Giới thiệu về Robot Nông nghiệp: Tự động hóa Nông nghiệp Thông minh

Dưới đây là bản dịch sang Tiếng Việt, giữ nguyên các thuật ngữ kỹ thuật, số liệu, đơn vị, URL, định dạng markdown và tên thương hiệu, đồng thời sử dụng thuật ngữ nông nghiệp chuyên nghiệp:

Bình minh len lỏi giữa các hàng nho, tiếng vo ve của pin thay thế tiếng gầm rú của diesel. Một robot dẫn đường bằng thị giác tiến về phía trước, đếm chùm quả và cắt tỉa tại điểm trái cây đạt đến ngưỡng chín. Những cảnh tượng như thế này không còn là nguyên mẫu; chúng là nhịp điệu ban đầu của một ngày nông trại mới. Đây là nơi robot nông nghiệp bắt đầu—không phải như những món đồ chơi, mà là những công cụ thay đổi cách thức lao động, rủi ro và kiến thức di chuyển trên cánh đồng.

Trong tài liệu giới thiệu này, chúng tôi đặt nền móng cho robot nông nghiệp: chúng làm gì ngày nay, chúng phù hợp với mùa vụ nào, và những đánh đổi (chi phí, an toàn, dữ liệu, quy định) nào quan trọng khi các trang trại mở rộng quy mô tự động hóa. Trên đường đi, chúng tôi tham chiếu theo ngữ cảnh đến các chủ đề chuyên sâu hơn như máy bay không người lái (drone), robot vắt sữa, máy kéo tự hành và Nông nghiệp Chính xác (Precision Agriculture), mỗi chủ đề được đề cập khi phù hợp với nội dung.

Cuộc Cách mạng AgTech trong Nông nghiệp

Nghiên cứu kỹ thuật trong nông nghiệp nắm giữ chìa khóa cho một tương lai bền vững hơn. Những tiến bộ công nghệ—thường được nhóm dưới tên AgTech—hiện nay chạm đến mọi giai đoạn của mùa vụ, từ lựa chọn cây trồng và hạt giống đến chuẩn bị đất, gieo hạt, chăm sóc cây trồng và thu hoạch. Trong thập kỷ qua, việc áp dụng đã tăng tốc trên khắp Hoa Kỳ, Canada, Úc, Ấn Độ, Brazil và các quốc gia khác, được thúc đẩy bởi tình trạng thiếu lao động, chi phí đầu vào và lời hứa về sự nhất quán cao hơn.

Khám phá tổng quan về các robot của chúng tôi.

AgTech thường tự động hóa các kỹ thuật truyền thống bằng robot và máy bay không người lái hiện đại. Các hệ thống ban đầu tập trung vào thu hoạch; kể từ đó, máy bay không người lái và robot mặt đất đã đẩy nhanh quá trình trinh sát, diệt cỏ, tỉa thưa và phun thuốc có mục tiêu (xem thêm các bài viết của chúng tôi về Nông nghiệp Chính xác và Máy bay không người lái nông nghiệp). Thời điểm và vị trí tốt hơn giúp bảo vệ đất và cải thiện chất lượng cây trồng—nâng cao năng suất đồng thời giảm lãng phí đầu vào.

Robot và Máy bay không người lái trong Agtech

Sự phát triển của thiết bị nông nghiệp đã diễn ra trong nhiều thập kỷ, và ngày nay trọng tâm chuyển sang robot và máy bay không người lái. Trên mặt đất, các hệ thống đáng chú ý bao gồm HV-100 của Harvest Automation cho các nhiệm vụ tại vườn ươm và nhà kính, đến FarmBot mã nguồn mở cho tự động hóa các lô nhỏ. Diệt cỏ đã thu hút các nền tảng chuyên dụng, từ quy mô gia đình Tertill đến các giải pháp đã được chứng minh trên đồng cỏ như IBEX và máy diệt cỏ chạy bằng năng lượng mặt trời Ecorobotix weeder. Trong ngành sữa, robot vắt sữa đã trở nên phổ biến ở nhiều khu vực—xem hướng dẫn của chúng tôi về Robot vắt sữa trong ngành sữa để biết về kinh tế và luồng đàn.

Về phía trên không, các nền tảng được sử dụng rộng rãi bao gồm eBee của SenseFly đạt tiêu chuẩn khảo sát, trực thăng RMAX của Yamaha để phun thuốc, các nền tảng tùy chỉnh từ PrecisionHawk, máy bay không người lái DJI đa năng và các tùy chọn cánh cố định như AeroVironment Quantix. Máy bay không người lái nén việc trinh sát và lập bản đồ trong vài phút và cung cấp dữ liệu nền tảng cho các ứng dụng nông nghiệp chính xác.

Ngoài máy móc, phần mềm và các nền tảng dữ liệu đã trở thành cơ sở hạ tầng cốt lõi. Các nhà cung cấp phân tích hình ảnh cung cấp bản đồ căng thẳng cây trồng và các đơn đặt hàng theo tỷ lệ biến đổi; các hệ thống quản lý trang trại theo dõi hoạt động, hàng tồn kho và tuân thủ. Cùng nhau, chúng làm cho robot có thể đo lường và quản lý được.

