Robot 'phóng điện' diệt cỏ dại, sinh viên Mỹ ẵm ngay 50.000 USD tiền thưởng ngon ơ
Không dùng thuốc diệt cỏ, không cần người điều khiển, chỉ cần một dòng điện nhỏ. Đó là cách một nhóm sinh viên đại học tại Cornell giải quyết bài toán cỏ dại vốn gây đau đầu cho người trồng nho, trồng cây ăn quả suốt nhiều năm, và giành luôn giải nhất cuộc thi Farm Robotics Challenge.
Câu chuyện Robot diệt cỏ dại: Từ phòng thí nghiệm đến ngôi vô địch
Một nhóm sinh viên đại học tại Cornell vừa đánh bại 95 đội thi khác để giành giải nhất cuộc thi Farm Robotics Challenge với phát minh của mình: một robot tự hành có khả năng diệt cỏ dại bằng điện.
Robot này có thể tự di chuyển qua vườn nho hay vườn cây ăn quả mà không cần người điều khiển, phóng một dòng điện nhỏ để tiêu diệt cỏ dại. Nhờ đó, người trồng vừa tiết kiệm nhân công, tiết kiệm năng lượng, vừa hạn chế thất thoát mùa màng mà không cần dùng đến thuốc diệt cỏ.
Đứng đầu nhóm là Andrew James, sinh viên năm cuối ngành khoa học nông nghiệp tại Trường Nông nghiệp và Khoa học Đời sống (CALS) của Cornell. Cùng tham gia còn có Natalia Kurz, Michael Neiss và Neil Morrison. Nhóm gồm cả sinh viên chuyên ngành nông nghiệp lẫn kỹ sư, đã dành 4 tháng nghiên cứu các công nghệ diệt cỏ bằng điện hiện có, tự phát triển một hệ thống tiêu thụ ít năng lượng hơn và chế tạo thành công mô hình thử nghiệm hoạt động được.
Natalia Kurz, sinh viên ngành kỹ thuật sinh học tại CALS, cho biết dự án đòi hỏi nhóm phải thức rất nhiều đêm khuya. "Có những lúc chúng tôi thực sự lo sợ, kiểu như liệu công sức này có đổ sông đổ bể hay không", cô kể lại.
Với giải thưởng 50.000 USD, Andrew James cùng các đồng sáng lập đang dùng số tiền này để thành lập công ty riêng mang tên Rootline Robotics, tiếp tục phát triển robot diệt cỏ. Giải thưởng do công ty công nghệ nông nghiệp Reservoir tài trợ, đơn vị này cũng sẽ đón nhóm vào chương trình ươm tạo khởi nghiệp (incubator) của mình tại Sonoma, bang California.
"Tôi vẫn luôn muốn xây dựng một công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực robot nông nghiệp", James chia sẻ. "Sau khi thắng cuộc thi này và chứng kiến sự ủng hộ tuyệt vời từ rất nhiều bên liên quan trong ngành, tôi thấy việc tiếp tục theo đuổi hướng đi này là hoàn toàn hợp lý."
Bài toán mang tên cỏ dại
Theo ông Steve Selin, chủ vườn South Hill Cider tại Ithaca, cỏ dại là một thách thức rất lớn với các vườn cây ăn quả và vườn nho, vì chúng "cướp" nước và dinh dưỡng của cây trồng, đặc biệt vào mùa xuân.
"Áp lực từ cỏ dại rất lớn, cỏ mọc sát tận gốc cây vì chúng tôi không đủ khả năng cắt cỏ hay phủ rơm thường xuyên như mong muốn để kiểm soát chúng", ông Selin nói. "Nếu cây bị stress quá mức, chúng sẽ rụng quả."
Để kiểm soát cỏ dại, những người trồng theo hướng hữu cơ thường phải cắt cỏ bằng dây, xén cỏ hoặc phủ rơm, tất cả đều tốn rất nhiều công sức. Theo James, các loại máy diệt cỏ bằng điện hiện có trên thị trường vẫn cần người vận hành, tiêu tốn nhiều năng lượng và có giá trung bình lên tới 150.000 USD, mức giá nằm ngoài tầm với của phần lớn nông dân.
Ông Selin cũng là người trực tiếp góp ý cho nhóm sinh viên trong quá trình phát triển robot, và cho biết ông rất mong được thử nghiệm công nghệ mới của Rootline. "Vào tháng 5, tháng 6, nếu có cách nào đó đánh lùi được cỏ dại đủ để chúng không cạnh tranh dinh dưỡng với cây, thì cả năm còn lại bạn sẽ không phải lo lắng nhiều nữa", ông nói. "Bạn có thể để cỏ mọc trở lại và tận dụng những lợi ích của chúng, như che bóng cho đất, giúp hệ vi sinh vật trong đất khỏe mạnh hơn."
Sức mạnh của một đội đa ngành
Về cơ cấu, công ty Rootline hiện có James giữ vai trò giám đốc điều hành, Kurz phụ trách nghiên cứu, còn Michael Neiss, sinh viên ngành kỹ thuật điện và máy tính tại Trường Kỹ thuật Cornell Duffield, giữ vai trò giám đốc công nghệ. Để chế tạo được mô hình thử nghiệm, nhóm cần đến sự đóng góp của nhiều sinh viên khác, chuyên về kỹ thuật sinh học, phần mềm, cơ khí, điện, cùng khoa học và công nghệ nông nghiệp.
Phòng thí nghiệm Robot Nông nghiệp (Ag Robotics Lab), do Giáo sư Manoj Karkee đứng đầu, cùng hai nghiên cứu sinh tiến sĩ Dawood Ahmed và Syed Usama Bin Sabir, đã hỗ trợ nhóm về không gian làm việc, cố vấn chuyên môn trong suốt quá trình phát triển.
Theo James, thực tập sinh của phòng thí nghiệm là Nidhish Kumar, cùng các sinh viên Neil Morrison (Trường Kỹ thuật Duffield), Rohan Alapati và Harrison Sachs (CALS) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển mô hình thử nghiệm ban đầu.
"Robotics thực chất là sự kết hợp của rất nhiều hệ thống khác nhau trong một sản phẩm. Nó mang tính đa ngành ngay từ bản chất", Kurz nói.
Thời gian tới, nhóm Rootline sẽ tập trung cải tiến công nghệ và kiểm chứng thực tế cùng người trồng trước khi đưa sản phẩm ra thị trường, trong khi Kurz và Neiss vẫn đang tiếp tục hoàn thành chương trình học của mình.
Neiss cho biết cách cả nhóm tình cờ tập hợp lại với nhau giống như một cái duyên. "Khi có nhiều bộ óc khác nhau cùng ngồi trong một căn phòng, bạn sẽ có khả năng tìm ra những giải pháp khả thi và hiệu quả nhất", anh nói.
