Robot hình người có thể là nông dân thế hệ mới hay chưa?
Robot hình người đang được kỳ vọng mở ra một giai đoạn mới của tự động hóa nông nghiệp khi có thể thực hiện nhiều công việc vốn đòi hỏi sức người, từ gieo trồng, thu hoạch đến cắt tỉa.
Tuy nhiên, lợi thế lớn nhất của công nghệ này không chỉ nằm ở khả năng thay thế đôi tay con người, mà ở việc một nền tảng robot đa năng có thể thích ứng với nhiều nhiệm vụ và được nhân rộng trên quy mô lớn. Điều đó đồng thời đặt ra bài toán về chi phí, an toàn và cách con người cùng tồn tại với máy móc trên đồng ruộng.
Từ robot đơn nhiệm đến robot đa năng
Tự động hóa nông nghiệp không phải câu chuyện mới. Máy kéo tự hành, máy thu hoạch, robot diệt cỏ hay các hệ thống sử dụng camera và AI để phát hiện cây trồng đã xuất hiện ngày càng nhiều trong các trang trại hiện đại.
Tuy nhiên, phần lớn robot nông nghiệp hiện nay được thiết kế để giải quyết một vấn đề cụ thể. Một robot có thể chuyên gieo hạt, một robot khác chuyên phát hiện và xử lí cỏ dại, trong khi hệ thống khác đảm nhiệm thu hoạch. Mỗi thiết bị thường được tối ưu cho một nhiệm vụ và khó chuyển sang công việc hoàn toàn khác. Đây chính là khoảng trống mà robot hình người đang được kì vọng lấp đầy.
Tại Harper Adams University ở Shropshire, Anh, một dự án đang nghiên cứu cách robot hình người có thể thay đổi hoạt động nông nghiệp trong tương lai. Giáo sư kĩ thuật Fernando Auat Cheein, chuyên gia về robot, cho rằng hình dạng của robot mang lại một lợi thế quan trọng. Đó là được xây dựng dựa trên cấu trúc cơ thể vốn đã thích nghi với môi trường làm việc của con người.
“Robot hình người có cùng mức độ tự do, cùng khả năng như cơ thể con người”, ông Cheein giải thích. Vì vậy, thay vì lập trình một robot chỉ để giải quyết một vấn đề, các nhà phát triển có thể tạo ra một nền tảng có khả năng đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ.
Điều này đặc biệt quan trọng trong nông nghiệp, nơi môi trường làm việc thay đổi liên tục. Một người lao động có thể buổi sáng gieo hạt, sau đó chuyển sang cắt tỉa, thu hoạch hoặc vận chuyển nông sản. Một cỗ máy chỉ được thiết kế cho một nhiệm vụ khó có thể linh hoạt như vậy.
Robot hình người, về lí thuyết, có thể sử dụng những công cụ và cơ sở hạ tầng vốn được thiết kế cho con người mà không cần thay đổi toàn bộ trang trại. Nó có thể thực hiện những động tác tương tự con người để hái quả, trồng cây hoặc cắt tỉa. Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa “tự động hóa từng công đoạn” và “tự động hóa một lao động đa năng”.
.jpg)
Nếu một robot hình người làm được nhiều việc, bài toán kinh tế sẽ thay đổi
Lợi thế của robot hình người không chỉ nằm ở số lượng công việc mà nó có thể thực hiện. Một yếu tố quan trọng khác là khả năng nhân rộng phần mềm.
Theo giáo sư Cheein, khi một giải pháp robot được hoàn thiện, chương trình điều khiển có thể được sao chép để triển khai trên 1.000 hoặc thậm chí nhiều robot hơn. Nếu điều này trở thành hiện thực, ngành nông nghiệp có thể chứng kiến một sự thay đổi đáng kể trong cách triển khai tự động hóa.
Với robot chuyên dụng, mỗi vấn đề mới thường kéo theo một khoản đầu tư mới. Muốn tự động hóa việc thu hoạch phải mua robot thu hoạch; muốn tự động hóa cắt tỉa lại cần một hệ thống khác. Nông trại càng đa dạng, số lượng thiết bị càng tăng và hệ sinh thái máy móc càng phức tạp.
Robot hình người có thể đảo ngược logic đó. Thay vì xây dựng nhiều loại máy cho nhiều công việc, nhà sản xuất có thể phát triển một nền tảng phần cứng tương đối thống nhất rồi thay đổi phần mềm để robot đảm nhiệm các nhiệm vụ khác nhau.
Nếu chi phí phần cứng giảm đủ nhanh và khả năng vận hành được cải thiện, hiệu ứng quy mô có thể rất lớn. Một thuật toán được huấn luyện để robot nhận diện quả chín, chẳng hạn, có thể được cập nhật cho hàng nghìn thiết bị. Dữ liệu từ các trang trại khác nhau cũng có thể tiếp tục giúp hệ thống cải thiện.
Đây là mô hình khá giống cách AI đang được triển khai trong nhiều ngành là chi phí phát triển ban đầu có thể cao, nhưng khi sản phẩm được chuẩn hóa, việc sao chép phần mềm sang nhiều thiết bị gần như không tốn chi phí tương ứng. Tuy nhiên, từ khả năng kĩ thuật đến hiệu quả kinh tế vẫn là một khoảng cách rất lớn.
