Thiết kế và chế tạo mô hình trồng rau tự động farmbot

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHOA : CƠ KHÍ

C

NGÀNH : CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

C

ĐỀ TÀI:

U

T-

LR

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH TRỒNG RAU TỰ
ĐỘNG FARMBOT

D

Ngƣời hƣớng dẫn: TS. DƢƠNG MỘNG HÀ
Nhóm viên thực hiện: TRẦN NHƢ THÁI
HỒ MINH HIỂN
Số thẻ sinh viên:

101130056

101130021

Lớp:

13C1A

Đà Nẵng, 05/2018


TĨM TẮT

Rau quả thuộc loại thực phẩm khơng thể thiếu đƣợc trong bữa ăn hàng ngày và
chúng có vai trị dinh dƣỡng đặc biệt quan trọng. Về lƣợng protein và lipid rau quả
không so sánh đƣợc với những thực phẩm có nguồn gốc động vật nhƣng giá trị chính
của rau quả là ở chỗ chúng cung cấp cho cơ thể nhiều chất có hoạt tính sinh học. Một
số chất sinh học quan trọng có trong rau quả nhƣ caroten, phức chất polyphenol (chất
màu, hƣơng vị...) chứa các bionavanoit đang là đối tƣợng nghiên cứu về vai trị chống
ơxy hố cũng nhƣ tác dụng làm giảm nguy cơ đối với bệnh tim mạch và phịng ngừa
ung thƣ.

C

Nhƣng hiện nay có rất nhiều loại rau quả bẩn không tốt cho sức khỏe của chúng ta,
chính vì thế chúng em đã nghĩ tới việc làm ra một con Robot để có thể giúp con ngƣời
không phải bận tâm đến vấn đề rau bẩn nữa. Và thế chúng em quyết định chọn đề tài :

C

“ Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot ”

D

U

T-

LR

Farmbot là một robot trồng rau đƣợc thiết kế nhƣ một máy in 3D khổng lồ bằng
khung nhôm và các vật liệu nhựa khác, với thiết kế nhƣ vậy giúp Farmbot nhẹ và dễ
dàng vận chuyển, khung nhôm lại không rỉ sét nên dễ hoạt động trong những điều kiện
thời tiết khắc nghiệt. Farmbot sẽ hoạt động nhƣ một cơng cụ canh tác thực thụ trên
diện tích nhỏ. Sau khi đƣợc lắp đặt trên một khoảng đất canh tác nhất định, Farmbot sẽ
giúp bạn gieo trồng hạt giống theo những chọn lựa của bạn, sau đó robot sẽ giúp bạn
chăm sóc cho cây đến lúc thu hoạch. Farmbot khơng chỉ chăm sóc nhƣ những thiết bị
phun tƣới tự động thông thƣờng mà từng loại cây trên diện tích canh tác sẽ đƣợc
Farmbot nhận biết và có kế hoạch chăm sóc riêng cho mỗi loại. Từ những loại rau đơn
giản nhƣ cải bẹ, rau cải, cho đến những loại cây lớn hơn nhƣ cà chua đều đƣợc
Farmbot chăm sóc một cách cẩn thận.


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống hiện đại, cùng với sự phát triển vƣợt bậc của nền kinh tế xã hội
hiện nay, ngành cơ khí Việt Nam cũng theo đó và ngày càng lớn mạnh. Việc nghiên
cứu và ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vào ngành cơ khí nói chung và
ngành cơ điện tử nói riêng là nhu cầu cần thiết của xã hội.

LR

C

C

Ngày nay, ngành cơ điện tử đóng vai trị rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân
vì nó tạo ra các thiết bị công cụ cho các ngành khác nhau, cho các lĩnh vực khác nhau
nhƣ xây dựng, công nghệ thực phẩm, năng lƣợng và rất nhiều lĩnh vực khác nữa. Có
thể nói ngành cơ điện tử là một bộ phận hợp thành quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân. Liên quan tới vấn đề đó trong cuộc sống hằng ngày có một vấn đề mà mọi ngƣời
phải đau đầu đó là thực phẩm bẩn trong mỗi bữa ăn hằng ngày. Hiện nay có rất nhiều
loại rau quả bẩn khơng tốt cho sức khỏe của chúng ta, chính vì thế chúng em đã nghĩ
tới việc làm ra một con Robot để có thể giúp con ngƣời không phải bận tâm đến vấn
đề rau bẩn nữa. Và thế chúng em quyết định chọn đề tài : “ Thiết kế và chế tạo mơ
hình trồng rau tự động Farmbot ”

