Mô tả sản phẩm

Giới thiệu sản phẩm:

Hiện nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã tạo ra nhiều thiết bị điện tử phục vụ cho cuộc sống con người, đặc biệt là trong việc phát triển các thiết bị thông minh giúp đỡ cho người khuyết tật nói chung và người khiếm thị nói riêng. Việc cho ra đời các sản phẩm hỗ trợ cho người khiếm thị đã và đang được nhiều nhóm nghiên cứu, các tổ chức trên thế giới quan tâm. Công ty phi lợi nhuận American Printing House cho ra đời sản phẩm “Thiết bị hiển thị chữ nổi Chameleon 20” với chức năng dịch các văn bản sang chữ Braille và hiển thị chúng lên bề mặt sản phẩm, đồng thời thiết bị sẽ đọc văn bản đó cho người khiếm thị, mù nghe. Hiện sản phẩm chỉ hỗ trợ ngôn ngữ Anh và Tây Ban Nha. Amazon tích hợp chức năng mô tả các món đồ bằng giọng nói trên loa thông minh “Echo Show” của hãng. Đây là một sản phẩm tuyệt vời nhưng hiện nay, thiết bị có giá thành đắt đỏ, không hỗ trợ ngôn ngữ tiếng Việt nên còn khó khăn trong việc tiếp cận với bộ phận người khiếm thị Việt Nam; và đa phần các sản phẩm này đều hướng tới đối tượng người khiếm thị ở mọi lứa tuổi, chưa có sản phẩm nào hướng tới đối tượng là trẻ khiếm thị. Qua khảo sát tại Trường mù Nguyễn Đình Chiểu – 184 Đ. Nguyễn Chí Thanh, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh. Các giáo viên trực tiếp giảng dạy trẻ khiếm thị cho biết: Các bé khiếm thị có lượng thông tin về thế giới xung quanh qua thị giác là không có. Đặc biệt là với các trẻ mới bắt đầu tiếp cận chữ nổi (chữ Braille). Chữ nổi là dạng ký tự tượng hình, việc không thể nhìn thấy khiến khả năng tưởng tượng sự vật sự việc và ghi nhớ con chữ của trẻ khiếm thị là rất khó khăn. Giáo viên sẽ phải phối hợp việc mô tả vật thể cũng như cầm tay từng trẻ để trẻ có thể nhận biết món vật đó và ghi nhớ mặt chữ nổi. Một sản phẩm tiêu biểu với chức năng trợ giúp trẻ khiếm thị học chữ nổi là: “Thiết bị hỗ trợ học chữ nổi Braille” của hai em Trần Kim Ngọc Ngân và Đỗ Hà Vy – Học sinh trường THPT Nhơn Trạch, Đồng Nai. Sản phẩm sử dụng 6 nút nhấn để mô phỏng cho các chấm nổi trong chữ Braille. Người dùng khi hoàn tất nhấn chữ, thiết bị sẽ phát ra âm thanh ký tự đó. Sản phẩm yêu cầu người dùng đã có khả năng sử dụng chữ Braille nên những trẻ khiếm thị, mù mới bắt đầu học chữ nổi sẽ gặp khó khăn trong quá trình đầu sử dụng thiết bị. Qua thực trạng trên, chúng tôi đề xuất ý tưởng: “Thiết kế bộ thiết bị và website hỗ trợ trẻ khiếm thị học tập chữ nổi theo lộ trình của Sách giáo khoa tiếng Việt lớp 1” với mong muốn ứng dụng các công nghệ khoa học kỹ thuật hiện đại để tạo ra một thiết bị đóng vai trò như một giáo viên trực tiếp hướng dẫn trẻ khiếm thị học tập chữ nổi một cách chủ động. Với lộ trình được dựa trên Sách giáo khoa tiếng Việt nên thiết bị đồng bộ kiến thức giữa trẻ khiếm thị được đến lớp cũng như trẻ khiếm thị ở nhà. Giúp những trẻ bị khiếm khuyết về thị lực ở những vùng sâu vùng xa vẫn có thể học tập chữ nổi, kết nối với giáo viên từ xa thông qua website. Bên cạnh đó, sản phẩm ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo AI để nhận diện đồ vật và hiện thị chữ nổi trên bảng chữ một cách tự động, qua đó tăng cường khả năng tư duy về đồ vật cho trẻ. Với các chức năng bên trên, sản phẩm giúp giảm thời gian, công sức giảng dạy của các giáo viên nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng, tiến độ của môn học.

