C-TekBot: robot để bàn thông minh tích hợp các tính năng hiện đại

1. Giới thiệu Họ tên, ngành học, thành viên trong nhóm, giới thiệu CLB ngành viễn thông

2. Giới thiệu dự án nhóm tham gia

• Đặt vấn đề (Thực hiện mô hình ứng dụng):

Trong kỷ nguyên công nghệ 4.0, trí tuệ nhân tạo (AI) và tự động hóa đang ngày càng len lỏi vào đời sống hàng ngày của con người, việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua các dự án sáng tạo không chỉ giúp sinh viên nâng cao năng lực chuyên môn mà còn mở ra cơ hội tiếp cận với những xu hướng công nghệ mới nhất. Tuy nhiên, sinh viên thường đối mặt với các khó khăn khi triển khai các dự án ứng dụng thực tế, đặc biệt trong lĩnh vực AI, IoT, và robotics

• Với ý tưởng phát triển C-TekBot, Với sự hường dẫn giảng viên nhóm không chỉ được thực hành lập trình trên nền tảng Raspberry Pi – một hệ thống máy tính nhúng phổ biến, mà còn có cơ hội tiếp cận sâu hơn với công nghệ AI và IoT. Dự án này mang tính ứng dụng cao và giải quyết nhiều vấn đề trong học tập cũng như đời sống, bao gồm:
• Trải nghiệm thực hành công nghệ: Tích hợp từ lập trình phần cứng (động cơ servo, cảm biến) đến phần mềm (AI, nhận diện giọng nói, điều khiển thông minh).
• Khả năng mở rộng: Hệ thống có thể phát triển thêm các tính năng hoặc module tùy thuộc vào mục tiêu học tập và nghiên cứu.
• Ứng dụng thực tế: Tạo ra một mô hình robot vừa hỗ trợ học tập, vừa có thể sử dụng như một thiết bị trợ lý cá nhân hoặc quản lý nhà thông minh.

Bằng cách xây dựng C-TekBot, sinh viên không chỉ giải quyết bài toán “học đi đôi với hành” mà còn khẳng định khả năng sáng tạo và tính ứng dụng của mình thông qua một sản phẩm cụ thể.

Mục tiêu phát triển:

C-TekBot là một robot để bàn thông minh tích hợp các tính năng hiện đại, tạo nên một trải nghiệm thân thiện, hữu ích và thú vị. Robot này sẽ trở thành trợ lý cá nhân với các chức năng như giao tiếp, điều khiển nhà thông minh, giải trí và học tập.

Các tính năng chính:

• Điều khiển bằng giọng nói:

• • Tích hợp công nghệ nhận diện giọng nói (VD: Google Speech-to-Text hoặc Whisper) để nhận lệnh điều khiển.
  • Các hành động dựa trên lệnh, như:
    • Di chuyển: Robot có thể di chuyển hoặc xoay trên bàn nhờ vào động cơ servo và cảm biến siêu âm để tránh va chạm.
    • Nhảy múa: Kết hợp với thư viện điều khiển servo, robot có thể nhảy múa theo các bài nhạc đã lập trình.

• Tích hợp công nghệ ChatGPT hoặc Gemini:

• • Sử dụng API OpenAI (hoặc tương tự) để tạo một chatbot thông minh.
  • Robot có khả năng trò chuyện tự nhiên, trả lời câu hỏi, kể chuyện, và gợi ý các ý tưởng học tập hoặc giải trí.

• Kết nối hệ thống Home Assistant:

• • Robot hoạt động như một thiết bị trung gian điều khiển hệ thống nhà thông minh.
  • Các lệnh như bật/tắt đèn, điều chỉnh nhiệt độ, và mở cửa có thể thực hiện thông qua giọng nói hoặc ứng dụng trên robot.

• Giải trí nghe nhạc từ YouTube:

• • Sử dụng thư viện YouTube API để phát nhạc hoặc video giải trí.
  • Hỗ trợ phát âm thanh qua loa tích hợp hoặc loa Bluetooth.

3.    Thực hiện dự án

Thiết kế phần cứng:

• Bo mạch Raspberry Pi Zero 2 W:

• • Là bộ não điều khiển toàn bộ hệ thống, tích hợp khả năng xử lý mạnh và kết nối không dây.

• Động cơ servo:

• • Được gắn ở tay, chân và phần đầu để tạo chuyển động linh hoạt và sống động.

• Khung nhựa in 3D:

• • Robot được thiết kế nhỏ gọn, có thể in bằng công nghệ 3D với các khớp linhhoạt.

• Micro và loa:

• • Tích hợp micro để nhận lệnh giọng nói.
  • Loa để phát âm thanh từ ChatGPT hoặc nhạc từ YouTube.

Phần mềm và lập trình:

• Ngôn ngữ lập trình: Python
• Hệ điều hành: Raspberry Pi OS
• Thư viện và công cụ:
  • Nhận diện giọng nói: speech_recognition, Whisper
  • Điều khiển động cơ servo: RPi.GPIO, pigpio
  • Kết nối ChatGPT: openai (API)
  • Home Assistant: hass-py
  • Phát nhạc: pafy, vlc, hoặc yt-dlp

4.    Lợi ích và ứng dụng thực tế:

• Học tập và giáo dục:
  • Là một dự án STEM lý tưởng để học lập trình, tự động hóa, và thiết kế robot.
• Giải trí và tương tác:
  • Một sản phẩm tương tác vui nhộn cho trẻ em hoặc người lớn.
• Trợ lý cá nhân:
  • Hỗ trợ các công việc trong nhà như nhắc nhở lịch trình, điều khiển thiết bị, và cung cấp thông tin nhanh chóng.

Định hướng phát triển và nâng cấp:

• Tích hợp AI nâng cao cho nhận diện hình ảnh (nhận diện biểu cảm, vật thể).
• Kết nối thêm các cảm biến môi trường (VD: nhiệt độ, độ ẩm) để mở rộng tính năng.
• Thiết kế ứng dụng trên smartphone để tùy chỉnh và điều khiển robot từ xa.

C-TekBot là một dự án đầy tiềm năng, kết hợp công nghệ hiện đại và khả năng lập trình sáng tạo, hứa hẹn tạo ra một sản phẩm vừa mang tính thực tiễn vừa thú vị.