stem chế tạo xe tự hành ......................................................................................................................ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES ELICIT TECHNIQUES
Chủ đề: Robot xe tự hành I KHÁI QUÁT CHỦ ĐỀ Theo số liệu thống kê tình trạng người dân khơng kiểm sốt tiêu chuẩn khí thải xe, gây nhiễm xăng khí thải xe máy, ô tô Quy hoạch đô thị nghèo nàn gây áp lực lớn đến môi trường khơng khí, chất lượng khơng khí thành phố lớn ngày giảm Cùng với theo thực tế vào năm 2018 toàn quốc xảy 18.700 vụ làm 8.200 người chết khoảng 14.800 người bị thương, hai vấn đề nhà nước quan tâm tìm cách khắc phục Chính tính thời tầm quan trọng thực tế ý tưởng sử dụng xe điện tự hành nghiên cứu đưa vào sử dụng nhiều quốc gia phát triển giới Các loại thiết bị, hệ thống sử dụng xe tự hành điều xa lạ với tất người khơng dược tìm hiểu, nghiên cứu dễ dàng với người có niềm đam mê cơng nghệ đưa ứng dụng vào thực tiễn Trong chủ đề này, bạn học sinh làm quen, hiểu chế hoạt động, ứng dụng thực tiễn với số loại cảm biến, hệ thống sử dụng xe điện tự hành Học sinh bước đầu lập trình, điều khiển thiết bị theo mong muốn Sau chủ đề mong học sinh làm chủ xe điện tự hành thân bước đệm để bạn xây dựng niềm đam mê công nghệ, đưa ý tưởng thực tiễn tương lai Tính thực tiễn mục tiêu chủ đề Sẽ tơ tự hành an tồn điều khiển người? theo thống kê, tính tốn nhà sản xuất từ liệu họ, hệ thống tự hành ngăn chặn 50% số vụ tai nạn giao thông Và việc làm chủ khoa học thời gian đưa bạn học sinh đến gần khoa học – kỹ thuật phát triển tương lai Chủ đề “Robot xe tự hành” hướng tới mục tiêu: • Hiểu vai trị Robot CMCN 4.0 dần thay người thực hầu hết cơng việc • Biết “Xe điện tự hành” giải pháp hữu hiệu giải vấn đề ô nhiễm môi trường • Lập trình robot, biến robot thành xe điện tự hành, có khả tự động tìm đường xử lý tình đường đi, tiết kiệm nhiên liệu không thả CO2 môi trường xung quanh Cách thức kiểm tra, đánh giá chủ đề Cách thức kiểm tra, đánh giá chủ đề dựa vào yếu tố sau: - Sự cải tiến sản phẩm: Sự cải tiến sản phẩm thể qua nội dung sau: + Về phần lập trình: Học sinh phát triển cách làm mới, đảm bảo hoàn thành nội dung học + Về phần liên hệ thực tiễn: Học sinh biết mở rộng nội dung học hướng đến việc gắn liền với thực tiễn II BẢNG MÔ TẢ CHỦ ĐỀ HẠNG MỤC MÔ TẢ Tên chủ đề Xe tự hành Thời gian 12 tiết – 45 phút/1 tiết Lứa tuổi HS Học sinh lớp 10-12 Cấp độ Trung bình Giới thiệu chủ đề Xe tự hành hay xe thông minh thử thách lớn thời kỳ CMCN 4.0 Để có khả “tự lái thơng minh”, xe địi hỏi nhiều kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ,… Bên cạnh đó, xe cần đảm bảo yếu tố việc bảo vệ mơi trường khí thải, nhiên liệu sử dụng,… Đây yếu tố định “sự thông minh” xe tự hành Chủ đề học tập học sinh tìm hiểu số khía cạnh xe tự hành Qua học sinh tự định nghĩa “xe tự hành” riêng thân Các nội dung STEM liên quan Các kiến thức liên quan: •S Học sinh trang bị kiến thức khái niệm, nguyên lý, định luật sở lý thuyết