Ứng dụng công nghệ robot, AI và blockchain trong việc giám sát, thu hoạch và định danh tổ yến nuôi trong nhà
Nhóm: 3ITech UEH
Nhóm: 3ITech UEH
Giới thiệu sản phẩm:
- Hỗ trợ người nuôi yến nâng cao năng suất và thu nhập, giúp tối ưu hóa quá trình thu hoạch, giảm hao hụt do phương pháp thủ công và tăng sản lượng tổ yến đạt chuẩn.
- Góp phần bảo vệ môi trường sinh thái và tạo điều kiện sống tối ưu cho chim yến. Việc thu hoạch chính xác, không làm ảnh hưởng đến tổ yến xung quanh cũng giúp hạn chế tình trạng phá vỡ hệ sinh thái, đảm bảo sự phát triển ổn định của quần thể chim yến trong khu vực nuôi.
- Giảm thiểu rủi ro sức khỏe cho người lao động khi hạn chế tối đa việc tiếp xúc trực tiếp với môi trường nuôi yến, nơi thường có độ ẩm cao, bụi bẩn, nguy cơ nhiễm khuẩn và trèo cao, qua đó giảm nguy cơ tai nạn lao động, bảo vệ sức khỏe và an toàn cho người nuôi yến.
- Hỗ trợ phát triển công nghệ cao trong nông nghiệp, hướng đến nền sản xuất hiện đại và bền vững. Thúc đẩy xu hướng chuyển đổi số, hiện đại hóa ngành chăn nuôi và tạo ra một hệ sinh thái sản xuất thông minh, bền vững hơn trong tương lai.
Xuất xứ sản phẩm:
Viện Công nghệ thông minh và Tương tác - Đại học Kinh tế TP.HCM
Tính sáng tạo và đổi mới:
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot giám sát quá trình hình thành tổ yến trong nhà nhằm định danh, định vị và theo dõi quá trình phát triển của tổ yến và ghi nhận các thông tin về các tổ yến trong khu vực giám sát bằng hệ thống lidar hoặc camera và các cảm biến IoT.
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cánh tay robot thu hoạch tổ yến chính xác, không làm hư hỏng tổ, không ảnh hưởng đến các tổ khác xung quanh phù hợp với kết cấu và điều kiện, môi trường của khu vực sinh sống của yến trong nhà.
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bệ di động tự hành hoạt động trong nhà yến kết nối và liên kết với hệ thống robot giám sát và cánh tay robot thu hoạch nhằm đạt được hiệu quả trong hoạt động, không làm ảnh hưởng đến không gian sinh sống của chim yến.
- Ứng dụng công nghệ IoT và trí tuệ nhân tạo trong việc giám sát các tổ trong khu vực hoạt động từ khi bắt đầu chim yến dựng tổ đến khi khai thác nhằm định danh và gán nhãn cho các tổ yến cùng với quá trình phát triển của tổ yến trên cơ sở chuỗi khối.
- Sử dụng trí tuệ nhân tạo trong nhận dạng và định vị tổ yến tự động nhằm theo dõi quá trình phát triển, từ các thông tin dữ liệu đưa ra các thông tin xử lý của môi trường nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng trong quá trình nuôi yến.
Tính ứng dụng:
Tại Việt Nam, yến sào được chia thành yến sào tự nhiên và yến nuôi. Hai loại yến này sinh trưởng và phát triển ở 2 môi trường khác nhau nên có thành phần và công dụng khác nhau. Trước năm 2000, tổ yến thường được khai thác trong tự nhiên, tuy nhiên việc khai thác rất nguy hiểm đến tính mạng con người cũng như năng suất tháp, không quản lý được chất lượng và ảnh hưởng bởi các điều kiện khách quan. Do đó, sau này các tổ yến thường là tổ yến nuôi trong nhà. Việc thu hoạch yến thủ công trong nhà gây ra nhiều trở ngại cho việc sinh sống và sinh sản của chim yến. Việc thu hoạch hoàn toàn phụ thuộc vào kinh nghiệm của người thu hoạch. Trong môi trường ở vùng nuôi yến khá độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe con người nên chắc chắn xu hướng tự động hóa trong giám sát, thu hoạch yến trong nhà là cần thiết cũng là xu hướng sẽ được nghiên cứu và triển khai.
