Giảng viên làm máy tự bón phân, phun thuốc trừ sâu cho lúa

Cánh đồng lúa tại phường Thạnh Mỹ Lợi, TP Thủ Đức được PGS.TS Vũ Ngọc Ánh (Giảng viên ngành kỹ thuật hàng không, trường Đại học Bách khoa TP HCM) chọn làm nơi thử nghiệm hoạt động máy Airboots dùng để gieo hạt, bón phân, phun thuốc trừ sâu cho lúa. Đây là kết quả sau hơn hai năm nghiên cứu, trải qua 8 phiên bản của PGS Ánh và các đồng sự.

Nhóm thiết kế phương tiện tự hành làm nhiệm vụ gieo hạt, bón phân, phun thuốc trừ sâu... trên ruộng. Theo PGS Ánh, do hoạt động trên mặt đất nên sản phẩm có khả năng mang tải gấp 3 lần so với drone cùng sử dụng nguồn năng lượng, trong khi chi phí năng lượng không đổi nên Airboots tiết kiệm 3 lần so với drone. Máy có thể phát triển thêm thành các module để tăng khả năng mang tải theo nhu cầu sử dụng.

Thiết bị nặng khoảng 25 kg, chế tạo bằng vật liệu nhẹ, bền với khả năng mang tải trên 35 kg. Theo PGS Ánh, máy có thể gấp gọn để giảm sự cồng kềnh, chở được trên xe máy.

Chân máy làm bằng vật liệu composite với ưu điểm nhẹ, độ bền cao với cơ chế hoạt động như máng trượt giúp thiết bị di chuyển dễ dàng trên ruộng nhưng không làm đổ cây lúa.

Lực đẩy giúp máy hoạt động dựa vào hai cánh quạt gắn hai bên khung thiết bị. Theo PGS Ánh, Airboots có vận tốc trung bình 2 m/s nhưng có thể đạt tối đa gần 8 m/s. "Vận tốc đi nhanh hơn giúp thời gian hoàn thành công việc của máy sẽ rút ngắn lại", PGS Ánh nói.

Chức năng gieo hạt, năng suất đạt 20 ha trong 8 giờ.

Chức năng phun thuốc, do máy hoạt động trên mặt đất nên có thể thiết kế sải phun dài vươn ra hai bên nhằm tăng phạm vi hoạt động. Giữa khung máy được bố trí túi chứa nguyên liệu gồm hạt giống, phân bón, thuốc trừ sâu. Nhóm đang hoàn thiện túi chứa liệu để có tính thẩm mỹ cao hơn.

Hộp điều khiển được coi như "đầu não" của máy, có nhiệm vụ truyền nhận tín hiệu thông qua sóng vô tuyến (sóng radio) với thiết bị cầm tay, xử lý các dữ liệu kỹ thuật, thiết lập hành trình khi chạy trên ruộng. Ở phiên bản hiện tại, nhiều hệ thống dây điện được nhóm thu gọn vào bên trong khung máy nhằm đảm bảo tính an toàn, thẩm mỹ.

Năng lượng cung cấp cho hai cánh quạt do hai pin công suất 16.000 mAh. Hiện pin được cố định bên ngoài khung máy và sẽ được nhóm nghiên cứu vị trí đặt hợp lý hơn thời gian tới.

Phần mềm điều khiển hoạt động của máy do nhóm phát triển có thể thiết lập chế độ tự hoạt động hoặc điều khiển bằng tay. Theo PGS Ánh, chương trình điều khiển sẽ thiết lập các thông số cho từng quy mô, hình dáng ruộng sau đó máy tự vận hành hoặc điều khiển bằng tay. Trên máy có các cảm biến để thu nhận tín hiệu khi sắp hết pin và nguyên liệu, thiết bị sẽ tự động về lại vị trí để tiếp thêm.

Giá mỗi chiếc máy khoảng 185 triệu đồng. Theo tác giả, chi phí lớn nhất là đầu tư tối ưu hóa thiết kế phao trượt để máy chạy dễ dàng trên ruộng mà không làm đổ cây, cùng với đó là phát triển bộ điều khiển thông minh, thiết kế khung máy có độ chắc chắn, không rung lắc làm ảnh hưởng việc vận hành.

PGS Ánh (trái) chia sẻ, khi thử nghiệm trên ruộng sạ cho thấy máy hoạt động trên bùn dễ hơn vì không gặp sức cản của nước, nên lướt đi nhanh. "Nhóm sẽ tiếp tục các thử nghiệm thực tế trong các lần xuống ruộng tiếp theo để đánh giá hoạt động. Khi máy đạt được mục tiêu đề ra, sẽ thương mại hóa sản xuất hàng loạt phục vụ nông dân", PGS Ánh nói.