T-

Trong khoảng thời gian này, em đƣợc giao nhiệm vụ thiết kế và chế tạo mô hình

U

trồng rau tự động . Chúng em đã cố gắng tìm hiểu và hồn thành đồ án một cách tốt

D

nhất. Tuy nhiên với khả năng và kiến thức có hạn nên chúng em khơng thể tránh khỏi
những thiếu sót, chúng em kính mong thầy cơ thơng cảm và chỉ bảo cho chúng em
nhiều hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Thế

Tranh đã hết sức tận tình hƣớng dẫn cho chúng em để chúng em hoàn thành tốt đồ án
này.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Trần Nhƣ Thái
Hồ Minh Hiển

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

1


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan chấp hành đúng mọi quy định về liêm chính học thuật,
thực hiện nghiêm túc đạo đức trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án. Sản
phẩm là kết quả của sự nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng tất cả các kiến thức đã biết
của nhóm để thực hiện. Thơng tin từ các tài liệu sử dụng đƣợc trích dẫn một cách
chính xác. Nếu vi phạm chúng tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2018

Trần Nhƣ Thái
Hồ Minh Hiển

D

U

T-

LR

C

C

Sinh viên

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

2


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

MỤC LỤC

TÓM TẮT........................................................................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................1
CAM ĐOAN....................................................................................................................2
CHƢƠNG 1 .....................................................................................................................7
TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU RAU SẠCH HIỆN NAY...............................................7
GIỚI THIỆU LỢI ÍCH CỦA RAU CỦ: ...............................................................7

1.2

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RAU QUẢ Ở NƢỚC Ở TA HIỆN NAY: ..................9

C

C

1.1

VẤN NẠN VỀ TÌNH TRẠNG RAU BẨN: ...................................................11

1.2.2

RAU QUẢ BẨN TỪ ĐÂU: .............................................................................12
CÁC MÔ HÌNH TRỒNG RAU SẠCH Ở GIA ĐÌNH HIỆN NAY: ..................14

T-

1.3

LR

1.2.1

Trồng rau trong chậu xốp tại nhà: ....................................................................14

1.3.2

Trồng rau bằng ống nhựa uPVC: .....................................................................15

1.3.3

Mơ hình trống rau cá sạch hiện đại: .................................................................15

D

1.4

U

1.3.1

KẾT LUẬN VÀ ĐƢA RA HƢỚNG GIẢI QUYẾT: .........................................18

CHƢƠNG 2 ...................................................................................................................19
GIỚI THIỆU VỀ MƠ HÌNH FARMBOT ....................................................................19
2.1

FARMBOT LÀ GÌ ? ...........................................................................................19

2.1.1

Hình ảnh thực tế: ..............................................................................................19

2.1.2

Ý tƣởng thiết kế: ..............................................................................................20

2.2

CÁC BỘ PHẬN CỦA FARMBOT ..................................................................233

2.2.1

Thanh trƣợt dọc: .............................................................................................244

2.2.2

Thanh đỡ: .......................................................................................................244

2.2.3

Thanh trƣợt ngang: .........................................................................................244

2.2.4

Trục Z:............................................................................................................255

2.2.5

Đầu canh tác: ..................................................................................................255

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

3

Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

2.2.6

Vật liệu làm khung và kích thƣớc của khung : ..............................................255

CHƢƠNG 3 ...................................................................................................................26
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CÁC CƠ CẤU CỦA MƠ HÌNH...................................26
3.1

BỘ PHẬN TƢỚI : ...............................................................................................26

3.1.1

Chọn bơm:........................................................................................................26

3.1.2

Chọn đƣờng ống và đầu phun: .........................................................................27

3.2

BỘ PHẬN GIEO HẠT :......................................................................................28

3.2.1

Chọn bơm:........................................................................................................28

3.2.2

Chọn đƣờng ống và đầu hút: ............................................................................29

3.2.3

Quy trình hút hạt và gieo trồng: .......................................................................29

3.3

BỘ PHẬN KIỂM TRA ĐỘ ẨM : .....................................................................290
Cảm biến độ ẩm đất : .....................................................................................300

3.3.2

Động cơ Servo MG90: ...................................................................................301

3.3.3

Quy trình kiểm tra độ ẩm đất: ........................................................................311

C

C

3.3.1

CHUYỂN ĐỘNG DI CHUYỂN THEO TRỤC X và Y: ..................................311

3.5

CHUYỂN ĐỘNG DI CHUYỂN THEO TRỤC Z: .............................................36

LR

3.4

Tính chọn vít me : ............................................................................................36

3.5.2

Kết luận : ..........................................................................................................37

T-

3.5.1

U

CHƢƠNG 4 ...................................................................................................................38

4.1

D

THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ........................................................................38
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG: .............................38

4.1.1

Các phƣơng pháp điều khiển trong điều khiển sản xuất tự động: ...................38

4.1.2

Điều khiển bằng PLC: ......................................................................................38

4.1.3

Điều khiển bằng vi điều khiển: ........................................................................39