Tuy nhiên, tại Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung, hầu như không có nghiên cứu nào về hệ thống thu hoạch yến sào tự động trong nhà. Việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy thu hoạch tổ yến nuôi trong nhà có thể áp dụng trực tiếp cho các trang trại nuôi yến hiện có, giúp giảm chi phí nhân công và tăng độ chính xác trong thu hoạch. Giúp người nuôi yến dễ dàng quản lý dữ liệu thông qua các báo cáo phân tích trên máy tính, giám sát liên tục qua camera và hệ thống theo dõi giúp phát hiện kịp thời các vấn đề về môi trường, nhiệt độ, độ ẩm không đạt chuẩn. Đồng thời, giảm thiểu tối đa rủi ro về sức khỏe của người nuôi yến trong quá trình nuôi và thu hoạch tổ yến.
Tính hiệu quả:
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cánh tay robot thu hoạch tổ yến với độ chính xác cao, hạn chế tối đa tổn thất do phương pháp thủ công gây ra. Hệ thống được tối ưu để không làm hư hại tổ yến hay ảnh hưởng đến các tổ lân cận, đồng thời phù hợp với điều kiện môi trường sống của chim yến trong nhà.
- Nhờ khả năng thu hoạch đúng thời điểm, robot giúp tăng sản lượng tổ yến đạt chuẩn, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nuôi.
- Việc khai thác tổ yến trong môi trường tự nhiên tiềm ẩn nhiều rủi ro, không chỉ ảnh hưởng đến sự an toàn của con người mà còn gây khó khăn trong việc kiểm soát chất lượng và sản lượng. Bằng cách phát triển hệ thống tự động, quy trình thu hoạch có thể được tối ưu hóa, giúp giảm chi phí nhân công và hạn chế nguy cơ tai nạn lao động.
- Hệ thống robot được thiết kế đảm bảo yếu tố dễ vận hành, bảo trì và có thể nâng cấp theo nhu cầu của người dùng.
Tiềm năng phát triển:
Sản phẩm được hướng dẫn và tư vấn bởi đội ngũ chuyên gia có nhiều năm kinh nghiệm trong nghiên cứu và phát triển các hệ thống tự động hóa phục vụ trong nông nghiệp. Ý tưởng hiện đã thu hút được sự quan tâm của các doanh nghiệp nuôi yến như Công Ty Cổ Phần Thương Mại Dịch Vụ XNK Nhà Yến Phan Trần. Sau khi tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm thành công, sản phẩm sẽ được triển khai thí điểm tại các cơ sở nuôi yến của doanh nghiệp Nhà Yến Phan Trần tại khu vực Cần Giờ.
Tiêu chí về cộng đồng:
Cơ sở hạ tầng:
1) Hệ thống robot thu hoạch tổ yến nuôi trong nhà
Số lượng: 01
Hệ thống robot thu hoạch tổ yến nuôi trong nhà như sau:
- Thời gian hoạt động trong một chu trình sạc: 2 giờ;
- Thời gian thu hoạch một tổ yến (với chất lượng đảm bảo xuất khẩu): 30 giây;
- Có thể thu hoạch các tổ yến trên khung sàn gỗ có chiều cao từ 2 – 3,0 m nằm mặt phẳng thẳng vuông góc với sàn;
- Có thể di chuyển trong không gian phẳng với kích thước có thể di chuyển ngang > 1,0 m.
