Sáng chế thiết bị rô-bốt theo dõi và chẩn đoán bệnh trên cây dưa lưới

Giải pháp này được trao giải Khuyến khích Hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Tiền Giang lần thứ XIV (2020 – 2021) do đảm bảo các tiêu chí về tính mới, tính sáng tạo và khả năng ứng dụng.

Với mong muốn ứng dụng công nghệ số để hỗ trợ việc theo dõi, kiểm tra tình trạng sâu bệnh xuất hiện trên cây dưa lưới nhằm có biện pháp phòng trị kịp thời, tránh lây lan và phát tán mầm bệnh, thạc sĩ Võ Lê Ngọc Trâm cùng các cộng sự đã bắt tay vào nghiên cứu, sáng tạo ra “Thiết bị rô-bốt theo dõi và chẩn đoán bệnh trên cây dưa lưới”. Thiết bị này giúp quan sát, kiểm tra, theo dõi và chẩn đoán được một số bệnh phổ biến trên cây dưa lưới như: Bệnh phấn trắng, sương mai giả, thán thư, cháy khô lá, bệnh héo xanh, bọ trĩ…

Thiết bị này hoạt động tương tự như một rô-bốt thu nhỏ trên cơ sở ứng dụng công nghệ số và kỹ thuật cơ, điện tử; trong đó, các dữ liệu, hình ảnh liên quan được số hóa và cập nhật vào phần mềm chuyên dụng. Cấu tạo gồm có: Trung tâm xử lý (Adruinonano); cảm biến nhiệt độ, độ ẩm (DHT11); màn hình LCD 1602 (hiển thị nhiệt độ, độ ẩm được cài đặt); bàn phím ma trận 4 x 4 (cài đặt lịch trình hoạt động cho thiết bị); mô đun tăng áp (cung cấp nguồn điện cho camera); mô đun điều khiển động cơ; camera wifi; điều khiển từ xa (remote)…

Trước khi vận hành, mở công tắc nguồn, camera sẽ được kết nối với máy tính hoặc điện thoại di động thông qua ứng dụng Yoosee; đồng thời, tiến hành cài đặt một số thông tin liên quan như: Kích thước, chiều dài, chiều rộng nhà lưới, số lượng dưa lưới trên từng luống... Việc cài đặt lịch trình hoạt động cho thiết bị rô-bốt có thể thực hiện theo chế độ tự động kết hợp điều khiển thông qua remote (trường hợp hình ảnh cung cấp từ camera chưa rõ, có thể dùng remote điều khiển rô-bốt di chuyển tới lui để quan sát, kiểm tra lại cho kỹ).

Sau khi cài đặt lịch trình hoạt động và khởi động, thiết bị rô-bốt sẽ di chuyển bên trong nhà lưới theo từng luống, chụp lại ảnh của từng cây dưa lưới (bằng camera), gửi dữ liệu về Trung tâm xử lý để chẩn đoán bệnh, đề xuất biện pháp xử lý sâu bệnh (nếu có); đồng thời, gửi kết quả về máy tính (được cài đặt, kết nối) hoặc điện thoại thông minh của người phụ trách kỹ thuật để đưa ra quyết định. Trường hợp khi nhận được hình ảnh từ Trung tâm xử lý thông báo tình trạng bệnh của dưa lưới, nếu chưa thể đưa ra quyết định, cần tham khảo thêm ý kiến của chuyên gia hay người có chuyên môn, kinh nghiệm, người phụ trách kỹ thuật có thể gửi hình ảnh cho Trung tâm Dịch vụ nông nghiệp hoặc cửa hàng nông dược để được tư vấn thêm về tình trạng bệnh của cây dưa lưới và cách phòng trị.

Theo thạc sĩ Trâm, việc ứng dụng công nghệ số vào việc vận hành thiết bị này có ý nghĩa rất quan trọng. Theo đó, nhóm nghiên cứu sử dụng thuật toán (phầm mềm C++, mã nguồn mở) để nhập dữ liệu, hình ảnh (đã được số hóa) về một số bệnh lý thường gặp trên cây dưa lưới và biện pháp phòng trị thông qua trải nghiệm thực tế và tra cứu, sưu tập tư liệu từ nhiều nguồn. Vì vậy, kết quả chẩn đoán bệnh từ thiết bị là khá chính xác do có sự đối chiếu, so sánh sự trùng khớp giữa hình ảnh quan sát được và dữ liệu, hình ảnh được cài đặt, cập nhật trên phần mềm.

Hiện tại thiết bị rô-bốt này đã được nhóm nghiên cứu hoàn thiện phiên bản thứ hai (sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời thay cho tấm pin sạc và hoàn thiện, bổ sung một số tính năng khác) theo đặt hàng bản quyền của Công ty TNHH Bosch Việt Nam (Tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới, có trụ sở chính tại Cộng hòa Liên bang Đức) để tiến hành thương mại hóa và sản xuất hàng loạt cung cấp cho thị trường các nước.

“Chi phí làm ra thiết bị này chỉ khoảng 3 triệu đồng. Việc ứng dụng công nghệ số tạo ra thiết bị rô-bốt để kiểm tra, theo dõi bệnh trên cây dưa lưới canh tác trong nhà lưới diện tích 500 m2 (mỗi năm canh tác 4 vụ), giúp tiết kiệm trên 50 triệu đồng/năm so với thuê mướn nhân công. Ngoài ra, việc giảm tần suất người ra vào nhà lưới còn giúp hạn chế sự lây lan, phát tán mầm bệnh từ môi trường” – Thạc sĩ Trâm cho biết.