Ba chàng trai & chiếc xe tự cân bằng

Phóng to

Đi thử xe tự cân bằng “made in VN” trong khuôn viên Trường ĐH Bách khoa Hà Nội

TT - Thường xuất hiện trên truyền hình, khi tổng thống Mỹ đi dạo là loại xe tự cân bằng (self balancing scooter) do Hãng Segway độc quyền chế tạo. Nhưng chỉ sau chín tháng nghiên cứu và thử nghiệm, một nhóm ba SV ĐH Bách khoa Hà Nội đã cho ra đời một chiếc tự cân bằng “made in VN”.

Mấy lần lang thang trên mạng, tiến sĩ Nguyễn Hồng Quang, giảng viên ngành tự động hóa (ĐH Bách khoa Hà Nội), tình cờ bắt gặp hình ảnh những chiếc xe tự cân bằng do Hãng Segway sản xuất. Rồi trong một lần xem truyền hình, thầy lại thấy một chiếc xe loại này được Tổng thống Mỹ G.Bush dùng làm quà tặng ông J. Koizumi (lúc đó là thủ tướng Nhật). Thầy tỏ ra rất thích thú với những tính năng vượt trội và sự tiện dụng của loại xe này nên “đặt hàng” nhóm Nguyễn Hoàng Anh, Hồ Anh Văn, Phan Thành Trung (đều là sinh viên của thầy) sản xuất ra một chiếc tương tự.

Hoàng Anh nhớ lại: “Khuôn viên ĐH Bách khoa Hà Nội rất rộng với hàng trăm giảng đường, muốn qua lại giữa các phòng học có khi phải đi bộ tới gần cả cây số. Có một chiếc xe như thế thì thật tuyệt vời nên cả nhóm bắt tay vào làm ngay”.

Nhóm ba chàng trai chia ra mỗi người một việc: Anh Văn phụ trách phần bộ lọc thích nghi (kalman filter) và luật điều khiển; Thành Trung lo phần cơ khí và điện, còn Hoàng Anh gánh nhiệm vụ nặng nhất - thiết kế bộ phận điều khiển động cơ, điều chỉnh điện, phần mềm và mạch. Cả nhóm hết lên thư viện nghiên cứu sách lại vào mạng tìm thông tin, rồi đến phòng thực hành mày mò lắp ráp từng bộ phận nhỏ nhất.

Chiếc xe tự cân bằng nằm trong đề tài (cũng là luận án tốt nghiệp) “Nghiên cứu và chế tạo xe hai bánh tự cân bằng” của nhóm. Xe tự cân bằng trong đề tài có hai bánh đồng trục với nhau giúp nó trở nên gọn gàng, có thể di chuyển trong những khoảng không gian chật hẹp. Xe có khả năng đứng cân bằng tại chỗ, chạy tiến, chạy lùi, quay trái, quay phải. Muốn di chuyển, người đi chỉ cần ngả người ra sau hoặc dồn người về phía trước xe sẽ tự chạy mà không bị đổ.

Cả thầy và trò đều ở trong tâm trạng hồi hộp lúc mang xe ra thử. Chiếc xe lúc khởi động cứ nảy lên, người đứng trên xe cứ như cưỡi ngựa. Thế là một người điều khiển nhưng có đến vài người... giữ xe để xe không đổ. Vì chiếc xe có cấu trúc như một con lắc ngược, giống như hình ảnh ta đặt một que diêm trên tay, nên nó sẽ có xu hướng ngã về phía trước (hoặc phía sau).

Câu hỏi khó nhất được đặt ra: làm sao cho chiếc xe tự thăng bằng dù tay đẩy ngả về phía trước hoặc phía sau? Sau nhiều lần mất ăn mất ngủ, nhóm cũng tìm ra được phương pháp cân bằng cho xe bằng cách dùng hai cảm biến để đo sai lệch góc. Thông số đó tự động sẽ chuyển qua bộ lọc kalman lọc các sai số góc để điều chỉnh sự cân bằng.

Thành Trung phấn khởi cho biết: “Lúc cả nhóm mang ra sân trường thử thì hàng chục SV bao quanh vì thấy lạ. Ai cũng nài nỉ được thử đi một lần”. Nhưng vận tốc xe chỉ đạt khoảng 7km/giờ nên nhóm quyết định tăng vận tốc bằng cách thay bình ăcqui 24V thành 36V. Nhưng khi vừa khởi động thì xe có mùi khét vì động cơ bốc cháy nên đành quay lại sử dụng loại bình cũ.

Ở Mỹ, Công ty Segway từng phải trả 250.000 USD cho người viết cuốn sách về dự án sáng chế loại xe này và giá thành một chiếc xe ở thị trường Mỹ là 5.000 USD (tương đương khoảng 80 triệu đồng VN). Còn chiếc xe do nhóm chế tạo chỉ mất 4 triệu đồng gồm toàn bộ chi phí, tính năng không hề khác.

Anh Văn cho rằng ở VN đã xuất hiện nhu cầu sử dụng xe tự cân bằng ở các sân bay, trong công sở, trường học, sân vận động... Ước mơ của nhóm là trong tương lai gần có thể đăng ký bản quyền sáng chế, xin tài trợ và sản xuất hàng loạt đưa ra thị trường sản phẩm xe tự cân bằng mang thương hiệu của VN.