Robot diệt cỏ có tên là BK Delta do 5 sinh viên năm cuối Viện Cơ khí, Đại học Bách khoa (Hà Nội), gồm Nguyễn Đức Anh, Nguyễn Mạnh Cường, Nguyễn Văn Hướng, Đàm Mạnh Tiến, nghiên cứu chế tạo trong 4 tháng.

Ý tưởng chế tạo robot khởi nguồn từ nỗi ám ảnh của Đức Anh về những ngày nắng nóng mà trên lưng bố mẹ em phải vác theo chiếc bình phun thuốc trừ cỏ nặng mùi thuốc. Nhà của Đức Anh ở Bắc Ninh, có hơn 1.000 m2 trồng đủ loại hoa màu như lạc, ngô, đỗ. Cứ mỗi vụ trồng phải mất 3-4 ngày phun thuốc diệt cỏ. "Để kịp thời vụ thì phải thuê người, nhưng ít ai muốn làm công việc này do tính chất độc hại, ảnh hưởng sức khỏe", Đức Anh nói và cho biết cũng từ đó em nảy ra ý tưởng và chia sẻ với các bạn mong muốn tạo robot để thay sức người.

Đầu tháng 2, nhóm bắt đầu dựng mô hình 3D của robot, giúp phần cơ khí hình dung và việc tính toán số liệu chính xác hơn. Là dân kỹ thuật, nên công đoạn này không quá khó khăn với nhóm. Chỉ sau một tuần, nhóm đã triển khai làm mô hình robot thực.

Thời điểm chế tạo robot là khoảng thời gian cách ly xã hội do Covid-19, việc vận chuyển linh kiện và thiết bị đặt bên Trung Quốc gặp trục trặc, mất một tháng để về tới Việt Nam. Vì thế, nhóm chỉ còn ba tháng để hoàn thiện robot trước thềm bảo vệ luận án. "Khoảng thời gian đó, nhóm tập trung toàn bộ thời gian và sức lực để kịp tiến độ chế tạo, phòng lab gần như lúc nào cũng sáng đèn và tiếng thảo luận của nhóm", Mạnh Cường, thành viên nhóm chia sẻ.

Đến tháng 5, robot đã hoàn thiện phần cơ khí, có khối lượng 18,5 kg, cao 25 cm, gồm khung robot và bộ điều khiển và hệ thống phun với bình chứa 5 lít thuốc. Khung robot làm bằng thanh nhôm cứng, nhựa in 3D, được lắp 4 bánh xe, có thể di chuyển trên cả địa hình bằng phẳng và gồ ghề, tốc độ xịt thuốc đạt 3 m2/phút. "Tốc độ xịt này bằng phương pháp xịt bình thông thường, nhưng có ưu điểm thay thế sức người, giảm thiểu tác hại từ thuốc trừ sâu ảnh hưởng tới sức khỏe người dân", Đức Anh cho biết.

Vì cỏ dại và cây trồng không có hình dạng đặc trưng, nên nhóm không thể sử dụng các thuật toán xử lý ảnh đơn thuần như xác định màu sắc, kích thước. Để bộ điều khiển robot có khả năng nhận diện cây hoa màu và cỏ dại, nhóm tích hợp công nghệ học sâu (deep learning) cho phép robot xác định cỏ dại bằng camera.

"Chuẩn bị kho dữ liệu càng lớn thì độ chính xác trong nhận biết cỏ dại của robot sẽ càng cao", Đức Anh nói. Đây cũng là công đoạn khó nhất mà nhóm phải giải quyết. Để tích hợp công nghệ, các bạn đã đưa vào hơn 1.500 bộ ảnh và lập trình cho máy, sau đó dạy cho robot học thông qua mạng Neural Network để nhận biết, phân biệt cỏ dại và hoa màu qua camera với độ chính xác được nhóm thử nghiệm lên tới 85%, thao tác xịt thuốc chính xác 97%.

Lần đầu cho robot chạy thử trên địa hình thực tế nảy sinh vấn đề các rãnh cây lạc, ngô không phải lúc nào cũng đều, thẳng, địa hình đất gồ ghề, khiến việc di chuyển và nhận diện cỏ dại của robot gặp khó khăn. Để khắc phục nhóm đã thay thế loại bánh xe có rãnh sắt để tăng độ bám dưới đất và tăng kích thước khung robot, giúp thiết bị dễ dàng đi qua các rãnh cây mà không khiến cây bị đổ. Hiện robot đang được cải tiến lắp đặt pin mặt trời giúp bảo vệ môi trường và giảm mức điện năng tiêu thụ.

Sau nhiều lần chạy thử và điều chỉnh thiết kế, sản phẩm robot diệt cỏ của nhóm đã hoàn thành với tổng chi phí khoảng 10 triệu đồng. Hiện nhóm sẵn sàng chuyển giao sản xuất đại trà, khi đó giá thành có thể thấp hơn để phù hợp với điều kiện từng hộ nông dân.

Đức Anh cho biết, nhóm dự định đưa robot đến các cuộc thi chế tạo trong nước để giới thiệu, từ đó mong muốn nhận được những lời góp ý cải tiến sản phẩm cũng như những lời mời hợp tác chuyển giao từ phía doanh nghiệp.