Các quy trình an toàn, khả năng tự động hóa có giám sát và quy định địa phương (tiếp cận cánh đồng, ứng dụng hóa chất, hành lang bay cho máy bay không người lái) xác định nơi và cách robot hoạt động. Các thử nghiệm và triển khai theo từng giai đoạn giúp các nhóm xây dựng sự tự tin đồng thời kiểm soát các rủi ro mới.

Hầu hết các hệ thống bắt đầu ở chế độ điều khiển từ xa hoặc có giám sát, sau đó chuyển sang chế độ tự động hóa theo vùng địa lý, theo tuyến đường khi sự tự tin tăng lên. Khả năng nhận thức (thị giác, LiDAR), định vị (GNSS + RTK) và các lớp an toàn (nút dừng khẩn cấp, phát hiện vật cản) xác định phạm vi hoạt động. Khả năng tự động hóa hoàn toàn thực sự vẫn phụ thuộc vào nhiệm vụ và địa điểm cụ thể; các công thức thành công kết hợp cảm biến với các hành vi đơn giản, mạnh mẽ.

Tự động hóa làm giảm căng thẳng lặp đi lặp lại và tiếp xúc với hóa chất nhưng định hình lại công việc. Vai trò chuyển sang giám sát đội tàu, bảo trì và kiểm soát chất lượng dữ liệu; đào tạo và quá trình chuyển đổi công bằng là rất quan trọng. Quyền sở hữu dữ liệu, quyền riêng tư và sự tham gia của các trang trại nhỏ hơn là những yếu tố đạo đức quyết định ai được hưởng lợi từ robot hóa.

• Thập niên 1990: Robot nhà kính và robot cắt cỏ ban đầu chứng minh khả năng tự động hóa trong các lĩnh vực chuyên biệt.
• 2002: Các thử nghiệm nông nghiệp với Yamaha RMAX mở rộng ra ngoài Nhật Bản.
• 2010–2015: Các nguyên mẫu thu hoạch dựa trên thị giác và dẫn đường RTK trưởng thành.
• 2016–2019: Robot diệt cỏ bằng năng lượng mặt trời và các nhóm robot nhẹ tiếp cận người dùng.
• 2020–2022: Các bộ công cụ tự động hóa được trang bị lại cho máy kéo; máy hái quả trong vườn cây ăn trái bắt đầu phục vụ hạn chế.
• 2023+: Khả năng nhận thức AI được cải thiện; quản lý đội tàu và các tiêu chuẩn an toàn hội tụ.

---

Agtech đề cập đến việc tự động hóa các phương pháp canh tác truyền thống bằng cách sử dụng robot và máy bay không người lái hiện đại. Nó rất quan trọng đối với một tương lai bền vững bằng cách cải thiện hiệu quả, độ chính xác và chất lượng cây trồng, cuối cùng là tăng năng suất và giảm lãng phí tài nguyên.

Mặc dù thu hoạch là trọng tâm ban đầu, robot và máy bay không người lái nông nghiệp hiện nay hỗ trợ ở nhiều giai đoạn khác nhau. Chúng đóng góp vào các nhiệm vụ như chuẩn bị đất, gieo hạt và loại bỏ cỏ dại chính xác, dẫn đến sức khỏe đất tốt hơn và giá trị dinh dưỡng cây trồng được nâng cao.

Dưới đây là bản dịch sang Tiếng Việt, bảo toàn các thuật ngữ kỹ thuật, số liệu, đơn vị, URL, định dạng markdown và tên thương hiệu, đồng thời sử dụng thuật ngữ nông nghiệp chuyên nghiệp:

Có, có một số robot nông nghiệp đáng chú ý như HV-100 của Harvest Automation cho các nhiệm vụ chung, FarmBot là một máy canh tác mã nguồn mở, Tertill và Autonomous Robot Weeder của Ecorobotix để loại bỏ cỏ dại có mục tiêu, và IBEX Robot của IBEX Automation Ltd. cho các ứng dụng chuyên biệt.

Máy bay không người lái đã cách mạng hóa ngành nông nghiệp bằng cách cung cấp các phương pháp dễ dàng, nhanh chóng và chính xác. Chúng được sử dụng cho các nhiệm vụ như giám sát cây trồng, phun thuốc trên không và lập bản đồ chi tiết cánh đồng, góp phần cải thiện quản lý cây trồng và tăng năng suất.

Các máy bay không người lái nông nghiệp nổi bật bao gồm eBee của SenseFly để khảo sát, trực thăng RMAX của Yamaha cho các ứng dụng trên không, máy bay không người lái tùy chỉnh của PrecisionHawk cho các giải pháp phù hợp, và nhiều mẫu mã khác nhau từ DJI, nổi tiếng về tính linh hoạt và các tính năng tiên tiến.

Việc áp dụng các công nghệ này dẫn đến tăng hiệu quả, giảm chi phí lao động, cải thiện độ chính xác trong các nhiệm vụ như gieo trồng và làm cỏ, nâng cao chất lượng và năng suất cây trồng, và tăng cường tính bền vững thông qua việc sử dụng tài nguyên tối ưu như nước và phân bón.

---

• Dr. Baohua Zhang, Dr. Yongliang Qiao (2025) - Tuyển tập tập trung vào các nghiên cứu và phát triển gần đây về AI, cảm biến và robot trong nông nghiệp thông minh.
• Dibyajyoti Nath (2023) - Khảo sát nông nghiệp thông minh thông qua tự động hóa và robot để giải quyết các thách thức nông nghiệp.