Sinh viên chế tạo thiết bị bay không người lái

Phạm Hữu Nhân và Trương Đình Quang, sinh viên năm cuối Khoa Khoa học và kỹ thuật máy tính, Trường ĐH Bách khoa TP. HCM, đã chế tạo thành công mô hình bay không người lái có tên Quadrotor.

Nói về ý tưởng để chế tạo ra thiết bị này, Phạm Hữu Nhân cho biết: “Các thiết bị bay có người lái đã được nghiên cứu, phát triển từ rất sớm và được ứng dụng nhiều trong ngành hàng không dân dụng, quân sự. Trong khi đó, các thiết bị bay không người lái được phát triển chậm hơn nhưng tỏ ra có ưu thế rõ rệt hơn trong một số lĩnh vực như: quan sát, do thám… Chính vì vậy, mình muốn nghiên cứu để phát triển thiết bị này để ứng dụng rộng rãi trong đời sống của con người”.

Thiết bị Quadrotor.

Quadrotor được thiết kế khá đơn giản gồm có hai thanh nhôm được cắt âm ở giữa, kết nối thành hình chữ thập bằng đinh ri - vê. Khung mô hình được lắp thêm một tấm phíp để kết nối được bền cũng như thiết kế chỗ gắn mạch điều khiển. Bốn cánh quạt và motor được kết nối vào hai thanh nhôm cách đầu thanh nhôm một khoảng để bảo vệ cánh quạt. Để việc hạ cánh ít bị va đập, các bạn đã gắn thêm bốn quả banh bằng nhựa ở dưới đế cánh quạt vừa làm bộ phận tiếp đất cho mô hình vừa chống giảm sốc. Phần nguồn cho toàn bộ hệ thống Quadrotor gồm mạch điều khiển bay được phân bổ từ pin Lipo 11.1 vol thông qua mạch Circle Power. Mạch này có nhiệm vụ nối song song các dây nguồn cấp cho các mạch, nguồn pin và được thiết kế để chịu dòng cao từ 50 đến 80 Ambe, đảm bảo cấp đủ nguồn cho cả bốn động cơ cùng hoạt động.

Trương Đình Quang (trái) và Phạm Hữu Nhân là đồng tác giả của thiết bị - Quadroto.

Quadrotor có thể hoạt động trong không gian nhỏ, giữ vị trí tại một điểm trong không trung và có độ ổn định cao so với các thiết bị bay khác. Vì vậy nó có thể ứng dụng dùng để theo dõi an ninh tại nhiều khu vực khác nhau cùng lúc; hỗ trợ công tác cứu nạn, chữa cháy; khám phá những nơi mà con người khó đặt chân đến vì có thể mang theo các máy chụp ảnh, máy quay để ghi lại những hình ảnh.

Nói về ưu điểm của thiết bị này, Trương Đình Quang chia sẻ: “Quadrotor có thiết kế đơn giản, nhỏ gọn hơn so với các thiết bị bay cùng loại, vì vậy dễ dàng hơn trong việc di chuyển. Nhờ sử dụng nhiều cánh quạt, thiết bị có lực nâng khá lớn, cho phép mang tải lớn hơn so với khối lượng bản thân. Hơn nữa đây là một thiết bị bay như trực thăng nên có thể hoạt động trong không gian nhỏ, dễ dàng cất cánh cũng như hạ cánh, không cần đường băng như một số loại thiết bị bay khác”.

Cơ chế bay của Quadrotor cũng khá đơn giản so với các loại thiết bị bay truyền thống như máy bay cánh bằng, trực thăng... Bốn cánh quạt khi quay với tốc độ cao, tạo ra lực nâng lớn hơn tổng trọng lượng làm Quadrotor bay lên. Tốc độ càng cao, lực nâng càng mạnh thì Quadrotor càng bay lên nhanh hơn. Nói về hướng phát triển của thiết bị này, Phạm Hữu Nhân tâm sự: “Hiện nay trong suốt quá trình hoạt động, thiết bị này phải cần sự điều khiển của con người, vì vậy mình đang nghiên cứu để phát triển mô hình này làm sao mặc định sẵn về thời gian và lộ trình để trong suốt quá trình bay không cần phải có sự tham gia điều khiển của con người”.

Ông Phan Đình Thế Duy - Trưởng phòng Thí nghiệm Renesas SuperH (Khoa Khoa học máy tính, Trường ĐH Bách khoa TP. HCM), đánh giá: “Đây là đề tài xuất sắc nhất của phòng thí nghiệm trong những năm gần đây. Quadrotor được tích hợp nhiều cảm biến công nghệ cao, vô cùng phức tạp mà các sinh viên đã nghiên cứu thành công. Thiết bị này tiêu biểu mà Trường ĐH Bách khoa chọn để triển lãm, giới thiệu tại các liên hoan về các thiết bị công nghệ cao”.

Theo Thanh Niên