- Hệ thống định vị và giám sát quá trình thu hoạch sử dụng camera 3D;
- Điều khiển thu hoạch ở 2 chế độ: tự động theo chương trình lập trình trước hoặc bán tự động;
- Kiểm tra trước khi thu hoạch tình trạng của tổ yến và đưa ra quyết định sử dụng trí tuệ nhân tạo;
- Gán nhãn và định danh tổ thu hoạch tự động, lưu trữ dữ liệu tự động nhằm mục đích sử dụng blockchain ở nhiệm vụ sau;
- Được thiết kế theo module, dễ dàng lắp ráp, di chuyển trong các nhà yến ở các tầng khác nhau;
- Hoạt động êm, không gây ra tiếng động và ánh sáng ảnh hưởng đến yến đang cư trú và sinh hoạt;
- Nguyên lý thu hoạch sử dụng thiết bị tách tổ yến dạng bản xúc.
- Các thông số cơ bản của robot như sau:
* Hệ thống sạc năng lượng tự động;
* Chiều cao hoạt động thu hoạch: 2,0 đến 3,0 m nằm trên mặt phẳng vuông góc với sàn;
* Số bậc tự do cánh tay thu hoạch: ≥ 4 DoF;
* Hệ thống hứng tổ sau thu hoạch có thể chứa: < 1,0 kg;
* Tải trọng robot: < 100 kg;
* Tốc độ di chuyển: < 0,2 m/s;
* Số lượng thu hoạch đạt 90% yêu cầu;
* Phương pháp di chuyển theo bản đồ hoặc điều khiển từ trung tâm
2) Hệ thống robot giám sát yên nuôi trong nhà
Số lượng: 01
Hệ thống robot giám sát quá trình hình thành, sinh trưởng của yến nuôi trong nhà như sau:
- Thời gian giám sát trong một chu trình sạc: 5 giờ;
- Có thể giám sát các tổ yến trên khung sàn gỗ có chiều cao từ 2 – 3,0 m;
- Có thể di chuyển trong không gian phẳng với kích thước có thể di chuyển ngang > 1,0 m.
- Hệ thống giám sát sử dụng camera hồng ngoại/lidar tùy theo từng không gian;
- Điều khiển ở 2 chế độ: tự hành hoặc bán tự động;
- Nhận dạng tổ yến và tình trạng của tổ yến (có con, có trứng, không có...) tự động sử dụng trí tuệ nhân tạo kết hợp với lidar;
- Gán nhãn và định danh tổ tự động, lưu trữ dữ liệu tự động nhằm mục đích sử dụng blockchain ở nhiệm vụ sau;
- Được thiết kế theo module, dễ dàng lắp ráp, di chuyển trong các nhà yến ở các tầng khác nhau;
- Hoạt động êm, không gây ra tiếng động và ánh sáng ảnh hưởng đến yến đang cư trú và sinh hoạt;
- Các thông số cơ bản của robot như sau:
* Bệ di chuyển dạng cấu hình visai;
* Hệ thống sạc năng lượng tự động;
* Chiều cao hoạt động giám sát: 2,0 đến 3,0 m;
* Hệ thống camera giám sát dạng Pan - Tilt;
* Tầm quét mỗi vị trí: 360 độ;
* Tải trọng robot: < 100 kg;
* Tốc độ di chuyển: < 0,2 m/s
3) Hệ thống phần mềm theo dõi, giám sát và ra quyết định
Số lượng: 01
- Kết nối với các hệ thống robot;
- Thu thập dữ liệu và lưu giữ trên đám mây;
- Có hệ thống giám sát thời gian thực;
- Thu thập dữ liệu từ các cảm biến IoT và đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu;
- Gán nhãn và định dạng các tổ giám sát và thu hoạch;
- Thực thi một bước trong quá trình chuỗi khối.
Khoảng thời gian triển khai: 1-3 năm
Số người tham gia: 5
Nhóm: ANTIBODY AVENGERS
LĨNH VỰC Y sinh, hóa sinh