4.1.4 Chọn giải pháp điều khiển : ..................................................................................39
4.2 YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG : ....................................................390
4.2.1 Nguyên lí hoạt động : .........................................................................................390
4.2.2 Xác định hệ thống điều khiển chung của hệ thống: ...........................................390
4.2.3 Xây dựng cách thức điều khiển: .........................................................................401
4.3

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN : .....................412

4.3.1

Arduino Mega 2560: ......................................................................................412

4.3.2

Ramp V1.4 : ...................................................................................................445

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

4


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

4.3.3 Driver động cơ bƣớc A4988 .................................................................................47
4.3.3

Module thời gian thực DS1307 :......................................................................48

4.3.4

LCD 20x4 : ......................................................................................................48

4.4

THIẾT KẾ PHẦN ĐIỀU KHIỂN : .....................................................................49

4.4.1 Hệ thống Winform: ...............................................................................................49
4.4.2

Hệ thống Controller: ......................................................................................512

4.4.3

Hệ thống Firmware: .........................................................................................55

4.5 NHỮNG ĐIỂM NÂNG CAO TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA
FARMBOT: ...................................................................................................................55
4.5.1 Xây dựng hệ thống dữ liệu: ..................................................................................55

4.5.2 Lập trình theo phƣơng pháp lập trình hƣớng đối tƣợng: ......................................58
4.5.3 Xây dựng hệ thống dữ liệu kiểu G-code: .............................................................58

C

KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT........................................................................................611

C

5.1 KẾT QUẢ: .............................................................................................................611

LR

5.1.1 Phần mềm điều khiển: ........................................................................................611
5.1.2 Bộ điều khiển Firmware: ...................................................................................622

T-

5.1.3 Hình ảnh thực tế của Farmbot: ..........................................................................622
5.2 NHẬN XÉT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................622

U

5.2.1 Nhận xét ..............................................................................................................622

D

5.2.2 Hƣớng phát triển ...................................................................................................63
KẾT LUẬN ...................................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ............................................................................................65

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

5


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

MỞ ĐẦU

1. Mục đích thực hiện đề tài
Sử dụng tất cả các kiến thức đã biết, đã đƣợc học tại trƣờng cũng nhƣ các kiến
thức bản thân tự tích lũy đƣợc, áp dụng vào thực tế thực hiện chế tạo sản phẩm đồ án
tốt nghiệp. Hơn nữa, nhóm muốn thực hiện đƣợc một sản phẩm thực tế với đời sống
xã hội, một sản phẩm có ích, phục vụ cho đời sống con ngƣời. Nhóm đã quyết định
“Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng ra tự động Farmbot”.
2. Mục tiêu đề tài
Chế tạo thành công robot, đƣa vào thử nghiệm, và tạo ra đƣợc sản phẩm nhƣ
mong muốn. Từ đó, phát triển và tối ƣu hóa các thiết kế để đƣa robot vào thực tế,

C

đƣa vào sử dụng trong hộ gia đình.

LR

C

3. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu
− Phạm vi: các kiến thức từ thực tế, sách vở và internet.
− Đối tƣợng nghiên cứu:

T-

+ Các sản phẩm tƣơng tự ngồi thực tế.
+ Phần mềm và lập trình điều khiển.
+ Các chi tiết cơ khí.

D

U

4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các sản phẩm tƣơng tự đã đƣợc thiết
kế. Sau đó, tham khảo những ƣu điểm, cải tiến các nhƣợc điểm của các sản phẩm
trên để áp dụng chế tạo đƣợc một sản phẩm tối ƣu nhất.
5. Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần:
− Mơ hình trồng rau tự động Farmbot.
− Các bản vẽ thiết kế.
− Thuyết minh và tính tốn.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

6

Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU RAU SẠCH HIỆN NAY

1.1 GIỚI THIỆU LỢI ÍCH CỦA RAU CỦ:

D

U

T-

LR

C

C

Rau quả thuộc loại thực phẩm không thể thiếu đƣợc trong bữa ăn hàng ngày và
chúng có vai trị dinh dƣỡng đặc biệt quan trọng. Về lƣợng protein và lipid rau quả
không so sánh đƣợc với những thực phẩm có nguồn gốc động vật nhƣng giá trị chính
của rau quả là ở chỗ chúng cung cấp cho cơ thể nhiều chất có hoạt tính sinh học. Một
số chất sinh học quan trọng có trong rau quả nhƣ caroten, phức chất polyphenol (chất
màu, hƣơng vị...) chứa các bionavanoit đang là đối tƣợng nghiên cứu về vai trị chống
ơxy hố cũng nhƣ tác dụng làm giảm nguy cơ đối với bệnh tim mạch và phòng ngừa
ung thƣ. Các loại vitamin và chất khống có trong rau quả là các yếu tố vi lƣợng rất
cần cho sự phát triển của trẻ em, góp phần phịng chống các bệnh nhiễm trùng, tim
mạch và ức chế sự phát triển khối u ác tính. Một số loại rau quả có chứa các cấu tử

kháng đột biến, chống ơxy hố, chức năng hoại tử tế bào ung thƣ, kích thích và tăng
cƣờng việc sản xuất kháng thể.

