Chúng nằm sát mặt đất, chỉ cần xử lý không đúng cách một chút cũng có thể làm bầm vỏ. Thu hoạch chúng đòi hỏi thời gian, sự chính xác lẫn sức người. Trong bối cảnh lực lượng lao động nông nghiệp của Nhật Bản đang sụt giảm, công việc này không thể không cần giúp đỡ.
Đại học Đô thị Osaka phát triển robot tự hành đủ khả năng vận hành trong môi trường canh tác luống cao. Phó giáo sư Takuya Fujinaga cho biết nhóm của mình trang bị cho robot thuật toán chuyên dụng, cho phép chúng di chuyển theo 2 chế độ riêng biệt: di chuyển đến điểm mục tiêu và di chuyển dọc luống cây trồng. Tuy nhiên nhân tố cốt lõi nằm ở công nghệ viễn thám dựa trên cảm biến laser (lidar) thường thấy trên điện thoại thông minh cao cấp lẫn xe tự lái.
Robot thu hoạch dâu tây - Ảnh: Osaka Metropolitan University
Canh tác luống cao
Phương thức canh tác luống cao nâng bề mặt trồng trọt cao hơn mặt đất, giảm bớt sức lao động cho con người. Nhưng dù như vậy thì công việc thu hoạch dâu tây, cà chua hay nông sản mềm khác vẫn đòi hỏi nhiều công sức.
Giải pháp của Đại học Đô thị Osaka là giúp đỡ bằng cách ứng dụng tự động hóa. Robot mới phát triển dùng lidar quét môi trường xung quanh để lập bản đồ 3D chi tiết, giúp thiết bị nắm rõ địa hình, cây trồng lẫn mọi chướng ngại vật. So với hệ thống GPS truyền thống, lidar cung cấp độ chính xác cao hơn nhiều - yếu tố vô cùng quan trọng lúc vận hành trên đường hẹp hay địa hình không bằng phẳng.
Hai chế độ di chuyển
Thuật toán chuyên dụng cho phép robot tự do chuyển đổi giữa 2 chế độ di chuyển khác nhau. Thiết bị có thể di chuyển đến điểm mục tiêu chẳng hạn vùng thu hoạch, hoặc di chuyển dọc luống trồng mà vẫn duy trì khoảng cách an toàn. Tính linh hoạt này đảm bảo robot vận hành tốt trong môi trường khó đoán như các cánh đồng.
Nhóm phát triển đã thử nghiệm thiết bị thông qua cả mô phỏng ảo lẫn đưa ra ngoài thực địa. Thử nghiệm cho thấy robot vận hành trơn tru, đáng tin cậy ngay cả khi chiều cao luống hay điều kiện địa hình thay đổi.
Ông Fujinaga tin rằng nếu có thể di chuyển quanh nông trại chính xác hơn, phạm vi nhiệm vụ của robot sẽ không giới hạn ở thu hoạch mà còn có thể cắt tỉa cây trồng hay theo dõi sâu bệnh, thậm chí tưới tiêu, bón phân. Khi được sử dụng rộng rãi chúng hứa hẹn giúp giảm bớt gánh nặng về sức khỏe, tăng hiệu quả canh tác cũng như thúc đẩy hoạt động bền vững hơn.
Cẩm Bình