Trần Khắc Quân – Sinh Viên Tự Chế Tạo Robot Kiểm Soát Kho Nông Sản

Robot tự động cân bằng ứng dụng trong kho bảo quản nông sản

Chế biến, bảo quản nông sản sau thu hoạch là một trong những khâu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm hàng hóa, tăng tính cạnh tranh cho nông sản khi xuất bán ra thị trường. Tuy nhiên hiện nay, phần lớn người dân và các cơ sở sản xuất vẫn thực hiện mua bán, thu hoạch bằng phương thức cũ, không theo quy trình nên đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến giá trị sản phẩm nông sản. Do vậy, kéo dài quá trình bảo quản mà không làm ảnh hưởng tới chất lượng nông sản là vấn đề cốt yếu của bà con nông dân. Và trong rất nhiều công nghệ bảo quản thì lắp đặt kho bảo quản trang bị robot tự động là phương pháp tiên tiến nhất hiện nay.

Đặc điểm chung của các loại hình kho bảo quản nông sản:

– Sử dụng các máy điều hòa (nóng hoặc lạnh) lớn, đặt tại nhiều vị trí để duy trì nhiệt độ vào độ ẩm môi trường trong kho.
– Các thông số môi trường thường được theo dõi và kiểm soát bằng các cảm biến được gắn cố định trong kho.
Điểm hạn chế, vấn đề gặp phải khi sử dụng các kho bảo quản nông sản hiện nay:
– Không thể kiểm soát hoàn toàn và chính xác thông số môi trường của từng khu vực trong kho nông sản. Bởi nếu muốn làm điều này, cần phải gắn rất nhiều cảm biến tại tất cả các gian bảo quản, thậm chí là từng khu vực nhỏ. Điều này là không thể bởi chi phí lắp đặt quá lớn và gây phức tạp trong khâu quản lý và kiểm tra, giám sát các cảm biến.
– Như đã nêu ở trên, do không thể kiểm soát chính xác từng khu vực nhỏ trong kho nên nếu xảy ra sự cố (VD: 1 máy điều hòa trong hệ thống ngưng hoạt động hoặc hoạt động sai lệch ) sẽ không thể phát hiện nhanh chóng, gây ảnh hưởng tới nông sản đang được bảo quản.
– Các kho bảo quản thường được thiết kế kín, các thông số môi trường khắc nhiệt so với con người. Chính vì vậy công tác thăm dò và đo đạc, trắc địa tiến hành hết sức khó khăn. Chưa kể đến nếu con người ra vào kho quá nhiều gây mất nhiệt, ảnh hưởng tới chất lượng bảo quản cũng như tiêu tốn năng lượng để duy trì môi trường lý tưởng.

Từ thực tế đến ý tưởng chế tạo

Để khắc phục các nhược điểm trên, Sinh viên Trần Khắc Quân đã nghiên cứu, chế tạo Robot cân bằng có khả năng di chuyển linh hoạt, đo đạc, truyền dẫn nhanh chóng và chính xác nhiệt độ, độ ẩm môi trường và hình ảnh trực tiếp về trung tâm điều khiển.

Các thành phần cơ bản của Robot bao gồm:

Hệ thống chuyển động: Cảm biến gia tốc và góc nghiêng đo dữ liệu trạng thái cân bằng của Robot truyền tới bộ xử lý trung tâm (CPU) để xử lý. CPU sau khi xử lý sẽ kết hợp với module mở rộng E-Robot Shiel và module điều khiển động cơ để điều khiển động cơ bước di chuyển giúp cân bằng Robot. Bên cạnh đó, module truyền dữ liệu không dây nhận dữ liệu điều khiển của Smartphone điều khiển đưa tới CPU xử lý để tiến hành phản hồi mong muốn di chuyển Robot của người dùng.
Hệ thống đo đạc và truyền thông tin môi trường: Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đo dữ liệu môi trường đưa tới bộ tiếp nhận thông số môi trường để xử lý, và thông qua module truyền dữ liệu không dây truyền dữ liệu cảm biến đến trạm điều khiển. Các thông số được hiển thị dựa trên nền Web lập trình trên ngôn ngữ HTML.
Thiết bị truyền hình ảnh trực tiếp: Smartphone áp dụng công nghệ VideoStreaming truyền hình ảnh trực tiếp từ Robot tới trung tâm điều khiển dưới dạng một Camera IP. Tất cả hệ thống điều khiển cũng như Robot được kết nối chung một mạng Wifi để đảm bảo truyền dữ liệu đồng nhất và ổn định.