Thiết kế robot hái rau xà lách Mỹ

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Cambridge, Anh cuối cùng đã tự động hóa được công việc hái rau xà lách Mỹ (iceberg lettuce) nhờ sử dụng robot.

Việc hái hàng chục cây ăn quả và rau đã được tự động hóa, nhưng các kỹ sư đã nỗ lực để thiết kế robot và các thuật toán cần thiết để thu hoạch rau xà lách Mỹ theo cách hiệu quả.

Trước đây, robot Vegebot đã được sử dụng để hái rau xà lách Mỹ trong phòng thí nghiệm, nhưng các kết quả thử nghiệm mới nhất được công bố trên Tạp chí Robot Field lần đầu tiên cho thấy robot đã hái rau thành công trong điều kiện ngoài đồng. Dù loại robot này chưa thể hoạt động hiệu quả như con người, nhưng đây là bước đột phá quan trọng trong việc phát triển robot nông nghiệp tinh vi.

Đối với robot, việc thu hoạch một số cây trồng như khoai tây và lúa mì tương đối dễ dàng, nhưng thu hoạch xà lách Mỹ gặp nhiều khó khăn. Đầu xà lách tương đối phẳng và nằm thấp dưới mặt đất. Xà lách cũng dễ bị hỏng.

Máy tự động trồng hạt giống xà lách đã có, nhưng việc thu hoạch vẫn cần có lao động thủ công. Hái xà lách là công việc khó khăn, nhưng với một vài điều chỉnh, robot sẽ sớm làm được công việc này.

Hai khó khăn chính mà robot vấp phải khi khu hoạch xà lách Mỹ, đó là chọn và cắt. Robot Vegebot dựa vào hệ thống thị giác được vi tính hóa để xác định cây trồng mục tiêu và xác định xem đầu xà lách đã đến kỳ thu hoạch hay chưa. Hệ thống cắt cho phép robot cắt đầu từ rễ mà không làm hỏng rau.

Một thuật toán của máy học được hoàn thiện trong phòng thí nghiệm giúp Vegebot xác định hình dạng phần đầu của xà lách có thể cắt. Một camera kết hợp với phần mềm máy học, giúp Vegebot xác định rau sẵn sàng để cắt, trong khi camera thứ hai hướng dẫn lưỡi robot cắt rau. Cánh tay kẹp giữ đầu xà lách với áp lực phù hợp cho phép cắt hiệu quả mà không làm dập hoặc nát rau.

Theo các nhà nghiên cứu, robot Vegebot có thể điều chỉnh phần mềm và kỹ thuật kẹp chặt để thu hoạch loại xà lách khác và các cây trồng trên mặt đất. Vegebot có thể giúp giảm chất thải thực phẩm bằng cách chỉ đảm bảo đầu xà lách đến kỳ thu hoạch được chọn hái. Ngoài ra, robot có thể giúp nông dân cải thiện chiến lược canh tác.

N.T.T (NASATI), theo https://www.upi.com/Science_News/2019/07/08/Engineers-design-robot-to-pick-iceberg-lettuce/1611562588706/, 7/2019