giáo dục khoa học Mục tiêu quan trọng thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả liên kết kiến thức để thực hành có tư để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải vấn đề thực tế •T Học sinh làm quen, sử dụng phần mềm lập trình Kidscode để viết chương trình để thực mong muốn thân (lập trình, điều khiển robot xe tự hành) • E Học sinh trang bị kỹ sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Vấn đề địi hỏi học sinh phải có khả phân tích, tổng hợp kết hợp để biết cách làm để cân yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, cơng nghệ, kỹ thuật) để có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi học sinh cịn có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật Mục tiêu •M Là khả nhìn nhận nắm bắt vai trị tốn học khía cạnh tồn giới Học sinh có kỹ tốn học có khả thể ý tưởng cách xác, có khả áp dụng khái niệm kỹ toán học vào sống ngày Củng cố kiến thức học chương trình phổ thơng dịng điện chiều (vật lý lớp 7), quãng đường – vận tốc – thời gian,… Mở rộng, nâng cao kiến thức kỹ lĩnh vực khác như: kỹ thuật điện tử, lập trình,… Sản phẩm chủ đề (nếu có) Tiêu chí đánh giá sản phẩm chủ đề (nếu có) Xe tự hành có chức vài cải tiến tùy theo ý tưởng cá nhân Sản phẩm chủ đề đánh giá qua phần: Phần hoạt động mơ hình phần thuyết trình học sinh Những lưu ý an tồn thực chủ đề Trong trình thực dự án học tập, học sinh hỏi ý kiến giáo viên trước thực hành nội dung học tập mà học sinh chưa chắn Chủ đề kết hợp phương pháp dạy học nào? * 5E: Engagement (Gắn kết), Exploration (Khảo sát), Explaination (Giải thích), Elaborate (Áp dụng), Evaluation (Đánh giá) Khái quát lịch trình STT Tên học Số tiết Giới thiệu dự án “Xe tự hành” 2 Xe tự hành tham gia giao thơng Hệ thống đèn tín hiệu cịi báo Hệ thống an tồn xe tự hành Hệ thống tự lái xe tự hành Xe tự hành Nội dung - Hình thành nhìn tổng quan dự án học tập “Xe tự hành” - Tìm hiểu kiến thức liên quan đến dự án học tập như: robot, xe tự hành - Lắp ráp mô hình xe tự hành, nhận biết linh kiện, cảm biến chức linh kiện - Tìm hiểu kiến thức liên quan đến động cơ, trình di chuyển xe tự hành - Thực hành lập trình điều khiển xe tự hành di chuyển - Tìm hiểu kiến thức lập trình như: dịng điện chiều, input/output, mức logic - Thực hành lập trình hệ thống đèn tín hiệu cịi báo xe tự hành - Tìm hiểu cảm biến siêu âm - Thực hành lập trình hệ thống an tồn xe tự hành - Tìm hiểu cảm biến hồng ngoại - Thực hành lập trình thống tự lái xe tự hành - Sáng tạo xe tự hành theo ý từ kiến thức học - Thuyết trình sản phẩm III LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG BÀI 1: GIỚI THIỆU DỰ ÁN “XE TỰ HÀNH” A TÓM TẮT LÝ THUYẾT - Khái niệm robot: Robot loại máy có thể thực cơng việc cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc vi mạch điện tử lập trình (Nguồn tài liệu: Wikipedia) - Khái niệm xe tự hành: Một xe tự lái, cịn gọi xe robot, xe thơng minh xe khơng người lái, phương tiện có khả cảm nhận mơi trường di chuyển với khơng có đầu