Việc thu hoạch lúa mì và khoai tây đã được cơ giới hóa từ nhiều thập niên qua, song thu hoạch rau quả bằng máy móc vẫn còn là điều xa lạ. Gần đây, nhờ sự tiến bộ của công nghệ học máy và trí tuệ nhân tạo (AI), các kỹ sư đã chế tạo thành công nhiều robot có khả năng xác định trái cây chín, rau trưởng thành để tiến hành thu hoạch một cách khéo léo, cẩn trọng và chính xác.

Robot Vegebot thu hoạch rau.

Dân số thế giới dự kiến tăng lên 9,7 tỉ người vào năm 2050, đồng nghĩa mỗi năm phải nuôi thêm xấp xỉ 80 triệu “miệng ăn”, buộc ngành nông nghiệp phải gia tăng sản lượng để đáp ứng nhu cầu lương thực. Bên cạnh đó, các yếu tố như biến đổi khí hậu, diện tích đất nông nghiệp thu hẹp và tài nguyên thiên nhiên cạn kiệt cũng đòi hỏi chúng ta phải cấp bách cải tiến và nâng cao hiệu suất sản xuất nông nghiệp. Đây là lý do thôi thúc các kỹ sư phát triển người máy làm nông.

Các kỹ sư tại Đại học Cambridge (Anh) gần đây đã phát triển và thử nghiệm thành công Vegebot - người máy đầu tiên có thể xác định và thu hoạch xà lách búp. Đầu tiên, camera thứ nhất của Vegebot sẽ quay hình vườn xà lách. Một thuật toán học máy đã được "huấn luyện" với hơn 1.000 hình ảnh về xà lách trước đó sẽ phân tích hình ảnh để xác định rau có thích hợp thu hoạch hay chưa. Nếu thích hợp, camera thứ hai và các cảm biến định vị sẽ điều hướng lồng hái đến vị trí cần cắt bắp xà lách, trước khi Vegebot dùng khí nén đẩy lưỡi dao cắt cuống để thu hoạch. Với khả năng phân biệt rau non, đã trưởng thành và bị sâu hại, Vegebot đã thu hoạch rau chính xác tới 91%. Tuy Vegebot vẫn còn chậm hơn con người khi phải mất trung bình 31 giây để cắt một bắp xà lách, nhưng các kỹ sư cho biết tốc độ này có thể được cải thiện bằng cách sử dụng các vật liệu nhẹ hơn cho robot.

Robot hái dâu tây.

Về việc thu hoạch trái cây mềm, công ty Fieldwork Robotics cũng đã chế tạo thành công robot hái quả mâm xôi. Tiến sĩ Martin Stoelen, giảng viên ngành robotics tại Đại học Plymouth (Anh) và là nhà sáng lập Fieldwork Robotics, cho biết lợi ích chính của robot hái trái cây là tính bền bỉ. Nó có thể hoạt động hơn 20 giờ/ngày và 7 ngày/tuần vào mùa thu hoạch cao điểm. Đây là điều mà con người không thể làm được. Dự kiến, robot này sẽ được sản xuất thương mại trong năm tới.

Trong khi đó, công ty khởi nghiệp Octinion ở Bỉ phát triển robot hái dâu tây. Về nguyên lý hoạt động, robot này sử dụng công nghệ thị giác 3D để xác định trái dâu chín, sau đó dùng kẹp nhựa bóp nhẹ rồi xoay trái dâu 900 để làm đứt cuống, trước khi nhẹ nhàng cho vào giỏ. Robot của Octinion ra mắt trong năm nay và hiện đang đồng hành cùng các nhà nông ở Anh và Hà Lan.

Không chỉ giúp nông dân giảm bớt chi phí do tình trạng thiếu hụt lao động, các robot làm nông còn góp phần vào hoạt động canh tác bền vững. Chúng giúp nhà nông tiết kiệm nước, nhiên liệu và thuốc trừ sâu, cũng như hạn chế lãng phí thực phẩm. Một cánh đồng thường chỉ thu hoạch một lần, nên những trái cây/rau củ chưa chín đều bị bỏ lại. Trong khi đó, robot có thể quay trở lại cánh đồng đó nhiều lần để tiếp tục thu hái những nông sản chín muộn. Đây là một trong những lợi ích quan trọng nhất của robot thu hoạch rau và trái cây mềm. 

Theo báo cáo của hãng tư vấn BIS Research, thị trường máy bay không người lái và robot sử dụng trong nông nghiệp dự kiến tăng trưởng từ 2,5 tỉ USD trong năm ngoái lên 23 tỉ USD vào năm 2028.

HẠNH NGUYÊN (Theo CNN)