Tính năng cơ bản:

Sản phẩm của chúng tôi hướng tới việc tạo ra một thiết bị mà có thể tạo cho trẻ khiếm thị, mù thói quen học tập một cách chủ động với các chức năng: - Cung cấp một website được thiết kế nội dung dựa theo lộ trình của Sách giáo khoa Tiếng Việt lớp 1. Bên cạnh đó, website cũng tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) với bộ thư viện là các đồ vật, vật dụng quen thuộc trong cuộc sống hằng ngày để trẻ khiếm thị, mù học tập nhận biết đồ vật, vật thể. - Website được mở tự động khi kết nối dây cáp trên thiết bị với cổng USB của laptop (yêu cầu laptop đã được kết nối internet). - Chuyển các văn bản trên trên website, văn bản được nhập từ bàn phím thành giọng nói và đồng thời hiển thị các chữ cái dưới dạng ký tự chữ nổi Braille trên thiết bị. - Có các phím bấm vật lý để tương tác với thiết bị và website. Thiết bị hỗ trợ, tương thích với Windows 8, Windows 10, Windows 11

Xuất xứ sản phẩm:

Phòng thí nghiệm Hệ thống Thông minh (Intelligent Systems Lab) – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM (HCMUTE)

Mô tả cơ bản:

Dự án “Thiết kế bộ thiết bị và website hỗ trợ trẻ khiếm thị học tập chữ nổi theo lộ trình của Sách giáo khoa tiếng Việt lớp 1” với mong muốn ứng dụng công nghệ vào việc giảng dạy, củng cố cho trẻ khiếm thị các kiến thức, kỹ năng sử dụng chữ nổi và nhận biết các đồ vật, vật thể trong môi trường sống xung quanh một cách chủ động. Tất cả các chức năng trên được gói gọn trong một thiết bị, người dùng chỉ cần kết nối dây cắm trên sản phẩm vào laptop đã truy cập internet, mọi thao tác còn lại là tự động. Nội dung bài học được thiết kế theo các tài liệu được Bộ Giáo cấp phép nên đảm bảo về chất lượng kiến thức cũng như bố trí nội dung của các bài học một cách khoa học. Sản phẩm phần cứng có các nút bấm vật lý để trẻ chủ động tương tác, điều khiển thiết bị và website. Bên cạnh đó, chúng tôi còn tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo nhận dạng đồ vật với mục đích giúp trẻ học thêm được các từ vựng Braille thông qua các đồ vật quen thuộc trong cuộc sống hằng ngày, tăng kiến thức về thế giới quan cho trẻ. Với những ứng dụng như vậy, sản phẩm giúp giảm thiểu khối lượng công việc cho các giáo viên, tăng năng suất buổi học nhưng vẫn giữ chất lượng của bài học. Phụ huynh và trẻ khiếm thị ở vùng sâu vùng xa vẫn có thể sử dụng thiết bị để học tập chữ nổi với sự giám sát của giáo viên từ xa thông qua website của sản phẩm. Tạo sự thuận lợi nhất cho mọi đối tượng trẻ khiếm thị trên mọi miền tổ quốc tiệm cận với chữ nổi Braille.

