Kỹ sư Việt chế tạo robot cạo mủ cao su, giảm áp lực lao động

Sau hơn bốn năm phát triển, kỹ sư Đỗ Minh Tâm cùng cộng sự chế tạo robot cạo mủ cao su có khả năng tự di chuyển, định vị và kiểm soát đường dao. Giải pháp hướng tới hỗ trợ ngành cao su giải quyết tình trạng thiếu lao động và giảm sự tham gia của con người vào công việc nặng nhọc.

Robot cạo mủ cao su cho kết quả thử nghiệm tích cực

Theo VnExpress, robot do kỹ sư Đỗ Minh Tâm, nhà sáng lập Công ty Robot Và Cao su Tân Ý tại Đồng Nai, phát triển có chiều cao hơn hai mét và nặng hơn nửa tấn.

Khi tiếp cận cây, robot sử dụng cánh tay hình trụ kẹp vào thân để tạo khung tựa. Đầu dao sau đó di chuyển theo vòng cung, thực hiện đường cạo trên vỏ cây.

Theo ông Tâm, lợi thế của thiết bị nằm ở lực cắt và khả năng kiểm soát đường dao. Robot có thể kéo dao liên tục, trong khi công nhân thường phải kéo từng đoạn khoảng 2–3 cm rồi lấy đà để cạo tiếp.

Thao tác cạo ngắt quãng giúp người lao động kiểm soát độ sâu, nhưng theo giải thích của nhà sáng chế, có thể làm dập miệng các ống mủ. Đường cạo liền mạch của robot được thiết kế để hạn chế vấn đề này.

Trong thử nghiệm tại Tổng Công ty Cao su Đồng Nai trên lô 51 cây, robot thu được lượng mủ hơn gấp rưỡi mức tham chiếu của công nhân. Đây là kết quả trong phạm vi thử nghiệm, chưa thể xem là mức tăng áp dụng chung cho mọi vườn cây.

Hơn bốn năm hoàn thiện đường dao và khả năng tự hành

Ý tưởng phát triển robot xuất hiện từ năm 2022, khi ông Tâm làm việc với một doanh nghiệp cao su về nhu cầu tự động hóa.

Hoạt động khai thác mủ thường diễn ra từ 2–5 giờ sáng, trong điều kiện thiếu ánh sáng, địa hình có thể trơn trượt và ẩm ướt. Bài viết ghi nhận đây là công việc đặc biệt nặng nhọc, độc hại, có nhiều nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe người lao động.

Theo ông Tâm, các thiết bị tự động gắn riêng trên từng cây chưa giải quyết hiệu quả bài toán chi phí. Để thay một nhân công cần hơn 2.000 thiết bị, với tổng đầu tư nhiều tỷ đồng. Một số thiết bị nhỏ sử dụng dao rung cũng có thể làm dập ống mủ, ảnh hưởng sản lượng.

Kiểm soát độ sâu cạo đến từng cây

Lần đầu thử nghiệm ngoài vườn vào cuối năm 2022, nhóm gặp nhiều trở ngại: robot dừng sai vị trí, đường cạo thiếu chính xác và chưa xử lý được cây nghiêng.

Khó khăn lớn nhất là xác định và giữ ổn định đường dao trên những thân cây khác nhau về hình dạng, độ nghiêng và bề mặt vỏ.

Đến giữa năm 2026, nhóm mới hoàn thiện thao tác cạo. Lưỡi dao phải duy trì khoảng cách khoảng 1–1,3 mm với tầng gỗ, đồng thời lấy đi lớp vỏ có độ dày phù hợp để khai thác mủ mà vẫn bảo đảm vòng đời cây.

Nhóm sử dụng cơ cấu giúp dao bám theo bề mặt vỏ, kết hợp lưu độ sâu cạo riêng cho từng cây. Theo nhà sáng chế, cụm xác định bề mặt hiện có sai số khoảng 0,3 mm; cụm cơ khí và kỹ thuật cạo đã được bảo hộ sáng chế độc quyền.

Về điều hướng, robot sử dụng lidar, thiết bị đo khoảng cách và góc quét bằng laser, không cần GPS. Sai số vị trí được nhóm công bố khoảng 3 cm.

Chu kỳ cạo hiện còn chậm hơn con người

Dù có kết quả tích cực về sản lượng, robot vẫn cần thời gian di chuyển, định vị và đưa đầu dao vào đúng vị trí. Một chu kỳ cạo hiện mất khoảng 45 giây, chậm hơn thao tác của công nhân.

Nhóm đang tiếp tục cải thiện tốc độ, hướng tới khoảng 20 giây mỗi chu kỳ, tương đương con người. Vì vậy, cần phân biệt kết quả sản lượng mủ thử nghiệm với tốc độ thực hiện từng lần cạo.

Trong phương án vận hành hiện tại, robot làm việc từ 20 giờ đến 6 giờ sáng hôm sau. Thời gian hoạt động dài hơn ca của công nhân giúp bù lại tốc độ xử lý.

Một nhân viên được bố trí giám sát 10 máy để xử lý sự cố. Ban ngày, người lao động thu mủ, kiểm tra đường cạo; robot được bảo dưỡng và sạc pin.

Giá khoảng 420 triệu đồng, hoàn vốn theo tính toán của nhóm

Theo ông Tâm, giá robot hiện khoảng 420 triệu đồng. Với mô hình tổ chức đội 10 robot cùng nhân công hỗ trợ, nhóm tính toán thời gian hoàn vốn khoảng 2,7 năm.

Đây là ước tính theo phương án vận hành của đơn vị phát triển, chưa phải kết quả hoàn vốn đã được kiểm chứng trên mọi điều kiện triển khai.

Tại chung kết Cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2026, giải pháp được chọn vào top 5 Sáng kiến doanh nghiệp xuất sắc. Hội đồng giám khảo đánh giá sản phẩm có tiềm năng thương mại hóa trong bối cảnh ngành khai thác cao su thiếu lao động.

Theo số liệu được nêu trong bài, Việt Nam có khoảng 300.000 lao động khai thác cao su, còn trên thế giới là khoảng 2,5 triệu người.

Sau cuộc thi, nhóm mong muốn thu hút thêm đầu tư để mở rộng sản xuất và thử nghiệm tại các đồn điền từ 100 ha trở lên. Khả năng triển khai rộng còn cần thêm thời gian đánh giá trong môi trường thực tế và thuyết phục khách hàng thay đổi quy trình khai thác truyền thống.