Robot hái dâu tích hợp AI: Bước tiến mới hướng tới thương mại hóa thu hoạch tự động

Nông nghiệp công nghệ cao
09/09/2025 14:13
Dâu tây là loại quả mềm, dễ dập và thường bị che khuất dưới tán lá, khiến việc tự động hóa khâu thu hoạch gặp nhiều khó khăn. Để khắc phục thách thức này, nhóm nghiên cứu Đại học Bang Washington (WSU) đã phát triển robot hái dâu tích hợp trí tuệ nhân tạo, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới thương mại hóa công nghệ thu hoạch trên đồng ruộng.
aa
Robot bốn chân siêu cơ động: Chạy, leo, nhảy và phá kính Khi robot trở thành "thức ăn" cho robot khác

Dâu tây là loại quả rất mềm và khó thu hoạch, chúng dễ bị dập và thường ẩn dưới tán lá. Điều này gây không ít khó khăn cho các nhà khoa học khi thiết kế robot hái dâu. Mới đây, một nhóm nghiên cứu do Đại học Bang Washington (WSU) đã phát triển một loại robot, kết hợp hệ thống thị giác trí tuệ nhân tạo - những “ngón tay” silicon mềm và một chiếc quạt có thể nhẹ nhàng gạt lá sang một bên để tiếp cận những quả ẩn bên dưới.

Robot hái dâu tích hợp AI: Bước tiến mới hướng tới thương mại hóa thu hoạch tự động

Các nhà nghiên cứu WSU thiết kế robot có thể hái những quả dâu tây “ẩn dưới lá”. Ảnh: Xiangling Kong

Trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng cho thấy robot có thể phát hiện chính xác dâu tây trung bình 80% trường hợp và phân loại được quả nào bị che khuất tới 93% trường hợp.

Các bản thiết kế, phát triển và thử nghiệm của robot hái dâu đánh dấu một bước tiến hướng tới việc biến công nghệ thu hoạch tự động ngoài đồng trở nên khả thi hơn về mặt thương mại; đây cũng là nội dung của một bài báo được công bố vào tháng 7 trên tạp chí Computers and Electronics in Agriculture.

Robot hái dâu tích hợp AI: Bước tiến mới hướng tới thương mại hóa thu hoạch tự động
Robot hái dâu tích hợp trí tuệ nhân tạo. Ảnh: Zixuan He

Tác giả chính của nghiên cứu này là Zixuan He, người đã nhận bằng tiến sĩ tại Khoa Kỹ thuật Hệ thống Sinh học của Đại học Bang Washington (WSU), trước khi đảm nhận vị trí nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Aarhus ở Đan Mạch. Các đồng tác giả gồm có Manoj Karkee, cựu giáo sư WSU trong lĩnh vực kỹ thuật tự động hóa nông nghiệp, hiện vừa nhận công tác tại Đại học Cornell và vẫn giữ vị trí giảng viên thỉnh giảng tại BSE; cùng với Qin Zhang, giáo sư danh dự và cựu giám đốc Trung tâm Hệ thống Nông nghiệp Chính xác & Tự động hóa của WSU tại Prosser.

Thị trường dâu tây trị giá 20 tỷ USD được dự báo sẽ tăng trưởng 6% mỗi năm trong thập kỷ tới, nhưng ngành này đang phải đối mặt với tình trạng thiếu lao động, làm chi phí tăng cao và có thể hạn chế sản lượng thu hoạch.

Trong nhiều năm qua, các nhà nghiên cứu từ trường đại học và khu vực tư nhân đã theo đuổi công nghệ thu hoạch bằng robot, nhưng những nỗ lực để đưa chúng vào ứng dụng thương mại vẫn chưa thành công. Một trong những thách thức lớn là nhiều quả dâu tây thường bị che khuất dưới lá, khiến robot khó nhận diện và hái được.

“Những cách tiếp cận mới như thế này là rất cần thiết để cải thiện khả năng tiếp cận trái cây, tăng hiệu quả thu hoạch, từ đó nâng cao tính ứng dụng thực tiễn của robot hái quả” - Karkee cho biết.

Phần lớn các nghiên cứu trước đây về robot thu hoạch tập trung vào dâu tây trồng trong nhà kính hoặc các hệ thống “bàn trồng” (table-top), nơi quả dâu thường rủ xuống dưới cây, giúp hạn chế tình trạng che khuất và cho phép các robot đơn giản hơn có thể hái được quả.