vào người (Nguồn tài liệu: Wikipedia/self-driving-car) B BÀI TẬP VẬN DỤNG: Bài tập 1: Bài tập robot - Nhiệm vụ 1: Học sinh phân loại thiết bị, máy móc thành nhóm: quạt điện, smartphone, máy giặt, xe máy, máy vi tính, tơ, điều hịa, xe tự hành, tàu thám hiểm vũ trụ không người lái, đồng hồ đo nhiệt độ ROBOT KHÔNG PHẢI ROBOT Bài tập 2: Bài tập xe tự hành - Nhiệm vụ 1: So sánh giống khác xe ô tô tự hành xe ô tô thông thường? GIỐNG NHAU KHÁC NHAU - Nhiệm vụ 2: Quan sát thiết bị, linh kiện có học tập KCbot 02 hồn thành bảng sau: Bảng cấu tạo thể người cấu tạo xe tự hành CON NGƯỜI Não Giác quan Cơ quan vận động Khung xương Tim XE TỰ HÀNH Từ khóa: Khung xe, board mạch điều khiển, động điện chiều, bánh xe đa hướng, pin, cảm biến Bài tập 3: Thực hành lắp ráp mơ hình xe tự hành kiểm tra - Nhiệm vụ 1: Quan sát video hướng dẫn, sách hướng dẫn lắp ráp hồn thiện mơ hình xe tự hành - Nhiệm vụ 2: Kiểm tra mô hình xe tự hành: + Học sinh kết nối dây điện từ pin với board mạch điều khiển Lưu ý: Học sinh lưu ý chiều dây cắm BÀI 2: XE TỰ HÀNH THAM GIA GIAO THƠNG A TĨM TẮT LÝ THUYẾT - Định nghĩa: Khái niệm chiều kỹ thuật điện để nói đến dịng chuyển dời đồng hướng hạt mang điện môi trường dẫn điện Điện chiều thường viết tắt 1C (1 chiều) hay DC (theo tiếng anh: Direct Current) + Cường độ dịng điện chiều tăng giảm khơng đổi chiều + Chiều dịng điện quy ước từ dương sang âm (Nguồn tài liệu: Wikipedia) - Động cơ: + Ba yếu tố quan trọng động cơ: vận tốc, chiều quay thời gian + Để tăng tốc độ quay động cơ, tăng nguồn điện cấp cho động - Câu lệnh để lập trình điều khiển xe thơng minh di chuyển: Để lập trình điều khiển xe thơng minh di chuyển cần câu lệnh, là: câu lệnh “Bắt đầu” câu lệnh “Cài đặt động |M1| tốc độ |100|” + Câu lệnh “Bắt đầu” câu lệnh bắt buộc phải có muốn chương trình có hiệu lực xe thơng minh Tức là, xe thông minh thực câu lệnh gắn phía câu lệnh “Bắt đầu” + Câu lệnh “Cài đặt động |M1| tốc độ |100|” có thông số cần lưu ý Một tên động mà câu lệnh điều khiển: M1 M2 Số 100 biểu diễn tốc độ động cơ, giá trị dương mang ý nghĩa chiều dòng điện, ngược lại với giá trị âm Với giá trị 0, động dừng lại Tốc độ tối đa 255, tương ứng tỉ lệ 100% B Bài tập vận dụng: Bài tập 1: Mối liên hệ dòng điện chiều động - Nhiệm vụ 1: Học sinh thực hành theo hướng dẫn trả lời câu hỏi: Hướng dẫn kết nối động với board mạch điều khiển: - dây động kết nối với chân GND board mạch điều khiển - Dây lại động kết nối với chân 3.3V board mạch điều khiển - Học sinh cho biết tượng xảy ra? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… - Đổi vị trí sợi dây điện động với nhau, tượng xảy ra? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… - Làm để tăng tốc độ quay động cơ? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Bài tập 2: Thực hành lập trình xe tự hành di chuyển - Nhiệm vụ 1: Hãy lập trình để xe tự hành di chuyển từ đầu đường tới cuối đường + Quan sát xe tự hành nhóm di chuyển lần đầu tiên, tượng xảy ra, nguyên nhân cách khắc phục? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… + Hãy cho biết cách làm để xe tự hành quay trái, quay phải? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… + Thực hành lại nhiệm vụ sau tìm cách khắc phục - Nhiệm vụ 2: Giả sử, quãng đường AB đây, xe tự hành gặp đèn đỏ điểm C phải dừng lại giây Hãy lập trình cho xe tự hành thực theo điều giả sử + Ngoài câu lệnh để điều khiển động cơ, câu lệnh cần thiết để xe tự hành thực nhiệm vụ câu lệnh nào? Giải thích ý nghĩa câu lệnh đó? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… - Nhiệm vụ 3: Thực tế, lúc quãng đường di chuyển đường thẳng Lần này, xe tự hành phải qua ngã Hãy lập trình cho xe tự hành di chuyển từ điểm A đến điểm B + Hãy cho biết có tất cách để xe tự hành rẽ trái, rẽ phải? Thơng qua thực hành, nêu đặc điểm, tượng cách ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… - Nhiệm vụ 4: Lập trình cho xe tự hành thẳng với tốc độ nhanh dần vượt qua đoạn địa hình có hình dạng BÀI 3: HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU VÀ CỊI BÁO A TÓM TẮT LÝ THUYẾT - Nhận biết linh kiện: Boar d test Đèn LED Còi báo Điện trở board test chia làm phần: a-d b-c Với phần a-d, tất lỗ cắm linh kiện nối (dẫn điện) với theo hàng ngang, hàng ngang cạnh KHƠNG nối với Với phần b-c, lỗ cắm linh kiện nối với theo hàng dọc, hàng dọc KHƠNG nối với Đèn LED có cấu tạo bao gồm chân: chân dương cực chân âm cực Thơng thường, chân dương cực có chiều dài dài chân âm cực Ngồi cịn có cách xác định khác: chân đèn Led có mặt vát phẳng chân âm cực (trong hình đế gắn) Cịi báo có chân: chân dương cực chân âm cực Chân dương cực có độ dài dài chân âm cực Điện trở có nghĩa cản trở dịng điện Điều giúp bảo vệ linh kiện điện tử khỏi việc cháy, hỏng Các giá trị điện trở khác có vạch màu khác - Nội dung kiến thức đèn Led: + Để đèn led sáng, cần phải cung cấp cho đèn led nguồn điện dương (5V) vào chân dương cực, nguồn điện âm (GND) vào chân âm cực + Có tất cách để điều khiển đèn led hoạt động theo ý muốn, là: điều khiển chân dương đèn led, điều khiển chân âm đèn led cách thứ 10 điều khiển đồng thời chân đèn led + Kết nối chân mà muốn điều khiển đèn led với chân từ chân số đến chân số 13 board mạch điều khiển Đây chân (cổng) INPUT/OUTPUT Trong trường hợp điều khiển đèn led, cổng có chức OUTPUT + Cực dương dòng điện mức logic CAO/HIGH biểu diễn số “1”, cực âm mức logic THẤP/LOW biểu diễn số “0” Các giá trị “0”, “1” không tượng trưng cho số thực mà tượng trưng cho trạng thái giá trị điện hay gọi mức logic (logic level) Mức logic Mức logic Sai (False) Đúng (True) Tắt (Off) Bật (On) Thấp (Low) Cao (High) Không (No) Có (Yes) Ngắt (Open switch) Đóng (Closed swich) => Điều khiển đèn led (các linh kiện khác) hoạt động, cần cung cấp đủ trạng thái giá trị điện thiếu cho linh kiện Câu lệnh cần sử dụng câu lệnh: B BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 1: Tìm hiểu cách sử dụng đèn Led còi báo - Nhiệm vụ 1: Cho linh kiện điện tử sau: 01 đèn led, 01 điện trở Hãy