Trong bối cảnh công nghiệp 4.0, tự động hóa đã trở thành một xu hướng tất yếu, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất và logistics. Một nhóm 10 kỹ sư tại TP Hồ Chí Minh đã nỗ lực nghiên cứu và phát triển robot tự hành (AGV) nhằm cải thiện hiệu suất vận chuyển hàng hóa trong các nhà máy. Với tỷ lệ nội địa hóa lên đến 70%, sản phẩm này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn khẳng định khả năng sáng tạo của ngành công nghiệp Việt Nam.

Robot tự hành (Automated Guided Vehicle - AGV) do nhóm kỹ sư tại công ty PA Automation phát triển trong hơn 2 năm qua là một minh chứng rõ nét cho sự đổi mới trong công nghệ chế tạo. Sản phẩm AGV có ba dạng chính: kéo, nâng và chở hàng, trong đó dạng chở hàng được sử dụng phổ biến nhất. AGV có khả năng tự di chuyển theo các tuyến đường đã định sẵn, sử dụng công nghệ dẫn đường tiên tiến, đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa có tính lặp lại trong nhà máy và kho hàng.

Theo kỹ sư Nguyễn Hữu Mạnh, robot AGV đã được phát triển trên thế giới từ những năm 1950-1960, nhưng chủ yếu dựa vào các công nghệ dẫn đường cổ điển như từ tính và quang học. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ dẫn đường bằng GPS và trí tuệ nhân tạo đã giúp AGV ngày càng thông minh hơn trong việc phát hiện và tránh vật cản. Với mục tiêu thay thế một phần hàng hóa ngoại nhập, nhóm nghiên cứu đã quyết tâm chế tạo AGV hoàn toàn tại Việt Nam để phục vụ nhu cầu tự động hóa của các nhà máy.

Cấu trúc của robot AGV chủ yếu được sản xuất trong nước, với khung sườn, cảm biến đệm, hệ thống nâng hạ đều được tự chủ phát triển. Một số công nghệ như dẫn hướng bằng QR code, lidar, và pin lithium vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Robot có trọng lượng không tải 250 kg và khả năng mang tải tối đa lên đến 1,2 tấn. Khung sườn robot được làm từ vật liệu composite, mang lại sự nhẹ nhàng và bền bỉ, trong khi bàn chứa hàng làm từ sắt có khả năng chịu lực cao và có thể xoay tròn cũng như nâng hạ để dễ dàng vận chuyển hàng hóa.

Cảm biến lidar được coi là "đôi mắt" của robot, giúp quét toàn bộ không gian trong nhà máy. Dữ liệu thu thập từ cảm biến này cho phép người quản lý thiết lập hành trình di chuyển cho robot qua phần mềm điều khiển. Đặc biệt, robot được trang bị một cảm biến đệm thứ hai ở càng trước, có tác dụng dừng khẩn cấp khi gặp vật cản, bảo vệ khung sườn và hệ thống điện bên trong khi không may xảy ra sự cố.

Robot AGV còn được trang bị camera có thể xoay 360 độ, giúp quét mã QR dán trên mặt sàn và quản lý thông tin hàng hóa khi cần thiết. Đầu sạc nguồn được gắn trên thân robot, cho phép AGV hoạt động liên tục trong 8 giờ và chỉ mất khoảng 4 giờ để sạc đầy. Hệ thống sạc tự động được thiết kế để robot có thể tự quay về trạm sạc mà không cần sự can thiệp của con người.

Robot AGV có tốc độ tối đa 40 m mỗi phút, nhưng tốc độ khuyến nghị khi hoạt động là từ 0 đến 10 m mỗi phút. Với tùy chọn sử dụng bánh vi sai hoặc bánh mecanum, robot có thể dễ dàng di chuyển linh hoạt trong không gian chật hẹp. Nút bấm khẩn cấp dừng hoạt động của robot sẽ được kích hoạt trong trường hợp tất cả các hệ thống cảm biến gặp sự cố, đảm bảo an toàn tối đa trong quá trình vận hành.

Ông Trương Việt Hùng, một thành viên của nhóm, cho biết rằng robot AGV có thể thay thế cho ba công nhân làm việc theo ca. Robot AGV có khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và độc hại, nơi mà con người khó có thể làm việc hiệu quả. Hiện tại, sản phẩm đang được thử nghiệm tại một số nhà máy với kế hoạch cung cấp đại trà trong thời gian tới.

Ông Trương Thành Doanh, đại diện một nhà máy thép tại Bà Rịa - Vũng Tàu, cũng chia sẻ rằng xu hướng ứng dụng robot tự hành trong sản xuất đang ngày càng tăng cao. Tuy nhiên, ông lưu ý rằng để phát triển một sản phẩm tự động hóa, doanh nghiệp cần phải đầu tư đáng kể, đồng thời yêu cầu sản phẩm có độ ổn định cao và sai số thấp. Ông cũng nhấn mạnh rằng ngoài robot AGV, nhóm kỹ sư cần nghiên cứu phát triển các sản phẩm tự động hóa khác để đáp ứng nhu cầu đa dạng của các doanh nghiệp.

Robot tự hành AGV do nhóm kỹ sư tại TP HCM chế tạo không chỉ thể hiện sự tiến bộ trong công nghệ tự động hóa mà còn góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả trong ngành sản xuất. Với tỷ lệ nội địa hóa cao, sản phẩm này mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp Việt Nam, đồng thời thể hiện tiềm năng to lớn trong việc giảm phụ thuộc vào hàng hóa nhập khẩu. Sự phát triển của AGV hứa hẹn sẽ góp phần đáng kể vào việc hiện đại hóa quy trình sản xuất, giúp các doanh nghiệp nâng cao khả năng cạnh tranh trong bối cảnh toàn cầu hóa.

P.A.T (tổng hợp)