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
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm phát biểu chỉ đạo tại Hội nghị toàn quốc quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị Trung ương 3

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm phát biểu chỉ đạo tại Hội nghị toàn quốc quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị Trung ương 3

Sáng 29/7, Bộ Chính trị tổ chức Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ ba Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XIV. Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đã có bài phát biểu chỉ đạo quan trọng. Tạp chí Tự động hoá Ngày nay trân trọng giới thiệu toàn văn bài phát biểu của đồng chí Tổng Bí thư, Chủ tịch nước.
Thị trường chứng khoán ngày 29/7: Nhóm Vin trở lại vai trò đầu tàu, VN Index vượt mốc 1.700 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 29/7: Nhóm Vin trở lại vai trò đầu tàu, VN Index vượt mốc 1.700 điểm

Hai phiên tăng liên tiếp giúp VN Index thoát khỏi vùng quá bán và lấy lại mốc 1.700 điểm. Tuy nhiên, phía sau sắc xanh là việc thị trường vẫn chủ yếu được nâng đỡ bởi nhóm Vin, còn dòng tiền vẫn chưa thực sự trở lại.
Ứng dụng thiết bị một cổng Single-site trên robot thế hệ mới trong điều trị ung thư

Ứng dụng thiết bị một cổng Single-site trên robot thế hệ mới trong điều trị ung thư

Tâm Anh là bệnh viện đầu tiên tại Việt Nam ứng dụng thiết bị một cổng Single-site trên robot thế hệ mới điều trị ung thư tuyến tiền liệt, nhân đôi hiệu quả.
Công ty TNHH Xây dựng và Giải pháp Năng lượng Thông minh tuyển dụng kỹ sư điện

Công ty TNHH Xây dựng và Giải pháp Năng lượng Thông minh tuyển dụng kỹ sư điện

Công ty TNHH Xây dựng và giải pháp Năng lượng Thông minh (INS Engineering) tuyển dụng những bạn trẻ năng động, mong muốn học hỏi và phát triển cùng đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, hỗ trợ các dự án nghiên cứu liên kết lưới điện và năng lượng tái tạo tại thị trường Mỹ, Châu Âu. Tạo nền tàng cho sự phát triển của Châu Á sắp tới.
Thiết bị IoT công nghiệp hết vòng đời: “Điểm mù” an ninh mạng mà doanh nghiệp không thể bỏ qua

Thiết bị IoT công nghiệp hết vòng đời: “Điểm mù” an ninh mạng mà doanh nghiệp không thể bỏ qua

Trong quá trình chuyển đổi số, nhiều nhà máy vẫn duy trì vận hành các thiết bị IoT công nghiệp đã hết vòng đời (End of Life - EOL) nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư. Dù vẫn hoạt động ổn định, những thiết bị này lại đang trở thành một trong những điểm yếu lớn nhất của hệ thống an ninh mạng công nghiệp khi không còn được nhà sản xuất cung cấp bản vá bảo mật hay hỗ trợ kỹ thuật.
Có gì đáng chú ý trên 2 mẫu xe điện vừa trình làng của Honda và Yamaha

Có gì đáng chú ý trên 2 mẫu xe điện vừa trình làng của Honda và Yamaha

Trong khuôn khổ sự kiện giới thiệu sản phẩm mới tại thị trường Ấn Độ ngày 24/7, Honda đã công bố mẫu xe máy điện thuần túy QC3, song song với 9 nền tảng xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống.
Nhận định phiên giao dịch ngày 29/7: Ưu tiên nắm giữ danh mục, chờ tín hiệu xác nhận xu hướng

Nhận định phiên giao dịch ngày 29/7: Ưu tiên nắm giữ danh mục, chờ tín hiệu xác nhận xu hướng

Thị trường chứng khoán phục hồi tích cực trong phiên 28/7 sau nhiều phiên chịu áp lực điều chỉnh. Tuy nhiên, thanh khoản chưa thực sự bứt phá khiến xu hướng tăng vẫn cần thêm thời gian xác nhận. Các chuyên gia khuyến nghị nhà đầu tư tiếp tục nắm giữ danh mục, hạn chế bán ra ở vùng giá thấp và chưa vội gia tăng tỷ trọng.
Intel và Fortinet hợp tác tăng cường sức mạnh bảo mật

Intel và Fortinet hợp tác tăng cường sức mạnh bảo mật

Sự kết hợp giữa chuyên môn của Fortinet về công nghệ ASIC chuyên dụng cùng năng lực thiết kế, đóng gói và sản xuất chất bán dẫn của Intel sẽ mang đến những giải pháp và sản phẩm bảo mật quy mô, hiệu suất, bền bỉ hơn cho các tổ chức.
Thông minh hóa hệ thống năng lượng: chìa khóa để TP.Hồ Chí Minh hướng đến mục tiêu Net Zero 2050

Thông minh hóa hệ thống năng lượng: chìa khóa để TP.Hồ Chí Minh hướng đến mục tiêu Net Zero 2050

TP. Hồ Chí Minh đang đứng trước một bài toán chưa từng có tiền lệ: vừa bảo đảm an ninh năng lượng cho một siêu đô thị có tốc độ tăng trưởng cao, vừa phải đáp ứng cam kết phát thải ròng bằng "0" vào năm 2050. Trong bối cảnh đó, câu chuyện phát triển năng lượng tái tạo không còn dừng ở việc tăng thêm các dự án điện mặt trời hay điện gió, mà đã chuyển sang yêu cầu xây dựng một hệ thống năng lượng thông minh, có khả năng điều hành linh hoạt, tối ưu và vận hành theo thời gian thực.
Đại học Bách khoa Hà Nội kết nối cộng đồng nghiên cứu siêu cao tần Đông Nam Á, mở rộng cơ hội cho nhà khoa học trẻ

Đại học Bách khoa Hà Nội kết nối cộng đồng nghiên cứu siêu cao tần Đông Nam Á, mở rộng cơ hội cho nhà khoa học trẻ

Hội thảo IEEE MTT-S Broadening Participation Committee Workshop 2026 quy tụ các chuyên gia hàng đầu thế giới trong lĩnh vực siêu cao tần, truyền thông vô tuyến và công nghệ Terahertz tại Đại học Bách khoa Hà Nội.
song-gia-tri