Chương 17 — Đội Robot Làng Gió

"Cảm biến màu TCS3200 giá một trăm hai mươi nghìn, nhưng phải đặt hàng trên mạng, ship về tận đây mất một tuần." Gia Hân đọc thông tin từ một trang bán linh kiện điện tử, giọng thất vọng. "Mình còn có mười tám ngày, đặt hàng về tới nơi là hết nửa thời gian luyện tập rồi."

Cả đội ngồi quanh chiếc bàn gỗ trong kho, ba khối gỗ nhỏ sơn màu đỏ, xanh, vàng — tự tay Uyên Nhi sơn từ những mẩu gỗ vụn xin được ở xưởng mộc gần chợ — đặt giữa bàn như một câu đố chưa có lời giải. Không có cảm biến màu chuyên dụng, làm sao để robot phân biệt được ba khối này bằng chính những linh kiện tái chế đang có trong tay?

"Hay mình đánh dấu bằng hình dạng thay vì màu?" Phong đề xuất. "Khối đỏ khoét một lỗ, khối xanh khoét hai lỗ, robot dùng cảm biến siêu âm dò được hình dạng khác nhau."

"Không được, luật ghi rõ khối phải giữ nguyên hình dạng chuẩn, không được chỉnh sửa bề mặt." Gia Hân lắc đầu, chỉ vào một đoạn trong thể lệ. "Ban tổ chức chắc đã lường trước mấy đội gian lận kiểu đó rồi."

Cả nhóm im lặng, suy nghĩ. Khánh Đan cố kìm lại không đưa ra đáp án ngay, dù trong đầu cô đã thấp thoáng một hướng giải quyết từ những gì cô từng đọc qua trong một dự án nghiên cứu ở NovaTech — nhưng cô muốn xem liệu cả đội có tự tìm ra được hướng đi trước không, vì cô biết một giải pháp tự tìm ra bao giờ cũng ăn sâu vào trí nhớ hơn một giải pháp được đưa cho.

"Mình có mấy cái đèn LED màu đỏ, xanh lá, xanh dương lấy từ cái đèn nháy Giáng sinh hỏng hôm trước đúng không?" Uyên Nhi bất ngờ lên tiếng, mắt vẫn nhìn chăm chú vào ba khối gỗ trên bàn.

"Có, sao em hỏi vậy?" Nam đáp, lục trong hộp linh kiện tìm ra một dải đèn LED nhỏ còn nguyên.

"Em nhớ hồi học Mỹ thuật, cô giáo dạy về màu sắc, nói là vật màu đỏ khi chiếu ánh sáng đỏ vào thì phản chiếu sáng rực, còn chiếu ánh sáng xanh vào thì lại trông tối om." Uyên Nhi nói, giọng dần trở nên tự tin hơn khi thấy cả đội bắt đầu chú ý lắng nghe. "Vậy nếu mình chiếu lần lượt ba màu đèn khác nhau vào khối gỗ, rồi đo xem lúc nào khối đó phản chiếu sáng nhất, có phải đoán được màu của nó không?"

Khánh Đan bật cười, không giấu được sự ngạc nhiên xen lẫn tự hào. "Uyên Nhi, em vừa tự phát minh lại đúng nguyên lý người ta dùng trong cảm biến màu công nghiệp đấy. Đó chính xác là cách một con chip TCS3200 hoạt động bên trong — nó dùng đèn LED trắng chiếu qua bộ lọc màu, đo cường độ ánh sáng phản xạ."

"Vậy mình làm được thật à cô?" Uyên Nhi hỏi, mắt sáng rực.

"Làm được. Mình cần một cảm biến ánh sáng để đo cường độ phản xạ — quang trở, loại linh kiện đổi điện trở theo cường độ ánh sáng chiếu vào, cái này rẻ và dễ tìm." Khánh Đan giải thích, vẽ nhanh một sơ đồ lên giấy. "Gắn ba đèn LED đỏ, xanh lá, xanh dương quanh một cái quang trở, mỗi lần đo, mình bật lần lượt từng đèn, đọc giá trị quang trở, so sánh ba giá trị đó để suy ra màu khối gỗ."

"Mình có quang trở không?" Gia Hân hỏi.

"Có, hai cái tháo từ cái đèn cảm ứng ngoài sân hỏng năm ngoái." Phong đáp ngay, đã nhớ chính xác vị trí trong hộp phân loại linh kiện.

