Robot trèo cây thu hoạch dừa

Tình trạng thiếu nhân lực trèo cây để thu hoạch dừa ở Ấn Độ và các nước đang phát triển khác đã khiến các nhà khoa học phát triển một loại robot mới hỗ trợ nông dân thu hoạch dừa.

Do dân số đang có xu hướng đổ bộ về các ngành công nghiệp, công nghệ hiện đại nên hiện nay ở Ấn Độ đang thiếu người thu hoạch dừa. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học quốc gia này đã chế tạo ra một robot leo cây thu hoạch dừa cực kỳ ấn tượng.

Thiết bị robot nguyên mẫu được tạo ra bởi một nhóm các chuyên gia tại Đại học Amrita Vishwa Vidyapeetham, do Giáo sư Rajesh Kannan Megalingam dẫn đầu. Được biết đến với cái tên là Amaran, robot này hiện đang thử nghiệm ở giai đoạn thứ 6, và đã được âm thầm phát triển trong suốt ba năm qua.

Trong quá trình thử nghiệm nguyên mẫu kéo dài 15 phút, nhóm chuyên gia bắt đầu bằng cách lắp ráp thủ công đưa cơ thể Amaran bám vào quanh gốc cây dừa trông một cấu trúc khung hình vòng, tựa như vòng nhẫn ôm lấy gốc cây.

Không những thế, robot này còn tích hợp cả một mô-đun điều khiển, trình điều khiển động cơ, bộ điều khiển công suất và giao diện kết nối phương tiện không dây.

Bằng cách sử dụng tám bánh xe cao su đa hướng kẹp vào thân cây, lúc này Amaran bắt đầu di chuyển từ từ đi đến đỉnh. Dưới mặt đất, các chuyên gia điều khiển robot leo cây Amaran qua cần điều khiển không dây HCI hoặc Ứng dụng Aroha dựa trên điện thoại thông minh để hướng dẫn các chuyển động của robot. Nhờ vậy, họ có thể điều khiển cho Amaran di chuyển lên xuống hay lượn vòng quanh thân cây.

Một khi robot đã chạm đến trái dừa, cánh tay của nó sẽ được kéo dài và đặt ở gốc chùm dừa cần hái. Sau đó, Amaran sử dụng một lưỡi cưa tròn trên phần cuối của cánh tay cắt qua phần cuống dừa cho trái dừa rơi xuống đất.

Trong các thử nghiệm thực địa được thực hiện tại một trang trại dừa, robot Amaran đã leo thành công những cây cao tới 15,2 m, với độ nghiêng thân lên đến 30 độ.

Ngoài ra, so với phương pháp hái dừa bằng cách leo cây truyền thống thì robot Amaran di chuyển chậm hơn con người một chút, nhưng lại có thể làm việc lâu hơn trên cây trong một ngày, có khả năng tạo nên sự khác biệt đáng kể, hiệu suất hái dừa cũng cao hơn hẳn.
Cụ thể, con người mất trung bình 11,8 phút để thu hoạch một cây, trong khi Amaran mất trung bình 21,9 phút cho mỗi cây (đáng chú ý là 14 phút trong số này được dành để thiết lập robot bám vào gốc cây, trước khi nó bắt đầu leo lên).

Nhưng Megalingam lưu ý rằng, Amaran có thể thu hoạch nhiều cây hơn trong một ngày nhất định. Ví dụ, trung bình con người có thể leo 15 cây mỗi ngày trước khi mệt mỏi, trong khi robot có thể thu hoạch tới 22 cây mỗi ngày, nếu người vận hành robot không cảm thấy mệt mỏi. Và mặc dù robot hiện đang được điều khiển từ xa, nhưng những cải tiến trong tương lai có thể giúp nó tự chủ hơn, cải thiện tốc độ leo cây và khả năng thu hoạch.

Rajesh Kannan Megalingam cho biết: “Không có hai cây dừa nào giống nhau ở bất kỳ đâu trên thế giới. Mỗi cây đều có kích thước độc đáo và có sự sắp xếp khác nhau giữa chùm lá và quầy dừa. Vì vậy, xây dựng một robot hoàn hảo đáp ứng mọi đặc thù là điều cực kỳ thách thức.”

Điều đặc biệt là nếu đang trong quá trình leo cây hái dừa mà robot hết pin, lập tức bộ pin dự phòng của nó sẽ được kích hoạt để robot có thể quay trở lại mặt đất một cách dễ dàng.
Công trình nghiên cứu này vừa được công bố trên tạp chí IEEE / ASME Transactions on Mechatronics vào ngày 2/9.

Theo Newatlas