Khoa học nông nghiệp

Trang trại robot thu hoạch xong vụ mùa đầu tiên hoàn toàn tự động (11/10/2017)

Tại thời điểm này, nhiều nơi trên thế giới đang vào mùa thu hoạch và những người nông dân lại tất bật hơn với công việc đồng án, thì trong một trang trại ở Vương quốc Anh, những chú robot - không phải con người - đang làm tất cả những công việc nặng nhọc nơi đây.

Theo LiveScience, Hands Free Hectare - trang trại đầu tiên trên thế giới sử dụng robot thay thế hoàn toàn cho con người, được vận hành bởi các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Harper Adams (Edgmond, Vương Quốc Anh) đã thu hoạch được khoảng 5 tấn lúa mạch non. Theo các nhà nghiên cứu, những phương tiện có khả năng tự điều khiển trong trang trại đã làm tất cả mọi thứ, từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc - bao gồm các công đoạn: gieo hạt, bón phân, lấy mẫu và thu hoạch.

Nhóm nghiên cứu đứng đằng sau dự án cho rằng công nghệ robot có thể giúp cải thiện năng suất trong nông nghiệp, điều này là cần thiết khi dân số thế giới đang ngày càng tăng lên.

Trang trại Hands Free Hectare tại Vương Quốc Anh. (Hình ảnh: Đại học Harper Adams)

Các nhà nghiên cứu giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các máy móc nông nghiệp thương mại có sẵn trên thị trường và phần mềm nguồn mở dùng trong điều khiển những thiết bị bay không người lái.

Ông Jonathan Gill - nhà nghiên cứu về cơ điện tử tại Đại học Harper Adams và là trưởng dự án cho biết: "Trong lĩnh vực nông nghiệp, chưa có ai thực sự giải quyết được vấn đề khả năng tự điều khiển. Chúng tôi đã tự hỏi, tại sao điều này lại không thể thực hiện được? Nếu có thể làm được với hệ thống thiết bị bay không người lái tự điều khiển hiện có mức giá tương đối rẻ, thì tại sao vẫn còn có những công ty đứng ra thu một mức phí không thể chấp nhận được cho một hệ thống thật sự chỉ có thể đi theo một đường thẳng?"

Các nhà nghiên cứu đã mua một số máy nông nghiệp nhỏ, bao gồm một máy kéo và một máy kết hợp, một máy để thu hoạch các loại ngũ cốc. Sau đó, họ trang bị cho những máy móc này các thiết bị truyền động, các thiết bị điện tử và công nghệ tự điều khiển, cho phép họ kiểm soát các máy móc này mà không cần đến sự hiện diện và can thiệp của con người.

Gill nói: "Giai đoạn đầu tiên là kiểm soát chúng (các thiết bị nông nghiệp đã cải tiến) qua sóng radio. Đây là bước đi đầu tiên để tiến tới khả năng tự điều khiển, từ đó, chúng tôi tiến hành các bước chuẩn bị trước nhằm đưa tất cả các cộng việc cần thực hiện vào trong một hệ thống tự động".

Martin Abell - một nhân viên của công ty Precision Decisions, công ty hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp và đang hợp tác với trường đại học - và cũng là cộng sự của Gill, giải thích rằng hệ thống này đi theo một quỹ đạo với các điểm dừng được lập trình sẵn để thực hiện các hành động nhất định.

Abell cho biết: "Việc di chuyển của các phương tiện hoàn toàn dựa vào hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và chủ yếu chúng hướng tới các mục tiêu chúng ta đã xác định trước. Tại mỗi mục tiêu GPS khác nhau, sẽ có những hành động tương ứng khác nhau".

Abell cho biết thêm rằng, mặc dù các nhà nghiên cứu đã cố gắng làm cho máy móc đi theo một đường thẳng, nhưng dẫn đến thiệt hại cây trồng khá nhiều. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng họ sẽ có thể khắc phục được vấn đề trong vài năm tới và sẽ cho năng suất tốt hơn so với một trang trại được duy trì theo kiểu cũ.

Để giám sát cánh đồng và lấy mẫu cây trồng, các nhà nghiên cứu đã phát triển các dụng cụ đặc biệt gắn vào những thiết bị bay không người lái. Khi những thiết bị này bay trên những cánh đồng, những chiếc kẹp có thể cắt một số mẫu và gửi chúng về cho các nhà nghiên cứu.

Công nghệ robot có thể giúp những người nông dân tương lai

phân phối phân bón và thuốc diệt cỏ chính xác hơn.

Các nhà khoa học cho biết, công nghệ robot có thể giúp những người nông dân tương lai phân phối phân bón và thuốc diệt cỏ chính xác hơn, đồng thời cũng có thể giúp cải thiện chất lượng đất. Hiện nay, để hoàn thành tất cả các nhiệm vụ cần thiết trong một thời gian hợp lý, những người nông dân phải dựa vào những cỗ máy rất to lớn và nặng nề. Theo các nhà nghiên cứu, trong tương lai, họ (những người nông dân) có thể sử dụng những chiếc máy kéo và máy thu hoạch nhỏ hơn.

Các nhà nghiên cứu giải thích thêm, với sự trợ giúp của công nghệ mới này, người nông dân chỉ cần bón phân cho những cây trồng đang bị thiếu hụt nguồn dinh dưỡng và giúp tránh lãng phí đối với những cây tốt khỏe mạnh, không cần phải bón phân.

Abell nói: "Ở thời điểm hiện tại, những máy móc lớn, hoạt động nhanh được dùng trong nông nghiệp giúp bao phủ nhanh diện tích mặt đất, nhưng điều này không chính xác. Các máy nhỏ làm việc với không gian làm việc nhỏ hơn sẽ mang lại hiệu quả hơn. Thay vì sử dụng một máy phun xịt nông nghiệp chiều dài 30 mét, bạn sẽ cần một cái chỉ khoảng 6 mét mà thôi, và đó mới chỉ là sự khởi đầu cho những thứ nhỏ hơn".

Nhóm nghiên cứu của trường Harper Adams dự định sẽ sử dụng lúa mạch non thu hoạch được bằng robot để sản xuất ra loại bia "cây nhà lá vườn" thương hiệu"Hands Free" (tên của trang trại - với số lượng có hạn) và sẽ gửi chúng đến các đối tác của dự án như là một lời cảm ơn chân thành của họ.

Trong những năm tới, nhóm nghiên cứu muốn tập trung vào việc nâng cao độ chính xác và đo lường tác động của công nghệ robot đối với sản lượng thu hoạch được.

Nguồn: Khoahoc.tv