Sinh viên Đại học Bách khoa chế tạo thành công robot chọn gốc cỏ để xịt thuốc

Trên thế giới, robot đã có mặt và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong đó có nông nghiệp, nhóm sinh viên ĐH Bách khoa cũng đã nghiên cứu cho ra đời robot có khả năng phun thuốc diệt cỏ tự động thay thế sức người.

Robot diệt cỏ có tên là BK Delta, do 5 sinh viên năm cuối Viện Cơ khí, Đại học Bách khoa (Hà Nội) gồm Nguyễn Đức Anh, Nguyễn Mạnh Cường, Nguyễn Văn Hướng, Đàm Mạnh Tiến và Ngô Văn Chung, nghiên cứu chế tạo trong 7 tháng với sự giúp đỡ, hướng dẫn của TS Nguyễn Văn Tình và TS Nguyễn Ngọc Kiên (Viện Cơ khí).

Đây cũng là sản phẩm được nhiều chuyên gia đánh giá có tính đột phá trong nghiên cứu khoa học lại vừa tạo ra một sản phẩm rất có ích giúp đỡ người nông dân trong khâu phun thuốc diệt cỏ.

Sinh viên Đại học Bách khoa chế tạo thành công robot chọn gốc cỏ để xịt thuốc
Robot chọn gốc cỏ để xịt thuốc lần đầu ra mắt đã được đánh giá là sản phẩm khoa học công nghê có tính ứng dụng cao

Được biết, ý tưởng chế tạo robot khởi nguồn từ nỗi ám ảnh của Chung – một trong những thành viên của nhóm nghiên cứu về những ngày nắng nóng mà trên lưng bố mẹ em phải đeo chiếc bình phun thuốc trừ cỏ sặc sụa mùi thuốc hóa học độc hại. Nhà của Chung ở Vĩnh Phúc, có hơn 1.000 m2 trồng đủ loại hoa màu như lạc, ngô, đỗ. Cứ mỗi vụ trồng phải mất 3 - 4 ngày phun thuốc diệt cỏ.

Hiện nay, phun thuốc diệt cỏ là khâu khó thuê nhân công nhất, do đây là công việc ảnh hưởng đến sức khỏe vì hóa chất độc hại. Làm thế nào để chế tạo robot thay sức người là điều Đức Anh và các bạn trong nhóm nghiên cứu ấp ủ.

Đầu tháng 2/2020 nhóm nghiên cứu bắt đầu đi khảo sát những cánh đồng trồng hoa màu xem những đối tượng nào phù hợp rồi dựng mô hình 3D của robot, giúp hình dung phần cơ khí và việc tính toán số liệu chính xác hơn. 

Đây cũng là công đoạn khó nhất mà nhóm phải giải quyết. Để tích hợp công nghệ, các bạn đã đưa vào hơn 1.500 bộ ảnh và lập trình cho con robot sau đó dạy cho robot học, nhận biết thông qua mạng Neural Network để phân biệt cỏ dại và hoa màu qua camera với độ chính xác được nhóm thử nghiệm lên tới 85%, thao tác xịt thuốc chính xác 97%.

Sinh viên Đại học Bách khoa chế tạo thành công robot chọn gốc cỏ để xịt thuốc
Cận cảnh robot với bộ vi xử lý sẽ điều khiển hệ thống đến đúng vị trí kích hoạt bơm và xịt lượng thuốc phù hợp với vị trí của cỏ 

“Robot nhóm chúng tôi nghiên cứu có chiều dài là 640mm, rộng là 540mm, cao là 750mm. Cánh tay của robot có bán kính 250mm, chiều cao là 220mm và tốc độ hoạt động thì robot có thể xịt thuốc khoảng 3 mét vuông/phút”, Đàm Mạnh Tiến – thành viên nhóm nghiên cứu robot chọn gốc cỏ để xịt thuốc.

“Nguyên lý hoạt động của con robot này là máy tính sẽ nhận ảnh từ camera và đưa vào hệ thống xử lý. Hệ thống xử lý ở đây sử dụng trí tuệ nhân tạo để phân biệt rau hay cỏ từ đó trích xuất khu vực làm việc của robot, gửi dữ liệu và tọa độ về bộ xử lý trung tâm thông qua bộ vi xử lý. Từ đây vi xử lý sẽ điều khiển hệ thống đến đúng vị trí kích hoạt bơm và xịt lượng thuốc phù hợp với vị trí của cỏ đã được nhận dạng trước”, Nguyễn Văn Hướng – thành viên của nhóm thuộc chuyên ngành Cơ điện tử ĐH Bách khoa Hà Nội cho hay.

 

Được biết, khung robot được nhóm nghiên cứu làm bằng thanh nhôm cứng, nhựa in 3D, được lắp 4 bánh xe. Đó đều là những chi tiết có trọng lượng nhỏ nhẹ để làm sao cho con robot có khối lượng nhỏ nhẹ nhất có thể, tăng tính linh hoạt cho robot.

Con robot này có tổng trọng lượng 14kg được thiết kế di chuyển trên luống rau bằng bánh xe cao su, vành sắt, tăng độ bám trên mặt đất. Ngoài ra, nó có thể di chuyển trên cả địa hình bằng phẳng và gồ ghề. 

“Người nông dân không cần đi theo robot mà có thể đứng tại một vị trí điều khiển robot trên cả cánh đồng mẫu lớn. Nhóm nghiên cứu đang cố gắng trong tương lai sẽ không cần sự can thiệp của người nông dân vào quá trình vận hành của robot.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn hướng tới cơ chế vận hành cho robot bằng năng lượng mặt trời, tối ưu thiết bị, cơ cấu để giảm giá thành giúp người nông dân có thể mua được”, Nguyễn Mạnh Cường thành viên của nhóm nghiên cứu cho hay.