thao tác (cắm) linh kiện kể lên xe thông minh cho đèn sáng Vẽ sơ đồ mạch điện biết kí hiệu linh kiện sau: Đèn led Điện trở 11 Nguồn điện dương Đất (âm cực) Sơ đồ mạch điện: Bài tập 2: Thực hành điều khiển đèn tín hiệu cịi báo - Nhiệm vụ 1: Học sinh lập trình cho đèn led sáng/tắt (nhấp nháy) liên tục - Nhiệm vụ 2: Cho linh kiện sau: đèn led, điện trở, còi báo Học sinh lập trình để đèn sáng, cịi báo tắt, sau đèn báo nhấp nháy cịi kêu - Nhiệm vụ 3: Cho linh kiện sau: đèn led, điện trở, còi báo, mơ hình xe tự hành Giả sử, mơ hình xe tự hành xe ô tô thật Học sinh lắp ráp, bố trí linh kiện cho vào vị trí thích hợp (dễ quan sát) hoàn thành yêu cầu sau: Xe tự hành thẳng, tất đèn, còi báo tắt Xe tự hành rẽ trái, đèn trái nhấp nháy Xe tự hành thẳng, tất đèn, còi báo tắt Xe tự hành rẽ phải, đèn phải nhấp nháy Xe tự hành dừng, đèn sau sáng, còi báo bật Xe tự hành lùi phải, đèn sau sáng, còi báo tắt 12 Xe tự hành dừng, tất đèn, còi tắt BÀI 4: HỆ THỐNG AN TOÀN CỦA XE TỰ HÀNH A TĨM TẮT LÝ THUYẾT - Định nghĩa sóng siêu âm: Sóng siêu âm là âm sở hữu tần số cao nhiều so với tần số tối đa mà tai người nghe thấy Tần số tối đa tùy thuộc vào người, đa số vào cỡ 20000 Hz Ngược lại với siêu âm, âm có tần số thấp tần số nghe tai người (thông thường rơi vào khoảng khoảng 20 Hz) gọi hạ âm - Module cảm biến siêu âm: + Hình ảnh hình ảnh module cảm biến siêu âm 13 + Cấu tạo Module cảm biến siêu âm: Module cảm biến siêu âm có tất chân, là: VCC – cung cấp nguồn dương cho module, GND – cấp nguồn âm cho module, Trigger (viết tắt: Trig) – chân kích hoạt phát sóng siêu âm, Echo – chân nhận biết có sóng siêu âm phản hồi + Nguyên lý hoạt động: Cảm biến siêu âm hoạt động cách phát xung tín hiệu đo thời gian nhận tín hiệu trở Sau đo tín hiệu trở cảm biến siêu âm, ta tính thời gian từ lúc phát đến lúc nhận tín hiệu Từ thời gian tính khoảng cách - Cách kết nối module cảm biến siêu âm với board mạch điều khiển sau: 14 Chân cảm biến Chân kết nối tương ứng với bo mạch VCC 5V GND GND Trig Echo 12 Câu lệnh “Đọc khoảng cách” (hình ảnh phần mềm: ) dùng để đo khoảng cách sử dụng cảm biến siêu âm Ngoài ra, để quan sát liệu cảm biến siêu âm gửi qua máy tính, cần câu lệnh khác là: “| serial| in | | Thêm dịng mới” (hình ảnh phần mềm: ) “Cài đặt |serial| đến tốc độ |9600| bps” (hình ảnh phần mềm: ) B BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 1: Sóng siêu âm - Nhiệm vụ 1: Dựa vào hiểu biết kiến thức học, học sinh giải thích tượng sau: Lồi dơi di chuyển, săn mồi bóng tối mà không bị va phải trướng ngại vật đường bay Trong tự nhiên, lồi vật có khả tương tự? 15 ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Bài tập 2: Module cảm biến siêu âm - Nhiệm vụ 1: Biết vận tốc âm khơng khí xấp xỉ 340m/s Viết cơng thức tính khoảng cách từ nguồn phát sóng siêu âm đến vật cản ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Bài tập 3: Thực hành đo đạc thu thập thông số từ cảm biến siêu âm - Nhiệm vụ 1: Thực hành lập trình cảm biến siêu âm đo