Đội ngũ WSU đã phát triển một robot phức tạp hơn, hướng tới điều kiện thực tế ngoài đồng. Robot này là một giàn xe bốn bánh có gắn hệ thống máy tính, di chuyển phía trên hàng dâu và sử dụng hệ thống thị giác kết hợp trí tuệ nhân tạo để xác định vị trí quả.

Zixuan He, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi có một camera 3D chụp hai hình ảnh: một ảnh màu và một ảnh độ sâu. Sau đó, chúng tôi dùng mô hình học máy để tìm quả dâu dựa trên thông tin đặc trưng của trái được đối chiếu với dữ liệu độ sâu, và nhờ đó xác định vị trí chính xác”.

Robot sẽ tính toán cách các cánh tay và kẹp tiếp cận cũng như hái quả. Một điểm then chốt của thiết bị là hệ thống quạt, thổi luồng khí ổn định qua các ống đặt gần những kẹp silicon mềm.

Luồng gió này giúp gạt lá sang bên, tạo đường cho kẹp tiếp cận quả dâu. Nhờ hệ thống quạt, hiệu suất hái được cải thiện đáng kể. Cụ thể, trong các thử nghiệm không có quạt, robot chỉ hái được 58% số quả chín, còn khi sử dụng quạt, tỷ lệ tăng lên 74%.

Việc nâng cao hiệu quả và tính khả dụng của hệ thống là rất quan trọng để có thể áp dụng ngoài đồng. Đặc biệt, tốc độ cần được cải thiện bởi hiện tại robot mất trung bình khoảng 20 giây để nhận diện và hái một quả khi dùng hệ thống quạt.

Zixuan He cho rằng hệ thống quạt này có thể hữu ích trong việc phát triển robot thu hoạch cho các loại cây trồng khác cũng gặp vấn đề che khuất như nho. Ông cũng nhận định rằng trong tương lai gần, robot khó có thể thay thế hoàn toàn lao động con người mà thay vào đó, nông dân trồng dâu có thể dùng robot để hỗ trợ và bổ sung cho nhân công hiện có.

Theo Robotics & Automation News

tan-hoang-minh
Tin bài khác
Kỳ 3: Trạm sạc - phần chìm của niềm tin vào xe điện

Kỳ 3: Trạm sạc - phần chìm của niềm tin vào xe điện

Một chiếc xe điện có thể làm người ta chú ý bằng dáng vẻ, độ êm và cảm giác không mùi xăng. Nhưng để người dân thật sự tin vào nó, chiếc xe ấy phải trả lời được những câu hỏi rất đời thường: đi xa có sạc được không, chờ có lâu không, trạm có an toàn không và đến lúc cần, năng lượng có hiện diện đúng chỗ hay không…? Trong hành trình xanh hóa giao thông, trạm sạc là phần chìm nhưng quyết định độ nổi của cả con tàu.
Robot Phone của Honor trình làng

Robot Phone của Honor trình làng

Ngày 12/8 Honor chính thức trình làng mẫu Robot Phone tại Trung Quốc, công bố toàn bộ thông số kỹ thuật cùng giá bán.
Nhận định phiên giao dịch ngày 19/8: Duy trì tỷ trọng ở mức trung bình, tránh mua đuổi

Nhận định phiên giao dịch ngày 19/8: Duy trì tỷ trọng ở mức trung bình, tránh mua đuổi

Sau phiên hồi phục ngày 18/8, VN-Index vẫn chưa cho thấy tín hiệu đủ mạnh để xác nhận một xu hướng tăng bền vững. Các chỉ báo kỹ thuật đang ở trạng thái trung tính, trong khi độ rộng thị trường và thanh khoản chưa tạo được sự đồng thuận. Nhà đầu tư ngắn hạn được khuyến nghị duy trì tỷ trọng cổ phiếu ở mức trung bình, tránh mua đuổi và ưu tiên quản trị rủi ro.
Thị trường chứng khoán ngày 18/8: Nhóm dầu khí “gánh” chỉ số