Link video:

https://drive.google.com/file/d/1IWZPfEoqvBY1KecMOf8CJK7E_9Y9wpnK/view?usp=sharing

Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai ứng dụng sản phẩm:

Sản phẩm của chúng tôi là kế thừa từ những nghiên cứu về các công nghệ hệ thống nhúng (Embedded System), trí tuệ nhân tạo (AI), thiết kế website đã phổ biến, có mặt trên thị trường với giá cả hợp lí:
- Phần cứng:
+ Vi xử lí: ATmega328P
+ IC điều khiển động cơ Servo: PCA9685
+ Động cơ Servo SG90 góc quay 180o
+ Điện thoại, máy vi tính, máy tính xách tay (Yêu cầu có camera hoặc webcam)
+ Cổng chuyển đổi USB (Trong trường hợp người sử dụng thiết bị không có cổng USB)
- Phần mềm:
+ Điện toán đám mây - Server
- Hệ điều hành: Thiết bị tương thích với Windows 8 trở lên
- Mạng: Thiết bị kết nối với sản phẩm yêu cầu phải được truy cập internet

Sản phẩm được phát triển trong khoảng thời gian: Dưới 3 tháng

Số người tham gia làm: 4

Sản phẩm có mặt trên thị trường hoặc đưa vào ứng dụng rộng rãi trong khoảng thời gian: Dưới 3 tháng

Phạm vi thị trường và ngành ứng dụng:

Phạm vi thị trường: Các gia đình, hộ gia đình, các cơ sở, trung tâm, trường học nuôi, dạy trẻ khiếm thị, mù. Ngành ứng dụng: Giáo dục

Tiêu chí tự đánh giá sản phẩm ý tưởng dự thi

Tính sáng tạo, đổi mới và công nghệ:

Bộ thiết bị và website hỗ trợ trẻ khiếm thị học tập chữ nổi của chúng tôi là một thiết bị hiển thị các ký tự chữ nổi theo lộ trình học được thiết kế sẵn. Trẻ em khiếm thị có thể dễ dàng sử dụng sản phẩm để tương tác với nội dung bài học và các chức năng được tích hợp sẵn của website thông qua các phím chức năng trên sản phẩm. Phần mềm điều khiển là một website được thiết kế tối giản với các chức năng phục vụ cho việc học tập của trẻ và tự động kích hoạt khi sản phẩm được kết nối với máy tính. Sản phẩm bao gồm các chức năng như dạy học theo lộ trình của sách, khả năng nhận diện đồ vạt, văn bản được nhập từ bàn phím thành giọng nói, và chuyển chúng thành các kí tự chữ nổi để hiển thị trên thiết bị phần cứng. Phần cứng là một thiết bị cơ điện dùng để điểu khiển và hiển thị các nội dung bài học được gửi về từ website, được hiển thị bằng 8 mô-đun chữ nổi phù hợp cho các bộ chữ tiếng việt có dấu. Mỗi mô-đun gồm 6 nút có đầu tròn, các nút này được sắp xếp một trong khung hình chữ nhật gồm 2 cột và 3 dòng và được nâng lên hoặc hạ xuống qua các lỗ trên bề mặt phẳng của sản phẩm theo thứ tự được mã hóa của bộ chữ Braille. Cơ cấu nâng hạ các chấm tròn được sử dụng cơ cấu CAM trượt. Các thanh CAM trượt được nối với trục xoay của động cơ servo thông qua một hệ thống trục khủy. Với 64 cách hiển thị khác nhau của 6 chấm thì ở mỗi trường hợp servo sẽ được điều khiển quay ở 1 góc nhất định. Một thuật toán được thiết kế nhầm xác định góc quay của servo cho từng vị trí của ray trượt, được tính toán riêng theo cấu tạo của phần cứng nhưng vẫn tuân theo phương trình chuyển động của cơ cấu tay quay con trượt.

