Kỹ sư tàu thủy phát triển robot thám hiểm đáy đại dương

Năm 2013, cầm tấm bằng tốt nghiệp loại giỏi ĐH Bách khoa TP HCM chuyên ngành kỹ thuật tàu thủy nhưng Mai Thế Vũ (31 tuổi) nhiều lần thất bại khi muốn tìm công việc đúng chuyên ngành. “Thời điểm đó các công ty đóng tàu gặp khó khăn”, Vũ lý giải. Tình cờ được thầy cũ giới thiệu cơ hội du học tại Đại học Hàng hải Hàn Quốc, Vũ đánh liều chọn ngành cơ điện tử theo dạng học bổng, dù trái ngành.

Thời gian đầu, anh cùng với nhóm làm về tay máy công nghiệp, robot người, nhưng giáo sư người Hàn nhanh chóng nhận ra tiềm năng của robot phương tiện dưới nước (AUV). Vũ cùng các cộng sự bắt tay vào nghiên cứu thiết kế AUV với nhiều thiết bị đẩy có thể điều khiển di chuyển các hướng dưới mặt nước.

AUV được thiết kế dạng hình hộp, trong đó phần cứng và phần mềm của hệ thống điều khiển cùng các thuật toán điều hướng đều được nhóm phát triển. “Robot này dùng để khảo sát, từ đó có thể xây dựng bản đồ dưới đáy biển”, TS Vũ nói. Nếu cần hàn, cắt hay khoan dưới nước AUV chỉ cần lắp đặt thêm các tay máy. Do được thiết kế nhỏ, nhẹ nên có thể điều khiển dễ dàng, ứng dụng phục vụ hàng hải như thám hiểm đại dương, thăm dò địa chất, kiểm tra giàn khoan, đường ống dẫn khí, dẫn dầu.

Hệ thống robot này còn được phát triển thêm bánh xích có thể di chuyển dưới đáy biển. “Chúng có thể áp dụng để đào rãnh, chôn cáp hay đường ống trong điều kiện đất, đá mềm hoặc nền đất rắn dưới biển”, TS Vũ cho hay. Các tính toán lực, kết cấu và thiết kế bộ điều khiển tối ưu đều được lập trình theo từng nhiệm vụ. Công nghệ định vị dưới nước và điều khiển cũng được thiết kế để điều hướng đường đi chính xác của robot.

Theo TS Vũ, điểm sáng tạo trong nghiên cứu này là khả năng “biến hình” linh động cho từng nhiệm vụ của robot. Các hệ thống có thể chuyển đổi qua lại thành các phương tiện đặc trưng khác nhau để thực hiện nhiều chức năng dưới nước. Hệ thống robot xây dựng kết hợp AUV lắp đặt thiết bị đẩy, bánh xích và gắn thêm công cụ có thể giúp đào hầm dưới nước, nghiền đá. “Đây là cơ sở để nhóm phát triển robot phương tiện dưới nước với nhiều chủng loại”, TS Vũ nói.

Hiện nhóm đã làm chủ được công nghệ và có ý tưởng cải tiến ứng dụng trong thăm dò bề mặt địa chất, khoáng sản, sinh học biển, tìm kiếm các vật thể mất tích dưới biển, cứu hộ cứu nạn… Ở lĩnh vực quân sự có thể giúp phát hiện những vật thể lạ xâm nhập chủ quyền dưới nước, tìm kiếm, tháo gỡ thủy lôi, mìn hoặc chống ngầm…

Chia sẻ với VnExpress, GS Choi Hyeun Sik, giám đốc trung tâm phương tiện hàng hải tự hành, Đại học Hàng hải Hàn Quốc, đánh giá TS Vũ là nhà nghiên cứu trẻ nhiệt tình và tài năng, đặc biệt yêu thích giảng dạy, nghiên cứu khoa học. Ông nhận định hướng nghiên cứu về phương tiện tự hành phục vụ cho hàng hải của Vũ cùng cộng sự là thực tế và cần thiết để góp phần khám phá đại dương.

Theo TS Vũ, hiện việc vận hành robot dưới nước thách thức lớn so với trên cạn và thiết bị lắp đặt giá thành đắt đỏ. “Lĩnh vực này chỉ được chú trọng nghiên cứu và phát triển tại một số nước có lãnh thổ đường biển và giáp biển như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc, một số nước tại châu Âu và Mỹ”, Vũ chia sẻ và thừa nhận đó là một phần lý do khiến anh chưa thể trở về. Tuy nhiên, với đặc trưng đường biển dài của Việt Nam, anh hy vọng sớm có thể đóng góp cho quê hương.

Sắp tới, nhóm của TS Vũ sẽ kết hợp với các cộng sự tại ĐH Bách khoa TP HCM nghiên cứu phương tiện tự hành và robot dưới nước với những ứng dụng như phục vụ quan trắc môi trường, khảo sát môi trường biển và cứu hộ cứu nạn. “Tôi hy vọng sẽ xây dựng được nhóm nghiên cứu kết nối, hợp tác giữa Việt Nam và Hàn Quốc về phương tiện không người lái ứng dựng trong hàng hải và cả hàng không, đường bộ”, anh nói. Hiện anh đã xây dựng mạng lưới kết nối với với nhiều nhà nghiên cứu trong ngành đến từ Việt Nam, Iran, Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ, Đài Loan, Thái Lan để chia sẻ, sáng tạo những ý tưởng hay và thực tiễn trong lĩnh vực này.