Robot theo dõi bệnh trên cây trồng

Nhằm giúp người dân ngăn ngừa dịch bệnh trên cây trồng, Đỗ Minh Huy (học sinh lớp 11A5 Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn, Đà Nẵng) đã sáng tạo ra robot theo dõi và phát hiện bệnh trên cây. Đề tài xuất sắc đoạt giải nhất Cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia năm 2019 do Bộ GD-ĐT tổ chức. Đây là một trong 11 đề tài được chọn tham dự Cuộc thi khoa học kỹ thuật quốc tế, diễn ra tại Mỹ vào tháng 5 này.

Đỗ Minh Huy đang biểu diễn robot kiểm tra, phát hiện dịch bệnh trên cây trồng

Ý tưởng của Huy được hình thành từ những lần được ba mẹ cho về thăm quê ngoại ở Quảng Ngãi. Đi qua những cánh đồng bạt ngàn hoa màu và lúa, Huy nhìn thấy cảnh bà con nông dân vả mồ hôi chăm sóc cây trồng. Rồi Huy tìm hiểu thêm thấy giới trẻ ở Đà Nẵng đầu tư nhà kính trồng cây nông nghiệp nhưng lại rất vất vả trong việc theo dõi tiến trình phát triển bệnh trên cây trồng. Từ đó, Huy nảy ra ý tưởng chế tạo ra robot giúp người dân dễ dàng hơn trong việc phát hiện bệnh trên cây trồng để kịp thời có những giải pháp chữa trị. “Nếu đưa công nghệ nhân tạo vào xử lý giúp cây trồng phát triển tốt, hiệu quả cao thì chất lượng nông sản thu về sẽ tốt, dễ dàng đưa vào hệ thống nhà hàng, siêu thị cũng như đảm bảo các tiêu chí chất lượng xuất khẩu và đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng”, Huy nói.

Tháng 7-2018, Huy bắt tay vào thực hiện ý tưởng. Bước đầu em tìm hiểu sâu về trí tuệ nhân tạo, robot, xử lý ảnh… Nắm được lượng kiến thức cần thiết, Huy tìm đến các mô hình trồng cây nhà kính để phỏng vấn chủ trang trại về công tác kiểm soát dịch bệnh cây trồng. Trên cơ sở này, Huy thiết kế robot di chuyển trong nhà kính để theo dõi, phát hiện dịch bệnh trên cây trồng.

Theo đó, cấu tạo robot gồm phần hộp dùng để chứa các thiết bị xử lý, trong đó có các bo mạch, modun xử lý động cơ giúp robot di chuyển và một modun kết nối với máy tính. Robot này cũng được sử dụng loại bánh xích để dễ dàng di chuyển trong môi trường bùn đất nhão hoặc mặt bằng gập ghềnh. Trên phần hộp có một cột lắp camera, khi robot di chuyển theo biểu đồ định sẵn, camera sẽ ghi lại các hình ảnh về lá cây, tình hình sâu bệnh, xác định tình trạng cây trồng. Tiếp đó, robot có nhiệm vụ gửi tín hiệu trực tiếp để báo cáo về máy chủ. Máy chủ làm nhiệm vụ thu thập, tổng quát và xử lý thông tin bằng tiến trình đã được lập trình bằng trí tuệ nhân tạo. Thông tin về cây trồng sau xử lý, cụ thể như vị trí, tình hình bệnh trên cây, kiểm tra hàm lượng thuốc trừ sâu và theo dõi lượng dinh dưỡng của cây sẽ được lưu trữ để người nông dân kịp thời tiến hành các biện pháp phòng, trừ bệnh cho cây”, Huy cho biết.

Với robot này, người nông dân không còn phải dò dẫm kiểm tra từng gốc cây mà chỉ cần thao tác cài đặt robot, cung cấp thông tin về đường dẫn của trang trại và truy cập đọc thông tin đã xử lý để biết rõ tình hình cây trồng của mình. Huy cho biết thêm, bước đầu robot của em áp dụng trong mô hình nhà kính. Tuy nhiên, để đưa vào ứng dụng trên đồng ruộng thì chỉ cần thay đổi một vài chi tiết cho robot hoạt động phù hợp là bất cứ đồng ruộng nào cũng có thể sử dụng được. Robot của Huy xuất sắc lập cú đúp giải nhất Cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp thành phố và cấp quốc gia năm học 2018-2019. Ngoài ra Huy còn “ẵm” giải ba cuộc thi U-Invent do Viện Việt – Anh (ĐH Đà Nẵng) tổ chức hồi đầu tháng 2 vừa qua. Để mang robot tham dự các cuộc thi, Huy cho biết: “Trước đây em thử nghiệm robot trên nhiều loại cây trồng như hoa, rau, lúa. Nhưng sau khi đoạt giải nhất cấp thành phố, em tập trung nhiều hơn vào cây lúa để nhằm đưa ra giải pháp đảm bảo an ninh lương thực cũng như giúp chất lượng gạo của bà con nông dân được nâng cao hơn, xuất khẩu ra nước ngoài thuận tiện hơn”. Chia sẻ về khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài, Huy cho biết do lịch học khá gắt nên em phải sắp xếp và tranh thủ học để đảm bảo kiến thức, đồng thời phải đầu tư thời gian nghiên cứu. Theo đó, em luôn phải thức đến 1-2 giờ sáng trong suốt thời gian từ tháng 7-2018 đến nay để hoàn thành việc nghiên cứu của mình. Phần chiếm nhiều công sức và thời gian nhất là phần trí tuệ nhân tạo (AL) trên máy tính. Đây là phần quan trọng nhất để có thể sáng tạo và lập trình robot hoàn chỉnh theo mong muốn của mình, trong khi đó trí tuệ nhân tạo chứa một khối lượng kiến thức không hề nhỏ. Bên cạnh đó, việc tự nuôi trồng mẫu vật, tự gây bệnh cho chúng để thử nghiệm cũng rất tốn thời gian.

Nói về dự định sắp tới, Huy bộc bạch: “Em rất mong robot của mình có thể đưa vào ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn để chung tay cùng bà con nông dân phát triển nông nghiệp công nghệ cao bền vững”.

Hàn Giang