Sinh viên Bách khoa TP HCM chế tạo robot y tá

Robot y tá Florence do nhóm 5 sinh viên Gia Huy, Trọng Đức, Hà Thanh, Thành Thơ và Đình Thiên, khoa Cơ khí, Điện – Điện tử, Quản lý công nghiệp, Đại học Bách khoa TP HCM, chế tạo vừa giành giải nhất cuộc thi "Bách khoa Innovation 2024" với phần thưởng hơn 50 triệu đồng.

Gia Huy cho biết Florence được trang bị những tính năng tiên tiến như tự động điều hướng, giao tiếp bằng giọng nói, đo lường và phân tích dữ liệu. Robot này được ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT) để nhận diện khuôn mặt bệnh nhân, thu thập dữ liệu và hỗ trợ bác sĩ trong chẩn đoán và điều trị.

Cụ thể, khi gặp người bệnh, robot có thể thu thập thông tin cá nhân, nhu cầu khám chữa, đo nhịp tim, nhiệt độ rồi hướng dẫn đến chuyên khoa phù hợp. Sau khi bác sĩ khám, chỉ định điều trị và đơn thuốc, Florence hướng dẫn họ cách sử dụng thuộc và giải đáp thắc mắc. "Y tá" này còn hỗ trợ vận chuyển vật tư, thiết bị y tế trong viện.

Thành Thơ, một thành viên khác của nhóm, kể ý tưởng phát triển robot y tá được cả nhóm bàn bạc năm ngoái, xuất phát từ tình trạng quá tải, thiếu nhân lực ở các bệnh viện. Sau khi thống nhất, nhóm xây dựng kế hoạch với ba giai đoạn từ thiết kế, chế tạo sản phẩm đến thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và cơ sở y tế, cuối cùng là hợp tác với doanh nghiệp để chuyển giao công nghệ, sản xuất.

Ở giai đoạn đầu, nhóm tính toán chi tiết việc sử dụng linh kiện điện tử, tích hợp các chức năng di chuyển, giao tiếp của robot, cũng như tập trung vào lập trình các tính năng AioT, tự động điều hướng.

"Sản phẩm mới được hoàn thiện ở phạm vi phòng thí nghiệm nên ngoại hình của robot chưa được tối ưu", Thơ nói. "Mục tiêu của nhóm là cải thiện ngoại hình cho Florence, sao cho thân thiện, mềm mại, di chuyển linh hoạt hơn".

Sau giai đoạn này, nhóm sẽ thuyết phục bệnh viện, bác sĩ cho thử nghiệm tại các chuyên khoa, song song với tìm kiếm doanh nghiệp hỗ trợ. Thơ và các thành viên đều xác định đây là khâu khó khăn nhất.

"Chúng em hiểu trong lĩnh vực y tế, yếu tố chính xác, an toàn rất quan trọng nên không kỳ vọng robot thay thế y tá hoàn toàn. Do đó, việc ứng dụng vào những quy trình đơn giản, mang tính lặp đi lặp lại để giảm tải cho đội ngũ y tế và tăng khả năng chăm sóc cho bệnh nhân sẽ là bước tiến lớn", Thơ chia sẻ.

Nhóm sinh viên chế tạo robot Florence và thầy hướng dẫn (thứ hai từ phải sang). Ảnh: Nhân vật cung cấp

Thơ cho hay mô hình robot y tá không mới lạ trên thế giới nhưng chưa thể ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam do vấn đề chi phí và độ tương thích về mặt công nghệ, chức năng. Vì thế, nhóm mong muốn làm sản phẩm với tiêu chí "do người Việt, cho người Việt" để giảm giá thành. Thay vì phải bỏ ra khoảng 60.000 USD mỗi năm để nhập khẩu, vận hành, bảo trì một robot y tá từ nước ngoài thì nhóm có thể tự sản xuất với chi phí bằng 1/5.

Hơn hết, khi làm chủ công nghệ thiết kế và sản xuất, người dùng có thể chủ động và nắm rõ quy trình vận hành, bảo dưỡng. Các tính năng của robot cũng được thiết kế phù hợp với đặc tính của bệnh nhân Việt Nam như giao tiếp bằng giọng nói, chăm sóc 24/7, hiểu được văn hóa và phong tục tập quán của người Việt.

"Robot được điều khiển bằng giọng nói nên phù hợp cho tất cả độ tuổi, bất kể khả năng sử dụng công nghệ. Nhóm còn hướng tới tính năng trò chuyện giúp người bệnh giải khuây hoặc liên lạc với người thân qua các ứng dụng mạng xã hội", Gia Huy nói thêm.

Chính những tính năng này là thách thức cho nhóm trong quá trình "dạy" robot, theo Huy. Để có thể điều khiển bằng giọng nói, Florence phải nghe và hiểu được phương ngữ của các vùng, miền khác nhau. Nhóm phải thu thập nhiều tình huống giao tiếp, giọng nói nhiều nơi để robot làm quen và hiểu chính xác. Robot cũng được thiết kế để giọng điệu khi nói chuyện với trẻ em sẽ thoải mái, trẻ trung hơn so với khi giao tiếp với người lớn tuổi.

Nhằm giải quyết tính chính xác khi đưa ra thông tin, hướng dẫn điều trị, nhóm quyết định cá thể hóa từng robot. Mỗi "y tá" sẽ được lập trình phù hợp cho từng chuyên khoa, bệnh viện khác nhau. Do đó, nội dung kiến chức chuyên ngành, tình huống y khoa được đào tạo cho robot sẽ khác nhau, tùy thuộc nhu cầu khách hàng.

Trong vai trò hướng dẫn nhóm, PGS.TS Lê Thanh Long, giảng viên khoa Cơ khí, trường Đại học Bách khoa TP HCM, cho rằng sản phẩm này có tiềm năng ứng dụng trong thực tế.

Theo PGS Long, để ứng dụng thực tế trong các bệnh viện, robot cần đảm bảo sự ổn định của các chức năng tích hợp và triển khai thử nghiệm thực tế trong bệnh viện. Một số cải tiến nhóm cần lưu tâm là tối ưu hóa kiểu dáng sản phẩm để dễ di chuyển trong không gian bệnh viện chật hẹp, thay thế linh kiện bằng các mô-đun công nghiệp, tích hợp chip có khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu nhanh hơn. Các thuật toán về nhận diện người dùng, quét khuôn mặt và điều hướng robot cũng cần được tối ưu hóa, đặc biệt khi hoạt động trong môi trường thực tế với số lượng bệnh nhân lớn như ở bệnh viện.

"Quá trình cải tiến có thể kéo dài trong một năm. Khi đưa vào thử nghiệm tại bệnh viện, những góp ý từ đội ngũ y tá, bác sĩ, chuyên gia công nghệ y tế sẽ giúp sản phẩm hoàn thiện tốt hơn", PGS Long cho biết.

Bên cạnh việc cải tiến các tính năng của robot, thời gian tới nhóm Thơ dự định đăng ký bản quyền sở hữu trí tuệ cho sản phẩm. Phần thưởng hơn 50 triệu đồng từ cuộc thi Bách khoa Innovation là sự động viên thiết thực để nhóm có kinh phí nghiên cứu. Nhưng về lâu dài, nhóm cho hay cần thêm sự hỗ trợ về công nghệ và đồng hành của các doanh nghiệp.

"Cả nhóm xác định đi đường dài, kiên nhẫn với hy vọng một ngày được nhìn thấy y tá Florence được sử dụng trong bệnh viện", Thơ nói.

Lệ Nguyễn