Đó là ý tưởng “Robot phun thuốc trừ sâu ứng dụng công nghệ IoT” của em Trương Xuân Cường (học sinh trường THPT Nam Đông, huyện Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên - Huế).
Robot này giúp người nông dân có thể điều khiển mà ít tiếp xúc với thuốc trừ sâu, nhằm bảo vệ sức khỏe của họ cũng như tăng diện tích phun và giảm thời gian phun. 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...”
Đề tài độc đáo và ý nghĩa của Cường đã giành giải Ba cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên - Huế năm 2019 và giải Ba cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật tỉnh Thừa Thiên - Huế năm 2019.
Nói về lý do chế tạo ra sản phẩm, Cường cho biết, sinh ra trong gia đình thuần nông nên em hiểu rõ khó khăn mà nông dân gặp phải khi canh tác. Hiện nay, tại Việt Nam, công việc phun thuốc trừ sâu trên lúa vẫn được tiến hành theo cách truyền thống nên hiệu suất không cao và gây ảnh hưởng sức khỏe tới người nông dân. Cụ thể, nông dân trực tiếp khuấy đều thuốc trừ sâu và trực tiếp bơm thuốc tại ruộng nên luôn tiếp xúc với thuốc. Do đó người nông dân thường xuyên tiếp xúc với thuốc trừ sâu, ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe.
“Từ đó, em đã lên ý tưởng và nghiên cứu đề tài Robot phun thuốc trừ sâu ứng dụng công nghệ IoT. Robot có thể được điều khiển qua công nghệ 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 nói.Cách lắp ráp robot khá phức tạp, chỉ cần một sai sót nhỏ, những linh kiện có thể bị chập, cháy. Vì thế, Cường đã chuẩn bị kỹ lưỡng từ khâu thiết kế, lập bản vẽ đến lắp ráp linh kiện. Nhờ sự động viên, khích lệ từ nhà trường, ngay trong lần lắp ráp đầu tiên, robot phun thuốc trừ sâu đã thành công và thể hiện những ưu điểm vượt trội.
 Cường nhận giải thưởng của cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên - Huế năm 2019. |
Robot phun thuốc trừ sâu của Cường 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 kết nối bluetooth.
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… Robot 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.
Để vận hành sản phẩm, người sử dụng bật công tắc nguồn ở robot, kết nối robot với điện thoại smartphone thông qua bluetooth. Khi kết nối thành công, mở app Arduino BT Joystick để điều khiển robot và phun thuốc rồi vận hành robot này. 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, ngoài nút chức năng như điều khiển robot lui tới qua trái qua phải, nó còn có chức năng phun thuốc và dừng phun thuốc.
Theo Cường, 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 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 thu thập dữ liệu về môi trường tốt nhất cho bên thứ 3. Cường cho hay 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. Phạm vi điều khiển của robot lên đến 200 m, đây là khoảng cách khá an toàn khi người dân phun thuốc trên đồng ruộng của mình. “Robot này giúp người nông dân có thể điều khiển mà ít tiếp xúc với thuốc trừ sâu, nhằm bảo vệ sức khỏe của họ cũng như tăng diện tích phun và giảm thời gian phun. 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...” - Cường chia sẻ.
Cường thổ lộ thêm là, mong muốn sáng tạo của em có thể giúp ích cho nhiều người. Chi phí trung bình để chế tạo một robot phun thuốc trừ sâu khoảng 3,5 triệu đồng. Chỉ cần cải tiến hệ thống chuyển động, robot có thể thích ứng với nhiều dạng địa hình khác nhau. Sắp tới em sẽ theo học một trường về công nghệ thông tin để tiếp tục theo đuổi đam mê công nghệ của mình...
