Trung Quốc cách mạng hóa nông nghiệp bằng robot cắt ngọn

Một thiết bị đột phá được kỳ vọng sẽ thay thế hoàn toàn lao động thủ công trong công đoạn cắt ngọn bông – một trong những mắt xích tốn nhiều công sức và dễ gây tổn hại nhất trong chuỗi sản xuất bông.

Đây là bước tiến quan trọng hướng tới tự động hóa hoàn toàn ngành nông nghiệp.

Robot thay thế nguồn lao động hiệu quả

Cắt ngọn bông là kỹ thuật thiết yếu nhằm loại bỏ chồi ngọn, chuyển hướng dinh dưỡng sang các nhánh bên, thúc đẩy hình thành quả bông và tăng năng suất.

Tuy nhiên, kỹ thuật này từ lâu vẫn phải thực hiện thủ công do đòi hỏi độ chính xác cao và sự khác biệt đặc thù của từng cây, dẫn đến năng suất thấp, chi phí lao động cao và dễ gây thiệt hại cho cây trồng.

Trước thực tế đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tân Cương, phối hợp với công ty EAVision Robotic Technologies, đã chế tạo một robot chuyên biệt tại thành phố Xương Cát, khu tự trị Tân Cương – trung tâm sản xuất bông lớn nhất Trung Quốc.

Robot này tích hợp tổ hợp công nghệ tiên tiến gồm máy quét lidar trạng thái rắn, công nghệ nhận diện dựa trên thị giác và máy phóng laser công suất cao. Hệ thống tự hành này có khả năng "bốc hơi" chồi cây mà không cần chạm vào thân, giảm thiểu tổn hại sinh học.

Trong điều kiện thực địa, robot đạt độ chính xác 98,9% trong việc phát hiện chồi, tỷ lệ cắt ngọn thành công 82%, và tỷ lệ cây bị tổn hại chỉ dưới 3%.

GS Zhou Jianping, trưởng nhóm phát triển tại Đại học Tân Cương, ví công việc này "giống như bắn một mục tiêu di động bằng một khẩu súng cũng đang di chuyển", nhấn mạnh mức độ phức tạp trong việc xác định vị trí chồi ngọn trên cây cao, đung đưa trong gió và có độ cao không đồng đều.

Mục tiêu tự động hóa ngành nông nghiệp

Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã tiến hành cuộc cách mạng hóa toàn diện trong lĩnh vực nông nghiệp, hướng đến mục tiêu xây dựng nền nông nghiệp hiện đại, chính xác và bền vững.

Theo kế hoạch 5 năm về nông nghiệp thông minh (2024–2028), Trung Quốc đặt mục tiêu số hóa toàn bộ chuỗi sản xuất nông nghiệp, từ gieo trồng đến thu hoạch và phân phối, thông qua việc triển khai các nền tảng dữ liệu lớn, cảm biến IoT, thị giác máy và trí tuệ nhân tạo.

Đến năm 2023, tỷ lệ cơ giới hóa các khâu chính đã vượt 74%, trong khi hệ thống hạ tầng kỹ thuật số như 5G và Internet băng thông rộng đã phủ kín toàn bộ khu vực nông thôn.

Hơn 2.600 trung tâm logistics nông thôn và 150.000 điểm giao hàng tại xã đã thúc đẩy thương mại điện tử phát triển mạnh, với doanh thu nông sản trực tuyến đạt 2,17 nghìn tỷ nhân dân tệ vào năm 2022.

Trung Quốc cũng đầu tư mạnh vào robot nông nghiệp, nhà kính thông minh và các mô hình tích hợp năng lượng – nông nghiệp, thể hiện quyết tâm dẫn đầu toàn cầu trong xu hướng tự động hóa và số hóa ngành nông nghiệp.

Khu vực Tân Cương, nơi cung cấp hơn 80% sản lượng bông của Trung Quốc, từ lâu đã là tâm điểm chú ý của ngành công nghiệp bông toàn cầu. Tuy nhiên, khu vực này còn tồn tại nhiều hạn chế như điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, dân cư phân tán và áp lực về nguồn lao động.

Do đó, việc chuyển sang sản xuất tự động hóa được xem là mục tiêu chiến lược mang tính sống còn.

Trung Quốc đã đầu tư mạnh mẽ vào các thiết bị như máy thu hoạch tự động, máy gieo hạt bằng GPS và máy bay không người lái nông nghiệp. Tuy nhiên, quy trình cắt ngọn vẫn là điểm nghẽn cuối cùng chưa được giải quyết triệt để. Giờ đây, với việc ra mắt robot laser cắt ngọn, đây có thể là mảnh ghép cuối cùng để khép kín chu trình tự động hóa toàn phần.

Xét trên phạm vi rộng hơn, công nghệ này có thể trở thành hình mẫu để các quốc gia khác học hỏi, trong việc làm nổi bật vai trò của nông nghiệp chính xác kết hợp công nghệ cao, đồng thời giảm phụ thuộc vào lao động là con người, tăng năng suất và bảo vệ hệ sinh thái canh tác.