Cả đội bắt tay vào làm ngay trong buổi tối đó, không đợi đến hôm sau. Phong dùng một đoạn ống nhựa PVC cắt ngắn làm vỏ che sáng bên ngoài, ngăn ánh sáng môi trường lọt vào làm nhiễu phép đo, gắn ba đèn LED màu quanh miệng ống theo đúng góc ba mươi độ đều nhau như bản vẽ Uyên Nhi phác thảo. Gia Hân viết đoạn lệnh điều khiển: bật đèn đỏ, đợi năm mili giây cho ổn định, đọc giá trị quang trở, tắt đèn đỏ; lặp lại tương tự với đèn xanh lá, xanh dương; so sánh ba giá trị đọc được, giá trị nào thấp nhất — nghĩa là quang trở nhận được nhiều ánh sáng phản xạ nhất qua màu đó — sẽ là màu của khối gỗ.

Lần thử đầu tiên, khối gỗ màu đỏ được đưa vào ống cảm biến. Màn hình laptop kết nối tạm để xem log hiển thị ba con số: đèn đỏ cho giá trị thấp nhất, đúng như dự đoán.

"Đúng màu đỏ!" Gia Hân reo lên, gõ tiếp thử với khối xanh, rồi khối vàng. Cả ba lần đều cho kết quả chính xác.

"Chờ đã, khối vàng làm sao phân biệt được, vì vàng là hỗn hợp của đỏ với xanh lá mà?" Nam hỏi, nhíu mày cố hiểu logic.

"Đúng vậy, đó là phần khó nhất." Khánh Đan gật đầu, hài lòng vì câu hỏi của cậu chạm đúng vào bản chất vấn đề. "Khối vàng sẽ phản xạ mạnh với cả đèn đỏ lẫn đèn xanh lá, chỉ tối khi chiếu đèn xanh dương. Mình lập trình để nếu cả hai giá trị đỏ và xanh lá đều thấp gần bằng nhau, trong khi xanh dương cao hẳn, thì kết luận đó là màu vàng."

Gia Hân điều chỉnh lại đoạn lệnh theo đúng logic đó, thử lại lần nữa. Khối gỗ vàng được đưa vào ống cảm biến, và sau một giây xử lý, màn hình hiện dòng chữ: "Màu phát hiện: VÀNG."

Cả kho vỡ òa trong tiếng reo hò, lần đầu tiên sau nhiều buổi tối căng thẳng, không khí trở nên nhẹ nhõm hoàn toàn. Nam nhấc bổng cái ống cảm biến tự chế lên cao như đang giơ một chiếc cúp, Phong vỗ vai Uyên Nhi liên tục, còn Gia Hân ôm chầm lấy laptop như thể chính chiếc máy đó vừa giúp cô vượt qua một kỳ thi khó nhằn.

"Mình vừa làm ra một cảm biến màu bằng đèn Giáng sinh hỏng, ống nhựa cắt tay, với quang trở gỡ từ đèn cảm ứng cũ." Khánh Đan nói, giọng không giấu được niềm tự hào. "Cô nghĩ, cái này còn đáng giá hơn nhiều so với một con chip mua sẵn một trăm hai mươi nghìn."

"Vì sao ạ?" Uyên Nhi hỏi, dù có vẻ đã đoán được câu trả lời.

"Vì nếu mua sẵn, tụi mình chỉ cần biết cắm dây đúng chân là xong, không cần hiểu vì sao nó hoạt động." Khánh Đan đáp. "Nhưng cái này, từng người trong đội đều hiểu rõ tại sao nó hoạt động, từ ý tưởng của em, đến phần cơ khí của Phong, đến đoạn lệnh của Gia Hân. Nếu ngày thi nó có trục trặc gì, tụi mình biết chính xác phải sửa ở đâu, không phải mù mờ đoán mò như khi dùng đồ mua sẵn."

Nam đặt ống cảm biến xuống bàn nhẹ nhàng, như đang đặt một báu vật, ánh mắt nhìn nó với một sự trân trọng khác hẳn thái độ bất cần thường ngày. "Vậy cái này có tên chưa cô?"

"Chưa." Khánh Đan lắc đầu, mỉm cười. "Nhưng cô nghĩ Uyên Nhi xứng đáng là người đặt tên cho nó, vì ý tưởng ban đầu là của em."

