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
 
 
Nhà sáng chế với công nghệ sản xuất chất siêu bán dẫn Fulleren giá 150 triệu USD/gam
icon

Học hết lớp 6, nhưng  là chủ nhân của 3 bằng sáng chế độc quyền và hàng chục sáng chế hữu dụng khác - ông chính là nhà sáng chế “chân đất” Trịnh Đình Năng.

 
 
Viện Công nghệ sinh học: Chuyển mình theo sự phát triển của đất nước
icon

Từ khi thành lập đến nay, Viện Công nghệ sinh học đã có nhiều đề tài nghiên cứu, chuyển giao thành công công nghệ ở nhiều lĩnh vực trọng điểm về gen, tế bào, nano, y - sinh.

 
 
ĐH Bách Khoa Hà Nội: Cái nôi của sáng chế kỹ thuật, đổi mới sáng tạo
icon

Bằng chiến lược và quyết sách đúng đắn, Đại học Bách Khoa Hà Nội (HUST) đã gặt hái được những thành tựu quan trọng trong quá trình nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ.

 
 
Viện Vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC): Hơn 40 năm bảo vệ sức khỏe người Việt
icon

Hơn 40 năm hoạt động, Viện Vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC) đã hoàn toàn tự chủ trong sản xuất vắc xin trong nước và cung cấp hơn 250 triệu liều vắc xin các loại.

 
 
ĐH Tôn Đức Thắng: Đột phá phát triển nhờ giáo dục tự chủ
icon

Tự chủ trong giáo dục đại học chính là chiếc chìa khóa đem lại bộ mặt đổi mới sáng tạo trong đào tạo nói chung và nghiên cứu khoa học nói riêng ở Đại học Tôn Đức Thắng (TDTU).

 
 
ĐH Quốc gia TP.HCM: Anh cả đại học về chuyển giao công nghệ
icon

Theo xếp hạng mới nhất, Đại học Quốc gia TP.HCM (ĐHQG-HCM) là đại học đứng số 1 Việt Nam về thu nhập từ chuyển giao công nghệ và đứng thứ 658 toàn cầu.

 
Đưa ứng dụng công nghệ gen vào Việt Nam và tiềm năng phát triển
icon

Từ một ý tưởng muốn đưa công nghệ gen vào phát triển ở Việt Nam một số người có hiểu biết về công nghệ gen và di truyền đã cùng nhau thành lập ra Gentis để phát triển ứng dụng công nghệ gen tại Việt Nam.

 
Lượng đơn xác lập quyền sở hữu công nghiệp tăng nhẹ trong năm 2020
icon

​Ngày 24/12/2020 tại Hà Nội, Cục Sở hữu trí tuệ (SHTT) tổ chức Hội nghị tổng kết công tác năm 2020, triển khai nhiệm vụ năm 2021.

 
Phê duyệt Chương trình phát triển tài sản trí tuệ đến năm 2030
icon

Ngày 24/12/2020, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 2205/QĐ-TTg phê duyệt Chương trình phát triển tài sản trí tuệ đến năm 2030.    

 
Tăng cường hợp tác nghiên cứu khoa học song phương Việt Nam và Thụy Sĩ
icon

Trong đợt hợp tác đầu tiên, sẽ có 10 dự án nghiên cứu khoa học được lựa chọn với mức hỗ trợ lên tới 6,5 tỷ đồng cho mỗi đề tài và không giới hạn lĩnh vực.