Thị trường chứng khoán ngày 18/8: Nhóm dầu khí “gánh” chỉ số

VN Index tăng nhẹ nhờ sự bứt phá của dầu khí và một số cổ phiếu vốn hóa lớn. Tuy nhiên, độ rộng vẫn nghiêng về phía giảm, thanh khoản thấp và khối ngoại tiếp tục bán ròng cho thấy tâm lý thị trường chưa thực sự ổn định.
AI đưa ép đùn công nghiệp bước vào kỷ nguyên tự tối ưu hóa

AI đưa ép đùn công nghiệp bước vào kỷ nguyên tự tối ưu hóa

Trong nhiều năm, ép đùn liên tục vẫn được xem là một trong những công đoạn khó tự động hóa nhất của ngành sản xuất. Từ cao su EPDM, nhựa nhiệt dẻo, nhựa phản ứng đến sản xuất cáp quang, quá trình này luôn chịu tác động của hàng loạt biến số như đặc tính vật liệu, nhiệt độ, áp suất và tốc độ vận hành. Chỉ một thay đổi nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, khiến tỷ lệ phế phẩm tăng và hiệu suất dây chuyền suy giảm.
CHINT Electric đạt bước tiến mới với máy biến áp xoay chiều siêu cao áp 1.000 kV

CHINT Electric đạt bước tiến mới với máy biến áp xoay chiều siêu cao áp 1.000 kV

CHINT Electric vừa đạt một cột mốc mới trong lĩnh vực thiết bị truyền tải điện siêu cao áp (UHV), khi máy biến áp xoay chiều siêu cao áp 1.000 kV/1.000 MVA đầu tiên của doanh nghiệp vượt qua toàn bộ các thử nghiệm thường xuyên và thử nghiệm điển hình ngay trong lần thử đầu tiên.
Nhận định phiên giao dịch ngày 18/8: Hạ tỷ trọng các nhóm ngành đang suy yếu

Nhận định phiên giao dịch ngày 18/8: Hạ tỷ trọng các nhóm ngành đang suy yếu

Phiên giao dịch ngày 18/8 được dự báo tiếp tục phân hóa khi dòng tiền vẫn ở mức thấp, trong khi áp lực bán ròng từ khối ngoại chưa có dấu hiệu giảm. Nhà đầu tư được khuyến nghị ưu tiên quản trị rủi ro, chủ động hạ tỷ trọng tại các nhóm ngành đang suy yếu và tránh bắt đáy sớm.
Giải mã Ford Fathom: Công nghệ đúc nhôm nguyên khối và bài toán xe điện giá rẻ

Giải mã Ford Fathom: Công nghệ đúc nhôm nguyên khối và bài toán xe điện giá rẻ

Ford vừa chính thức công bố tên gọi Fathom cho mẫu xe bán tải điện cỡ trung hoàn toàn mới phát triển trên nền tảng Universal Electric Vehicle (UEV). Với giá khởi điểm từ 28.350 USD (khoảng 740 triệu đồng), Fathom trở thành một trong những mẫu bán tải thuần điện dễ tiếp cận nhất thị trường Mỹ, hiện thực hóa cam kết thương mại hóa xe điện dưới 30.000 USD nhờ sự đột phá trong công nghệ tự động hóa dây chuyền và tối ưu hóa vật liệu.
Thị trường chứng khoán ngày 17/8: Thanh khoản giảm mạnh, VN Index đi ngang trên vùng 1.700 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 17/8: Thanh khoản giảm mạnh, VN Index đi ngang trên vùng 1.700 điểm

Chỉ số VN Index giảm nhẹ và hình thành cây nến Doji trên vùng hỗ trợ 1.700 điểm. Thanh khoản sụt mạnh cùng khối ngoại bán ròng hơn 600 tỷ đồng cho thấy dòng tiền vẫn thận trọng, dù nhóm dầu khí, cao su và bất động sản xuất hiện một số điểm sáng.
Khối dịch vụ sân bay bứt phá, các hãng bay gặp khó

Khối dịch vụ sân bay bứt phá, các hãng bay gặp khó

Trong quý II/2026, lợi nhuận doanh nghiệp ngành hàng không ghi nhận sự phân hóa rõ rệt khi nhóm dịch vụ cảng hàng không tăng trưởng tốt nhờ lượng khách phục hồi, còn các hãng bay chịu áp lực lớn từ chi phí vận hành.