Uyên Nhi đỏ mặt, nhìn ống cảm biến một lúc, rồi bật ra một cái tên, giọng đã hoàn toàn tự tin, không còn chút run rẩy nào của buổi chiều gặp chú Hùng mấy hôm trước. "Mắt Gió." Cô nói. "Vì nó nhìn ra màu sắc bằng chính ánh sáng, giống như mắt mình nhìn mọi thứ qua ánh nắng, mà đội mình lại là Gió Núi."

Cả nhóm gật đầu tán thành, không ai phản đối, và từ giây phút đó, "Mắt Gió" chính thức trở thành tên gọi của bộ phận quan trọng nhất giúp con robot của họ nhìn thấy được thế giới bằng đúng những gì họ có trong tay.

***

Trong lúc Gia Hân và Uyên Nhi tiếp tục tinh chỉnh đoạn lệnh cho "Mắt Gió" hoạt động ổn định hơn, Nam và Phong dồn sức vào phần còn dang dở nhất của cả robot: cánh tay gắp. Phiên bản đầu tiên, làm từ hai thanh nhôm lấy từ khung ti vi cũ nối bản lề bằng ốc vít, gắp được khối gỗ nhưng lực gắp không đều — có lúc gắp lỏng làm rơi khối giữa chừng, có lúc siết quá chặt khiến động cơ servo rung lên vì quá tải, phát ra tiếng rít khó chịu.

"Phải có cách nào biết được lúc nào gắp đủ chặt chứ không cần đoán mò." Nam nói, xoa xoa thái dương sau buổi tối thứ năm liên tiếp chỉnh sửa mà chưa ưng ý.

"Mình dùng chính động cơ servo để cảm nhận lực." Phong đề xuất, mắt sáng lên với một ý tưởng vừa lóe lên. "Nếu servo phải dùng nhiều điện hơn để giữ nguyên vị trí, nghĩa là nó đang gặp lực cản lớn hơn, tức là đã kẹp vào vật rồi. Mình đo dòng điện qua servo, thấy dòng tăng đột ngột là dừng khép tay gắp lại ngay, không cần khép hết cỡ."

Gia Hân, dù đang bận với "Mắt Gió", vẫn nghe được câu chuyện, quay sang góp ý. "Cái đó gọi là điều khiển theo phản hồi dòng điện, em đọc thấy trong tài liệu hôm trước nhưng chưa hiểu rõ cách làm. Nếu anh làm được, em viết thêm đoạn lệnh đọc giá trị đó, kết hợp vào chương trình chính."

Hai người bắt tay vào thử nghiệm, dùng một điện trở nhỏ nối tiếp vào mạch nguồn servo để đo sụt áp — một mẹo đơn giản nhưng hiệu quả để ước lượng dòng điện tiêu thụ mà không cần đến cảm biến dòng chuyên dụng đắt tiền. Sau vài lần hiệu chỉnh ngưỡng, cánh tay gắp bắt đầu khép lại vừa đủ chặt để giữ chắc khối gỗ mà không làm động cơ gằn lên quá tải, một cải tiến nhỏ nhưng khiến cả Nam lẫn Phong nhìn nhau gật gù đầy mãn nguyện, như hai người thợ vừa hoàn thành một món đồ khó làm nhất trong đời.

Đến khi trời tối hẳn, cả năm bộ phận quan trọng nhất của con robot — khung xe bốn bánh bọc cao su, mạch điều khiển động cơ, cảm biến siêu âm tránh vật cản, cánh tay gắp có phản hồi lực, và "Mắt Gió" nhận diện màu sắc — lần đầu tiên được ráp chung lại thành một khối hoàn chỉnh, đặt giữa bàn như một sinh vật cơ khí kỳ lạ ghép từ vô số mảnh đời khác nhau: một mẩu ti vi hỏng, một cái đèn Giáng sinh không còn ai nhớ mua từ bao giờ, một hộp servo máy bay đồ chơi bị bỏ quên góc sân, một cuộn dây đồng từng nằm trong một cái quạt cháy. Không ai trong đội nói ra thành lời, nhưng khi nhìn con robot ấy dưới ánh đèn dầu vàng nhạt, tất cả đều cảm nhận được một điều giống nhau: đây không còn là một dự án thử nghiệm nữa, mà là một cơ thể sống động được ghép nên từ chính câu chuyện của từng người trong đội.