Thiết kế, chế tạo và ứng dụng xe phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa cho ruộng lúa

Nghề trồng lúa ở nước ta gặp những khó khăn lớn về sâu bệnh phá hoại và cỏ dại. Vấn đề cơ giới hóa - tự động hóa canh tác lúa hiện đang rất được quan tâm. Có thể nhận thấy trong khâu đầu canh tác như cày, bừa, cấy và khâu cuối gặt đập, nhà nông đã sử dụng thiết bị cơ giới như máy cày, bừa, máy cấy, máy gặt đập liên hợp (10.000 máy gặp đập liên hợp, giải quyết 45-50% diện tích lúa ở ĐBSCL). Ở khâu giữa - quá trình chăm sóc cây lúa như làm cỏ, bón phân, diệt sâu bọ, côn trùng - đều thực hiện thủ công.

Phun thuốc thủ công có năng suất thấp, thuốc phun không đều, không điều khiển được chính xác lượng thuốc phun, dẫn tới phun thuốc chưa đủ hoặc quá liều, làm ô nhiễm môi trường. Một vấn đề quan trọng nữa là khi dùng bình xịt thuốc, độc tố trong thuốc trừ sâu có thể gây hại trực tiếp cho người đi phun thuốc.

Đề tài đã thiết kế chế tạo thành công 2 xe phun thuốc trừ sâu với điều khiển không dây từ xa, ứng dụng công nghệ IoT với Zigbee đạt tầm xa 300m và với LoRa đạt hơn 1.000m. Thiết bị đã được ứng dụng thử nghiệm trên ruộng lầy trồng lúa tại An Giang.

Cụ thể, 2 xe di động phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa là PSRV-60 và PSRV-120 có chức năng phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa cho ruộng lúa nước, mức nước ngập tới 40 cm; mức bùn 15-35 cm. Mức độ làm nát lúa không đáng kể. Xe có thể tự hành theo trục thẳng, tới gần bờ đối diện (~ 6m, đảm bảo phun thuốc hết mặt ruộng) có thể điều khiển (bằng tay) quay để di chuyển theo chiều ngược lại.

Xe PSRV-60 và PSRV-120 được thiết kế có chiều cao sàn xe 1 m; có dàn phun 8 m và 12 m có thể thay đổi để phun từ gốc tới ngọn lúa; sử dụng động cơ xăng 5,5 và 6,5 HP; mức tiêu thụ nhiên liệu 0,5-0,7 và 0,6–0,9 lít/giờ; chứa bình thuốc 60 và 120 lít, đầu bơm áp lực 1,8 HP; tốc độ di chuyển 2-3 km/giờ; năng suất phun 2-3 ha/giờ; tiết diện bánh xe 50 mm; trọng lượng xe 80 và 110 kg; điều khiển từ xa tầm 250 m, theo công nghệ Zigbee/IEEE-802.15.4.

Với việc chế tạo và thử nghiệm thành công xe phun thuốc trừ sâu tự hành điều khiển từ xa, đề tài đã đạt được mục tiêu đề ra là ứng dụng công nghệ tự động hóa vào thiết kế, chế tạo xe phun thuốc trừ sâu tiêu diệt côn trùng, sâu bệnh có hại cho lúa, góp phần bảo vệ lúa và mùa màng. Máy dễ vận chuyển, dễ vận hành, phù hợp điều kiện đồng ruộng Việt Nam, tiêu tốn ít năng lượng, giá thành rẻ (khoảng 30-50 triệu đồng/máy), có thể sử dụng rộng rãi cho các hộ nông dân hoặc cơ sở dịch vụ bảo vệ thực vật. Qua đó làm giảm ảnh hưởng độc hại cho người phun thuốc; giảm chi phí lao động cho việc phun thuốc, góp phần giảm giá thành sản phẩm lúa gạo; đồng bộ cơ giới hóa nông nghiệp với các khâu đã được cơ giới hóa như cày, bừa, gieo hạt và gặt đập liên hợp.

Theo Lam Vân

(Nguồn: http://cesti.gov.vn/)