Nhận thấy người nông dân thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với thuốc trừ sâu làm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, một học sinh ở huyện Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên Huế đã lên ý tưởng tạo ra robot phun thuốc trừ sâu ứng dụng công nghệ IOT.
Cường nhận giải Ba tại cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2019
Phun thuốc trừ sâu bằng… điện thoại
Chàng trai này chính là em Trương Xuân Cường (học sinh trường THPT Nam Đông, huyện Nam Đông) với đề tài Robot phun thuốc trừ sâu ứng dụng công nghệ IOT.
Đề tài này đã giành giải Ba cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2019, giải Ba cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2019.
Hiện nay, ở nước ta, đa số nền nông nghiệp nói chung và trồng lúa nói riêng đều sử dụng các công nghệ lạc hậu. Đối với trồng lúa, công việc phun thuốc trừ sâu được tiến hành theo cách truyền thống nên hiệu suất không cao và gây ảnh hưởng sức khỏe tới người nông dân. Cụ thể, họ trực tiếp khuấy đều thuốc trừ sâu và trong quá trình bơm thuốc họ phải trực tiếp xuống ruộng nên luôn tiếp xúc với thuốc trừ sâu.
Cường cho hay, em nhận thấy trên địa bàn huyện của em đa số người dân đều làm nông. Do đó, người nông dân thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với thuốc trừ sâu. Điều này có ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe của họ. Từ đó, em đã lên ý tưởng và nghiên cứu đề tài “Rô bốt phun thuốc trừ sâu ứng dụng công nghệ IOT”
“Robot có thể được điều khiển bằng Bluetooth để người nông dân tránh phải tiếp xúc với thuốc trừ sâu, đồng thời, thu thập dữ liệu từ môi trường để họ có được bảng số liệu tốt nhất trong việc phun thuốc”, Cường giới thiệu về robot.
Sau khi có ý tưởng, Cường đã tiến hành nghiên cứu thiết kế, thi công thiết kế, thi công rô bốt phun thuốc trừ sâu chạy bằng hệ thống pin mặt trời với những chức năng công nghệ vượt trội để thay thế cho cách phun thuốc trừ sâu truyền thống.
Robot phun thuốc trừ sâu có 2 chức năng chính, gồm đo thông số môi trường (nhiệt độ, độ ẩm không khí) đồng lúa khi phun thuốc trừ sâu bằng công nghệ IoT, rồi hiển thị lên màn hình LCD và gửi thông số lên phần mềm giám sát thông qua mạng wifi. Ngoài ra, còn điều khiển di chuyển và phun thuốc trừ sâu bằng điện thoại thông qua phần mềm điều khiển Bluetooth.
Theo Cường, robot của em được điều khiển từ xa bằng sóng RF để khuấy đều thuốc trừ sâu, di chuyển trên đồng ruộng để phun thuốc, bơm phun thuốc trừ sâu với diện tích lớn trong thời gian nhanh chóng.
Robot có hai cấu tạo chính gồm phần khung xe và bộ điều khiển hiển thị và cảm biến. Phần khung mô hình làm nhựa và foxmet chống nước, được cắt bằng CNC có độ chính xác và thẩm mỹ cao được gắn các linh kiện. Trong khi đó, bộ điều khiển hiển thị và cảm biến bao gồm LCD hiển thị các thông số, cảm biến nhiệt độ độ ẩm, mạch phát wifi…
Mô hình robot phun thuốc trừ sâu
Giảm thời gian phun thuốc
Cường cho biết, sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện đề tài, Cường đã hoàn thành đề tài. Thiết bị chạy thử nghiệm ổn định, chính xác, đảm bảo độ tin tưởng khi sử dụng. Đề tài đã thành công ngoài mong đợi của em, nó đã hoạt động khá mượt mà.
Qua qua trình nghiên cứu và thử nghiệm, Cường đánh giá thiết bị có các ưu điểm như sử dụng các vật liệu và linh kiện điện tử dễ mua, dễ tìm kiếm, được bán rộng rãi ở các cửa hàng, thiết bị hoạt động ổn định, chính xác. Nguyên tắc hoạt động đơn giản nên người sử dụng khi sử dụng thiết bị dễ nắm bắt, tiếp thu cách sử dụng trong thời gian ngắn.
Với hai tính năng gồm điều khiển từ xa và thu thập dữ liệu môi trường, robot này sẽ giúp người sử dụng tránh tiếp xúc trực tiếp thuốc trừ sâu khi bơm, đỡ tốn công sức và cho người sử dụng dữ liệu về môi trường tốt nhất mà không phải thông qua bên thứ 3.
“Robot được điều khiển tưới phun thuốc trừ sâu từ xa, giúp cho người nông dân có thể điều khiển mà ít tiếp xúc với mùi thuốc trừ sâu, nhằm bảo vệ sức khỏe của mình. Tăng diện tích phun và giảm thời gian phun, đo thông số môi trường thời tiết gửi qua smartphone bằng wifi”, Cường trình bày về tính sáng tạo của đề tài.
Cũng theo Cường, đề tài có hai điểm mới nổi bật, gồm phun thuốc trừ sâu bằng robot điều khiển từ xa qua sóng Bluetooth. Ngoài ra, đo các thông số (nhiệt độ, độ ẩm không khí) của cánh đồng khi phun thuốc và truyền thông số đó qua phần mềm giám sát wifi. Khác biệt của robot mà đa số các thiết bị khác chưa có là đo thông số môi trường. Thiết bị của Cường đã áp dụng lĩnh vực IoT vào để tăng năng suất khi phun thuốc.
Để vận hành sản phẩm, người sử dụng bật công tắc nguồn ở robot, kết nối robot với điện thoại smartphone thông qua sóng Bluetooth. Khi kết nối Bluetooth thành công, mở app Arduino BT Joystick để điều khiển robot và phun thuốc rồi vận hành robot này. Hệ thống sử dụng pin mặt trời và điện áp sử dụng thấp, dòng tiêu thụ nhỏ nên thiết bị có thể hoạt động lâu dài mà không cần thêm nguồn phụ.
App Arduino BT Joystick dùng để điều khiển robot. Trên app có các nút chức năng như điều khiển robot lui tới qua trái qua phải, nó còn có chức năng phun thuốc và dừng phun thuốc.
Thiết bị đã hoạt động rất tốt, nó đã đo thông số môi trường và truyền dữ liệu lên smartphone rất nhanh. Nó sẽ rất hữu ích và giúp nền nông nghiệp huyện nhà nói riêng và cả nước nói chung tiến bộ hơn.
Sắp tới, Cường sẽ theo học một trường về công nghệ thông tin để tiếp tục theo đuổi đam mê công nghệ của mình.
Phong Hải