Nông nghiệp là môi trường khó đối với robot. Đồng ruộng không phải nhà máy với sàn phẳng, ánh sáng ổn định và quy trình được kiểm soát. Đất có thể lầy lội, địa hình thay đổi, cây cối phát triển không đồng nhất, thời tiết biến động và mỗi loại nông sản lại có hình dạng, độ chín khác nhau.
Một robot có thể bước đi tốt trong phòng thí nghiệm nhưng chưa chắc hoạt động hiệu quả khi phải di chuyển hàng giờ trên một cánh đồng, cúi xuống hàng trăm lần để hái quả hoặc xử lí những cây có vị trí không giống nhau.
Do đó, “robot hình người” không tự động đồng nghĩa với “nông dân robot”. Để công nghệ này thực sự có ý nghĩa thương mại, robot phải đạt được đồng thời nhiều yêu cầu như độ bền, khả năng nhận biết môi trường, vận động chính xác, thời lượng pin, khả năng sửa chữa và quan trọng nhất là chi phí đủ thấp.
Tương lai không phải con người hay robot, mà là con người cùng robot
Điểm đáng chú ý trong quan điểm của giáo sư Cheein là ông không hình dung tương lai nông nghiệp theo hướng con người bị loại khỏi cánh đồng. Ngược lại, robot hình người được kì vọng làm việc bên cạnh con người.
Đây là một thay đổi quan trọng trong cách nhìn về tự động hóa. Trong nhiều ngành, robot thường được đưa vào những khu vực riêng biệt để thay thế công nhân thực hiện các công việc lặp đi lặp lại hoặc nguy hiểm. Nhưng trong nông nghiệp, việc tách biệt hoàn toàn con người và robot không phải lúc nào cũng khả thi.
Một trang trại có thể có người vận hành, kĩ thuật viên, nông dân và robot cùng làm việc trong một không gian. Khi đó, robot không chỉ cần biết cách hái cây hay di chuyển giữa các luống. Nó phải biết con người đang ở đâu, dự đoán hành động của họ và phản ứng an toàn. Giáo sư Cheein gọi đó là “kĩ năng xã hội” của robot.
Robot cần có khả năng cùng tồn tại với con người trong cùng môi trường, thay vì đơn giản thực hiện một chuỗi mệnh lệnh được lập trình sẵn. Đây có thể là một trong những thách thức lớn nhất của robot hình người trong nông nghiệp.
Nếu robot hoạt động cạnh người lao động, một lỗi nhỏ trong nhận diện cũng có thể dẫn tới tai nạn. Vì vậy, hệ thống phải có khả năng phát hiện người, vật thể và những thay đổi bất thường trong môi trường với độ tin cậy rất cao.
Mặt khác, sự xuất hiện của robot cũng có thể giúp giải quyết một vấn đề ngày càng phổ biến của nông nghiệp là thiếu lao động. Những công việc như thu hoạch, cắt tỉa hay gieo trồng thường cần rất nhiều nhân công trong một khoảng thời gian ngắn. Robot đa năng có thể giúp trang trại giảm sự phụ thuộc vào lao động thời vụ và duy trì sản xuất khi nguồn nhân lực khan hiếm. Nhưng điều đó không có nghĩa mọi công việc của con người sẽ biến mất.
Con người vẫn cần đưa ra quyết định về mùa vụ, giống cây, chiến lược sản xuất, kiểm soát chất lượng và xử lí những tình huống mà máy móc chưa được huấn luyện. Thậm chí, khi robot trở nên phổ biến, nhu cầu đối với những người có khả năng vận hành, giám sát, sửa chữa và lập trình chúng có thể tăng lên.
Vì vậy, bước tiến đáng chú ý nhất của robot hình người có thể không phải là biến chúng thành những “người nông dân” hoàn chỉnh, mà là biến chúng thành lao động đa năng mới của trang trại.
Nếu robot chuyên dụng đại diện cho thế hệ tự động hóa đầu tiên, thì robot hình người có thể là bước tiếp theo. Đó là một nền tảng có thể học nhiều nhiệm vụ, thích ứng với môi trường và làm việc cùng con người.
Nhưng để bước chuyển này xảy ra trên quy mô lớn, công nghệ vẫn phải vượt qua hàng loạt rào cản về chi phí, độ tin cậy, năng lượng và an toàn. Nông nghiệp không cần những robot chỉ có thể trình diễn tốt trong phòng thí nghiệm. Các trang trại cần những cỗ máy có thể làm việc bền bỉ trong điều kiện thực tế và mang lại hiệu quả kinh tế.
Nếu làm được điều đó, robot hình người có thể không còn là hình ảnh viễn tưởng. Chúng có thể trở thành một phần quen thuộc của cánh đồng tương lai. Tất nhiên, không phải để thay thế người nông dân, mà để đảm nhiệm những công việc nặng nhọc, lặp lại và thiếu nhân lực, giúp con người tập trung vào những phần việc mà máy móc vẫn chưa thể thay thế.