Liên quan đến công trình nghiên cứu khoa học này, PGS.TS Lê Anh Tuấn – Giảng viên Trường Đại học Bách khoa Hà Nội nhận xét, robot diệt cỏ của nhóm sinh viên mang tính sáng tạo khoa học công nghệ rất cao, có nhiều tiềm năng để ứng dụng do có giá thành rẻ, phù hợp với nhiều điều kiện trong nông nghiệp. 

Tuy nhiên, hình thức của robot vẫn chưa thực sự nhỏ gọn và đẹp mắt. Nhóm cần nghiên cứu để tối ưu hóa các tính năng, cải tiến hình thức để có thể kết hợp thương mại hóa với các doanh nghiệp có nhu cầu.

Được biết, sau nhiều lần chạy thử và điều chỉnh thiết kế, sản phẩm robot diệt cỏ của nhóm đã hoàn thành với tổng chi phí khoảng 10 triệu đồng. Hiện, nhóm sẵn sàng chuyển giao sản xuất đại trà, khi đó giá thành có thể thấp hơn để phù hợp với điều kiện từng hộ nông dân. 

Đức Anh cho biết, nhóm dự định đưa robot đến các cuộc thi chế tạo trong nước để giới thiệu, từ đó mong muốn nhận được những lời góp ý cải tiến sản phẩm cũng như những lời mời hợp tác chuyển giao từ phía doanh nghiệp.

Hoàng Thanh

 
List comment
 
 
Thiết bị quan trắc bụi mịn sử dụng cảm biến giá rẻ do sinh viên Việt sáng tạo
icon

Sau 3 năm nghiên cứu và phát triển, nhóm đã phát triển thành công thiết bị FairKit (FIMO Air monitoring Kit). Đây là 1 trong 4 thành phần của mạng lưới quan trắc ô nhiễm không khí FAirNet (FIMO Air monitoring Network).

 
 
Ứng dụng công nghệ sóng não vào việc chế tạo cánh tay robot cho người khuyết tật
icon

Sau thời gian nghiên cứu, được sự giúp đỡ của thầy cô, 3 sinh viên ngành Cơ điện tử (Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) đã ứng dụng công nghệ sóng não vào việc chế tạo cánh tay robot cho người khuyết tật thành công.

 
 
Quảng Bình: Đưa nấm bào ngư xám về miền núi Tuyên Hóa
icon

Vợ chồng anh Phước trở về quê hương khởi nghiệp với nghề trồng nấm bào ngư xám. Sau 3 năm mở trang trại, gia đình anh đã bước vào ổn định sản xuất với thu nhập 500 triệu đồng/năm.

 
 
Hà Tĩnh: Bỏ công chức về trồng nấm sạch, vợ chồng 8X thu nhập hàng tỷ đồng
icon

Mặc dù đang là cán bộ nhà nước, vợ chồng anh Cường (Thạch Hà, Hà Tĩnh) đã mạnh dạn ra ngoài đầu tư phát triển kinh tế. Đến nay trang trại nấm của vợ chồng 8X đã cho thu nhập vài tỷ đồng/năm.

 
 
“Phương pháp mã hóa và giải mã video phân tán” được cấp bằng độc quyền sáng chế
icon

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn tại Việt Nam và sự phát triển về kỹ thuật mã hóa video phân tán (DVC) trên thế giới, nhóm nghiên cứu đã phát triển mô hình mã hóa ứng dụng cho mạng thế hệ mới nêu trên (IoT, WVSN, CSS…).

 
 
Thìa chống rung, sản phẩm hỗ trợ người mắc bệnh run tay
icon

Đề tài thiết kế thiết bị thìa chống rung giúp người bệnh run tay có thể tự thực hiện việc ăn uống với rất ít sự trợ giúp của người chăm sóc.

 
Hệ thống sàng lọc bệnh nhân sốt xuất huyết không cần tiếp xúc trực tiếp
icon

Kết quả nghiên cứu của đề tài này có thể giúp nhân viên y tế sàng lọc thô được người mắc sốt xuất huyết nhanh chóng dựa trên thông số nhịp tim đo được trước khi xét nghiệm khẳng định.

 
Huế: Trồng cây Thanh Trà chuẩn VietGAP, nông dân thu nhập 300 triệu/ha
icon

Mô hình trồng cây Thanh Trà quy mô tập trung và ứng dụng KH&CN đảm bảo an toàn thực phẩm đang mang lại hiệu quả cho người dân xã Phong Thu (huyện Phong Điền, Thừa Thiên – Huế). Hiện, mỗi ha Thanh Trà chuẩn VietGAP thu về 300 triệu đồng.

 
Tập trung nâng cao năng lực và phát triển thị trường cho doanh nghiệp khởi nghiệp
icon

Đề án 844 đã hỗ trợ được gần 2000 dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo (ĐMST) và 500 doanh nghiệp doanh nghiệp khởi nghiệp ĐMST, trong đó có 52 doanh nghiệp kêu gọi được vốn đầu tư khoảng 900 tỷ đồng.

 
Đắk Lắk: Chàng trai chế tạo máy trồng nghệ vì thương cha mẹ
icon

Thương cha mẹ già yếu vẫn phải lăn lộn giữa đồng, thương bà con nông dân một nắng hai sương trồng cây nghệ trên đồng, Hảo đã bỏ phố về quê, chế tạo ra chiếc máy trồng nông sản, dễ dàng áp dụng vào thực tế.