khoảng cách từ xe tự hành đến vật cản gửi liệu máy tính Bài tập 4: Lập trình hệ thống an tồn xe tự hành - Nhiệm vụ 1: Lập trình xe thông minh tham gia giao thông cho: có vật cản đằng trước xe thơng minh, xe thơng minh bật còi báo, bật đèn cảnh báo dừng lại Nếu khơng có vật cản đằng trước, xe thơng minh di chuyển bình - Nhiệm vụ 2: Học sinh lập trình để xe tự lái hồn thành chặng đường sau với thời gian ngắn BÀI 5: HỆ THỐNG TỰ LÁI CỦA XE TỰ HÀNH A TÓM TẮT LÝ THUYẾT - Quang phổ (visible) dải ánh sáng mà mắt người quan sát Bên quang phổ phổ hồng ngoại (infrared) -Biểu đồ so sánh bước sóng, tần số lượng xạ điện từ phổ điện từ (Nguồn tài liệu: Measuring Electromagnetic Radiation: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html) 16 - Module cảm biến hồng ngoại: Cấu tạo bao gồm cặp mắt thu – phát hồng ngoại Trong đó, mắt màu trắng mắt phát mắt màu đen mắt thu Nếu máy tính hay thiết bị điện tử khác muốn hiểu liệu gửi về, cảm biến hồng ngoại phải chuyển liệu thu thành dạng tín hiệu điện để thu thập tín hiệu đó, câu lệnh cần sử dụng câu lệnh “Đọc giá trị tương tự chân # |A0|” (hình ảnh phần mềm: ) Trên xe thông minh, cặp mắt cảm biến hồng ngoại kết nối với chân A6, A7 board mạch điều khiển, đó, A6 – cặp mắt bên trái, A7- cặp mắt bên phải - Nguyên lý hoạt động cảm biến hồng ngoại: 17 - Để quan sát liệu cảm biến hồng ngoại gửi qua máy tính cần câu lệnh sau: “|serial| in | | Thêm dòng mới” (hình ảnh phần mềm: ) “Cài đặt |serial| đến tốc độ |9600| bps” (hình ảnh phần mềm: ) B BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 1: Tia hồng ngoại Nhiệm vụ 1: So sánh bước sóng tần số phổ hồng ngoại với quang phổ? Từ giải thích ý nghĩa tên gọi “hồng ngoại” cho biết mắt người có nhìn tia hồng ngoại không? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Mẹo nhỏ: Đặt mắt phát hồng ngoại điều khiển tivi/máy chiếu camera điện thoại để quan sát tia hồng ngoại phát truyền tín hiệu Nhiệm vụ 2: Hãy nêu số ứng dụng tia hồng ngoại đời sống người 18 ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Bài tập 2: Thực hành đo đạc thu thập thông số từ cảm biến hồng ngoại Nhiệm vụ 1: Lập trình hệ thống tự lái cho xe tự hành nhờ ứng dụng cảm biến hồng ngoại Bài tập 3: Thu thập xử lý liệu từ cảm biến hồng ngoại Nhiệm vụ 1: Thực hành thu thập xử lý liệu từ cảm biến hồng ngoại hồn thành bảng sau: Vị trí Cặp mắt trái (A6) Cặp mắt phải (A7) Trong vạch đen Ngồi vạch đen Giá trị trung bình cộng mắt vị trí Bài tập 4: Lập trình hệ thống tự động lái xe tự hành Nhiệm vụ 1: Lập trình xe tự hành hồn thành quãng đường sau Gợi ý: Học sinh phân tích tốn thành trường hợp theo vị trí cảm biến hồng ngoại di chuyển BÀI 6: XE TỰ HÀNH CỦA TƠI A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Ơn tập lý thuyết học 19 B BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 1: Dựa vào kiến thức trước, thiết kế, lập trình, chế tạo xe tự hành riêng Bài tập 2: Học sinh trình bày trước lớp về: ý tưởng, cách hoạt động, lý hình thành ý tưởng 20