Tính ứng dụng:

Tất cả chúng ta đều mong muốn những công nghệ hỗ trợ đáp ứng nhu cầu của những người khiếm thị ngày càng phát triển và trở nên phổ biến hơn. Bộ thiết bị và website hỗ trợ trẻ khiếm thị học tập chữ nổi là một trong những sản phẩm như vậy, giúp cho trẻ khiếm thị có thể tiếp cận thông tin và học tập một cách dễ dàng hơn. Nó giúp trẻ khiếm thị có thể tự học một cách độc lập và nhanh chóng hơn, mà không cần phải chờ đợi giáo viên hay những học sinh khác. Đồng thời, sản phẩm này cũng giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho các trung tâm, trường học cho trẻ khiếm thị, mù vì không cần phải tuyển dụng nhiều giáo viên để giúp trẻ khiếm thị học tập. Thiết bị được thiết kế đơn giản, gọn nhẹ và có các nút điều khiển trực quan để trẻ khiếm thị có thể dễ dàng sử dụng. Ngoài ra, sản phẩm còn có tính năng tự động mở website chứa các nội dung bài học ngay khi thiết bị được kết nối với máy tính. Với mức giá dưới 4 triệu đồng, sản phẩm này là một giải pháp hợp lý và phù hợp với nhu cầu của đại đa số người khiếm thị mới bắt đầu làm quen với loại ngôn ngữ ký tự này. Chúng tôi tin rằng các sản phẩm và công nghệ hỗ trợ như vậy sẽ tiếp tục phát triển và mang lại nhiều lợi ích cho những người khiếm thị, giúp họ có thể hoà nhập với xã hội một cách nhanh chóng và tự nhiên nhất.

Tính hiệu quả:

Qua khảo sát tại Trường mù Nguyễn Đình Chiểu, chúng tôi nhận thấy rằng giáo viên phải cầm tay từng trẻ một, cho trẻ sờ từng đồ vật, mặt chữ trong Sách giáo khoa Tiếng Việt đã được chuyển đổi sang chữ nổi Braille để trẻ nhớ, hiểu và thuộc loại chữ này. Việc giảng dạy như vậy đòi hỏi nhiều thời gian và công sức cho các giáo viên, cũng như kéo dài thời gian của một tiết học. Chính vì sản phẩm của chúng tôi ra đời giúp giáo viên giảm tải được khối lượng công việc, trẻ khiếm thị cũng có thể tự xài thiết bị để học bài, làm bài tập một cách chủ động. Phụ huynh của các bé không biết chữ nổi sử dụng thiết bị và website như cầu nối trung gian để đồng hành cùng với bé trong quá trình học tập và hoà nhập với xã hội.

Tiềm năng phát triển:

Đội ngũ phát triển dự án này bao gồm 4 thành viên: Là sinh viên năm 2 của trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM. Chúng tôi đều có kinh nghiệm trong xử lí, thiết kế các vi mạch, phần cứng thuộc lĩnh vực Hệ thống nhúng – điện tử. Bên cạnh đó, chúng tôi có các thế mạnh riêng của bản thân để cùng nhau phối hợp tạo ra sản phẩm cuối cùng: Phan Duy Kiên (Ngành Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hoá) với kinh nghiệm 1 năm trong nghiên cứu công nghệ xử lý ảnh, trí tuệ nhân tạo. Qua đó, có thể thiết kế các hệ thống nhận diện phù hợp cho các đối tượng cụ thể (Trong dự án này đó là nhận diện các đồ vật trong cuộc sống hằng ngày dành cho trẻ khiếm thị, mù); Phan Văn Hoàng Anh (Ngành Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hoá) có kinh nghiệm trong thiết kế các chi tiết cơ khí, các mô-đun được ứng dụng trong các tiến trình xử lý đòi hỏi sự tự động và chính xác cao; Võ Minh Thuận (Ngành Điện tử viễn thông) có kinh nghiệm trong thiết kế và lập trình website, đây là nhân tố kết nối những phần rời rạc của các cá nhân trong nhóm để tạo thành sản phẩm cuối cùng. Với đội ngũ như trên, chúng tôi có thể biến các ý tưởng công nghệ thành sản phẩm thực tế, ứng dụng được trong cuộc sống hằng ngày, đem lại lợi ích, giá trị cho con người và xã hội.

Tài liệu mô tả kỹ thuật cơ bản và hướng dẫn sử dụng sản phẩm:

https://drive.google.com/drive/folders/1BRxElLJT1qCyO0LOOhe3wMJni1uMf9qJ?usp=share_link