn Chiếng Trường THCS Lê Ích Mộc, Phường Thủy Nguyên, Hải Phòng.
Người giám sát: Kỹ sư Phan Đức Mạnh.
Thời gian nghiên cứu: Từ ngày 01/6/2026 đến ngày 15/10/2026.
Cuộc thi tham gia: Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp thành phố dành cho học sinh trung học năm học 2026–2027.
2. Ý tưởng nghiên cứu xuất phát từ thực tiễn
Trong các nhà máy, kho hàng, siêu thị và nhiều cơ sở dịch vụ, công việc vận chuyển hàng hóa giữa các khu vực vẫn cần nhiều sức lao động và thường lặp lại. Một số phương tiện vận chuyển tự động sử dụng đường dẫn cố định phải dán băng từ hoặc kẻ vạch trên sàn; thiết bị thương mại có thể có chi phí đầu tư cao.
Từ quan sát thực tế, nhóm học sinh lựa chọn nghiên cứu robot di động tự hành AMR (Autonomous Mobile Robot), hướng tới khả năng tự nhận biết môi trường, xây dựng bản đồ, tìm đường và tránh vật cản mà không cần đường dẫn cố định.
3. Giải pháp thiết kế và công nghệ
Nhóm nghiên cứu kết hợp kiến thức cơ khí, điện – điện tử, lập trình và công nghệ thông tin để tính toán lực kéo, lựa chọn động cơ, gia công khung, lắp đặt hệ thống truyền động và đấu nối mạch điều khiển.
Robot sử dụng hai bánh chủ động và hai bánh tự lựa, cảm biến LiDAR quét 360°, vi điều khiển Arduino Nano, máy tính nhúng Raspberry Pi 4 và các bộ phận điều khiển động cơ. Hệ thống chạy ROS 2, sử dụng thư viện lập bản đồ và định vị đồng thời (SLAM) cùng phần mềm dẫn đường Nav2 mã nguồn mở.
Từ dữ liệu cảm biến, robot xây dựng bản đồ khu vực, ước lượng vị trí, lựa chọn đường đi và điều chỉnh lộ trình khi gặp vật cản. Nhóm cài đặt, cấu hình, hiệu chỉnh và kiểm chứng các thuật toán trên mô hình, không tuyên bố tự phát triển mới toàn bộ thuật toán nền tảng.
4. Quá trình nghiên cứu và thử nghiệm
Từ tháng 6 đến tháng 10/2026, nhóm triển khai các bước: khảo sát nhu cầu; nghiên cứu tài liệu; tính toán và thiết kế; chuẩn bị linh kiện; lắp ráp cơ khí và điện; lập trình điều khiển; cài đặt phần mềm lập bản đồ, dẫn đường; chạy thử, ghi số liệu và hiệu chỉnh.
Các nội dung thử nghiệm tập trung vào khả năng tự lập bản đồ, đi đến điểm đích, tránh vật cản xuất hiện bất ngờ, vận chuyển hàng và vận hành trong môi trường thực tế. Hoạt động thực nghiệm được thực hiện với sự hướng dẫn, giám sát phù hợp về kỹ thuật và an toàn.
5. Kết quả nghiên cứu và khả năng ứng dụng
Theo báo cáo kết quả thực hiện dự án, robot kéo được 5 kg hàng với tốc độ 0,2 m/s; bản đồ tự xây dựng có sai số kích thước từ 1,7% đến 1,8%. Trong 15 lượt chạy tới ba vị trí đích, độ lệch trung bình từ 5,5 cm đến 13,7 cm, thấp hơn giới hạn 20 cm đặt ra; không xảy ra va chạm trong các lượt thử nghiệm này.
Khi gặp vật cản bất ngờ, robot có thể tính toán lại đường đi và tìm cách vượt qua tình huống cản trở. Kết quả thử nghiệm tại siêu thị cho thấy mô hình có thể vận hành ngoài phòng thực hành.
Sản phẩm hiện ở quy mô thử nghiệm, chủ yếu hoạt động trên mặt sàn phẳng trong nhà. Để triển khai rộng rãi, nhóm định hướng tiếp tục nâng tải trọng, tăng độ ổn định và an toàn, bổ sung camera nhận biết đối tượng và nghiên cứu trạm sạc tự động.
6. Ý nghĩa giáo dục và công bố dự án
Dự án tạo cơ hội để học sinh vận dụng kiến thức Khoa học tự nhiên, Công nghệ, Toán học và Tin học vào một sản phẩm cụ thể; đồng thời rèn luyện tư duy thiết kế kỹ thuật, kỹ năng thực nghiệm, làm việc nhóm và giải quyết vấn đề.
Trường THCS Lê Ích Mộc trân trọng công bố thông tin dự án “Chế tạo thử nghiệm robot tự hành (AMR) sử dụng AI ứng dụng trong vận hành nhà máy và hướng tới phục vụ đô thị thông minh tại Hải Phòng” để cán bộ, giáo viên, học sinh, phụ huynh và cộng đồng được biết; qua đó khuyến khích tinh thần nghiên cứu khoa học, giáo dục STEM và đổi mới sáng tạo trong nhà trường.
Nguồn: Nhóm nghiên cứu khoa học kỹ thuật – Trường THCS Lê Ích Mộc.
Tiếng Việt
English
中文
Français
日本語
한국어
Español
Русский
Deutsch
ไทย
ລາວ
हिन्दी
Português