Học sinh làm robot hỗ trợ sản xuất cho diêm dân

Đặng Duy Minh Quân và Võ Huỳnh Hoàng Nam kiểm tra sản phẩm robot của mình.

Robot đầm da ruộng muối và cào muối điều khiển bằng điện thoại là sản phẩm của học sinh Phú Yên giúp các công đoạn vất vả nhất của diêm dân được giảm thiểu.

Sản xuất muối bằng… điện thoại

Robot đầm da ruộng muối và cào muối điều khiển bằng điện thoại là sản phẩm của hai em Võ Huỳnh Hoàng Nam và Đặng Duy Minh Quân, lớp 10, Trường THPT Phan Đình Phùng ở TX Sông Cầu, tỉnh Phú Yên. Chia sẻ về lý do sáng tạo robot, Minh Quân cho biết, là người con ở vùng muối Lệ Uyên (xã Xuân Phương - TX Sông Cầu) em đã cảm nhận nỗi vất vả của người dân nơi đây trong nghề làm muối.

Trong quy trình sản xuất muối thì công đoạn đầm da ruộng muối và cào muối khi thu hoạch được xem là công việc vất vả nhất của diêm dân… cho nên đã nghiên cứu sáng tạo mô hình robot này với mong muốn để phục vụ diêm dân.

Công đoạn sản xuất muối có nhiều khâu gồm chuẩn bị ruộng, đầm da ruộng (đầm phẳng mặt bùn), tháo nước biển vào ruộng (ô chứa nước và ô nuôi mặn), cào muối khi muối đã kết tủa để thu hoạch… tất cả đều phải làm trong thời tiết trời nắng càng gắt càng tốt.

Làm thế nào để tự động hóa được các khâu vất vả này của diêm dân, 2 học sinh đã lên mạng tìm hiểu các kiến thức về chế tạo robot, cộng với kiến thức học được trong nhà trường, nhóm đã lên ý tưởng thực hiện.

Phần mềm robot đầm da ruộng muối và cào muối điều khiển bằng điện thoại do nhóm lập trình hoàn toàn bằng ngôn ngữ MIT App Inventor 2, chạy trên thiết bị di động hệ điều hành Android, dung lượng cài đặt khoảng 4.0 MB.

Robot nhận lệnh từ người điều khiển, gửi tín hiệu đến board mạch chính Arduino Mega 2560 thông qua kết nối Bluetooth hoặc Wifi. Tương thích với các biểu tượng tiếng Việt. Điều này giúp cho người diêm dân dễ dàng tiếp cận sản phẩm, thuận tiện cho quá trình điều khiển, sử dụng.

Bộ khung robot được làm từ sắt hộp dày 4x3cm, mạ kẽm chống rỉ. Thiết kế robot có tính cơ động, dễ dàng di chuyển giữa các ô ruộng muối. Robot sử dụng động cơ điện 12V có công suất 250W, động cơ này có thể giúp robot chịu tải trọng lên đến 80 kg, đủ để robot có thể di chuyển dễ dàng và thực hiện chức năng: Đầm da ruộng muối và cào muối một cách hiệu quả. Với việc sử dụng bo mạch lớn, robot dễ dàng nâng cấp, bổ sung thêm nhiều tính năng.

Hệ thống di chuyển của robot được cấp nguồn bằng ắc quy khô 12V, dung lượng lên đến 15 Ah. Hệ thống vi mạch điều khiển được cấp nguồn bằng loại pin 18650 (Lithium-ion) thế hệ mới, thân thiện với môi trường rất ít tốn chi phí vận hành, dễ dàng sạc lại khi hết pin cùng với bộ nguồn (ắc quy và pin) có dung lượng 16Ah, robot có thể hoạt động trong nhiều giờ liền mà không cần sạc.

Trang bị cảm biến, độ ổn định cao

Về kỹ thuật, khi đầm da ruộng muối, em Hoàng Nam cho biết, robot sẽ được điều khiển bơm nước vào các bánh xe (hàn bằng inox bên trong rỗng) trọng lượng tăng lên 70 kg. Với trọng lượng này sẽ dễ dàng đầm, làm phẳng da nền của ruộng muối.

Khi không đầm da ruộng muối thì phần mềm sẽ điều khiển để bơm nước ra khỏi các bánh xe, trọng lượng robot giảm xuống khoảng 30kg, giúp diêm dân có thể dễ dàng di chuyển giữa các ruộng muối hoặc bảo quản…

Robot được điều khiển thông qua phần mềm một piston điện 12V. Khi cần cào muối, phần mềm điều khiển bộ phận cào hạ thấp, khi không cào muối thì nâng bộ phận cào lên để thuận tiện cho quá trình di chuyển. Ngoài ra, robot được gắn bộ điều tốc lên đến 400W để thay đổi tốc độ khi đầm da ruộng muối hoặc cào muối dễ dàng thông qua phần mềm điều khiển.

Hệ thống lái của robot được điều khiển thông qua một piston điện và mô-đun điều khiển động cơ nên tính chính xác và ổn định cao. Robot còn trang bị một cảm biến vật cản hồng ngoại, khi gặp vật cản, robot tự động chuyển hệ thống đèn tín hiệu từ đèn LED xanh, sang đèn LED đỏ và phát âm thanh bằng còi, báo động cho người sử dụng biết...

Theo em Võ Huỳnh Hoàng Nam, hiện diệm dân ở Tuyết Diêm và Lệ Uyên thì vẫn dùng phương pháp đầm da ruộng muối thủ công truyền thống. Họ dùng dụng cụ làm từ thanh gỗ lớn, có cán cầm (cây đầm), tận dụng trọng lực của cây đầm để làm cho đất nền ruộng muối cứng, bằng phẳng.

Để đầm được một ô ruộng đạt yêu cầu, người dân phải mất đến nhiều giờ, thậm chí là nhiều buổi để đầm đi đầm lại… Đến khâu thu hoạch, bà con thường dùng dụng cụ cào muối (cái trang muối), bàn cào bằng gỗ có gắn cán bằng tre dài 5 - 7m, người dân đứng trên bờ ruộng muối, dùng sức để đẩy muối lại thành từng đống, tốn rất nhiều sức lực và thời gian.

Nhóm hy vọng sản phẩm sẽ sớm được hoàn thiện để trở thành công cụ trợ giúp người nông dân sản xuất muối dễ dàng nhất.

Nhật Phong