Tin KH & CN trong nước

Học sinh làm robot cào muối (09/12/2024)

Hai học sinh lớp 12 tại Bạc Liêu chế tạo robot hoạt động bằng pin mặt trời, tự động cào, vun muối thành luống năng suất bằng ba nông dân.

Sản phẩm của Cao Kim Ngân và Phan Kim Cương, học sinh lớp 12 trường THPT Giá Rai, TX Giá Rai.

Kim Ngân cho biết, trong một lần đi ngang qua cánh đồng muối, thấy người dân thu hoạch bằng cách cào tay dưới trời nắng gắt, Ngân nảy ra ý tưởng làm một sản phẩm tự động hóa để họ đỡ vất vả hơn. Từ tháng 10/2023 Ngân cùng Cương lên bản thiết kế và bắt đầu chế tạo robot cào muối.

Robot có khung sườn là vật liệu inox, chạy bằng bánh xe có khả năng di chuyển bốn hướng. Mũi trước robot có các lưỡi cắt chạy bằng động cơ điện với nhiệm vụ phá lớp kết tủa của muối trên ruộng. Muối sau khi phá được bàn cào đẩy, vun thành luống. Khi robot di chuyển chạm bờ ruộng, bộ phận cảm biến truyền tín hiệu đến hệ thống xi lanh điện nâng hạ robot để bánh xe chuyển làn sang luống khác. Robot sử dụng pin năng lượng mặt trời. Tấm pin diện tích 1m2 có thể cung cấp đủ năng lượng hoạt động trong một ngày. Ngoài ra, robot có bình ắc quy dự phòng khi năng lượng chính hoạt động không ổn định.

Nhóm tạo môi trường ruộng muối trong nhà để robot vận hành thử nghiệm. Sau 5 lần thử, với diện tích khoảng 5m2, trong 25 giây, robot có thể hoàn thành công việc. Lượng muối cào được gần như sạch hoàn toàn. Lần sót nhiều nhất khoảng 2,6 kg, tức khoảng 2,6% tổng khối lượng muối. Theo tính toán của nhóm trong một giờ robot có thể cào được khoảng 13,7 tấn muối. So với làm thủ công đạt khoảng 4,5 tấn muối trong một giờ (năng suất gấp 3 lần nông dân làm thủ công).

Theo Phan Kim Cương, quá trình chế tạo, thử nghiệm robot khó khăn nhất là khâu ý tưởng và thiết kế. Nhóm phải đi thực tế nhiều lần ở ruộng muối để tìm được phương án thiết kế robot phù hợp nhất. Ngoài ra, Cương đánh giá thực tế tại ruộng, bề mặt luôn có độ ẩm cao và xung quanh rất nhiều muối, có thể ảnh hưởng hoạt động các thiết bị điện tử. Do đó trong thiết kế, nhóm bố trí các mạch điều khiển đặt cao, nằm xa lớp muối nhất có thể. "Đặc điểm nghề làm muối ở nơi em sống thường vào các tháng mùa khô, nhiều nắng bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4. Thời gian còn lại có thể tận dụng để vệ sinh, tra dầu, bảo trì robot cho vụ mới", Cương nói.

Giá sản phẩm nhóm dự kiến khoảng 4 - 5 triệu đồng. Theo Cương, chi phí lớn nhất cho robot là bộ phận năng lượng, pin dự trữ, còn các thiết kế cơ khí, mạch điện có giá thành rẻ hơn. Thời gian tới, nhóm tiếp tục cải tiến sản phẩm phù hợp hơn theo yêu cầu của diêm dân.

Hệ thống dao cắt phá tảng muối và cào thành luống robot. Ảnh: NVCC.

Thầy Cao Văn Lến, Giáo viên Vật lý, trường THPT Giá Rai, cho biết nghiên cứu của nhóm có tính ứng dụng cao, mang giá trị nhân văn. Tuy nhiên, ông cho rằng robot của nhóm mới ở dạng mô hình, chưa có điều kiện thử nghiệm trên ruộng muối thật để đánh giá quá trình vận hành và khả năng xảy ra sự cố.

Thầy Lến gợi ý, để ứng dụng thực tế nhóm cần thiết kế công suất động cơ, pin dự trữ để phù hợp với quy mô ruộng muối và giúp thiết bị hoạt động bền bỉ hơn. Về phương thức di chuyển, nhóm có thể thay thế sang dạng bánh xích giúp robot hoạt động vững chắc hơn vì trên ruộng vốn có độ ẩm, nếu sử dụng bánh xe truyền thống khả năng ngã đổ cao hơn.

Robot cào muối sử dụng năng lượng mặt trời do nhóm chế tạo đoạt giải ba Cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên và nhi đồng toàn quốc năm 2024. Cuộc thi do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp Bộ Giáo dục và Đào tạo, Bộ Khoa học và Công nghệ, Trung ương đoàn TNCS Hồ Chí Minh và các đơn vị tổ chức./.

Hà An

Ngày cập nhật: 2/12/2024

https://vnexpress.net/hoc-sinh-lam-robot-cao-muoi-4822317.html