Hình 1.1 : Một số loại rau củ
Chế độ ăn uống hàng ngày của con ngƣời nên bao gồm rau củ quả, đặc biệt là rau lá
xanh cùng nhiều mặt hàng thực phẩm khác. Nó đƣợc gọi là thực phẩm kỳ diệu vì chứa
SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

7


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

tất cả các chất dinh dƣỡng lành mạnh, thiết yếu cho cơ thể nhƣ vitamin, khoáng chất,
canxi, sắt, chất xơ...
Ngoài việc giúp bạn giảm cân, rau xanh giảm nguy cơ bệnh tiểu đƣờng, tăng huyết
áp và ung thƣ. Một số nghiên cứu khuyên bạn nên ăn 2-3 chén rau (nấu, hấp, chiên,
xào, hay ăn sống) mỗi ngày cho ngƣời trƣởng thành là tốt nhất. Và dƣới đây là những
lợi ích sức khỏe của việc ăn rau xanh hàng ngày mà nhiều ngƣời chƣa biết:
 Giảm cholesterol :Các loại rau xanh nhƣ rau bina, cải xoăn giúp giảm lƣợng
cholesterol, hay bắp cải rất giàu chất chống oxy hóa, ngăn ngừa cholesterol xấu
và tăng lƣợng cholesterol tốt cho cơ thể.

C

 Cải thiện thị lực : Tất cả các loại rau xanh đều hữu ích trong việc cải thiện thị
lực. Chúng có hàm lƣợng lutein và zeaxanthin cao, các thành phần quan trọng
cho đôi mắt, bảo vệ các điểm vàng, ngăn chặn thiệt hại do ánh sáng xanh.

Chúng cũng giúp ngăn ngừa các bệnh về mắt nhƣ đục thủy tinh thể, thoái hóa
điểm vàng do lão hóa. Ngồi ra, cơ thể con ngƣời chuyển đổi beta-carotein
trong rau lá xanh thành vitamin A, giảm nguy cơ mắc bệnh quáng gà.

D

U

T-

LR

C

 Kiểm soát cân nặng : Rau lá xanh rất ít calo, nhiều dinh dƣỡng. Chúng là một
trong số ít thực phẩm bạn có thể ăn nhiều mà vẫn giảm cân. Vì vậy, chúng đƣợc
khuyến khích bổ sung vào bữa ăn hàng ngày, đặc biệt là bữa trƣa để kiểm soát
trọng lƣợng cơ thể dễ dàng hơn.

Hình 1.2 : Các loại rau củ cần thiết cho bữa ăn

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

8


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

 Nguồn dinh dƣỡng tối ƣu : Bạn cần ăn rau xanh hàng ngày vì chúng cung cấp
lƣợng vitamin, khống chất cần thiết cho cơ thể. Có một số loại vitamin đƣợc
lƣu trữ trong cơ thể để sử dụng cho tƣơng lai, nhƣng một số loại thì khơng. Các
loại vitamin nhóm B nhƣ vitamin B1, B2, B3, B5, B6, B12, biotin, choline, axit
folic và vitamin C là những loại vitamin tan trong nƣớc, không thể lƣu trữ trong
cơ thể và cần bổ sung hàng ngày. Trong khi đó, rau xanh là nguồn thực phẩm
phong phú cho một hỗn hợp đầy đủ các loại vitamin tan trong nƣớc này.
 Tốt cho xƣơng khớp: Theo thời gian, xƣơng khớp có xu hƣớng trở nên yếu hơn,
đặc biệt là phụ nữ, dễ mắc các bệnh loãng xƣơng hay nội tiết. Rau xanh chứa
hàm lƣợng canxi, vitamin K cao, có khả năng củng cố xƣơng, cải thiện mật độ
xƣơng, làm chúng dày và khỏe mạnh hơn.

LR

C

C

 Ngăn ngừa ung thƣ: Một số nghiên cứu cho thấy tác động của chế độ ăn uống
giàu rau xanh có thể phịng chống ung thƣ. Chúng chứa nhiều chất chống oxy
hóa, carotenoids, flavonoids giúp chống lại các bệnh ung thƣ dạ dày, ruột, da và
ung thƣ vú. Thƣờng xuyên tiêu thụ bông cải xanh, cải bruxen, bắp cải kích thích
cơ thể sản xuất ra các hợp chất chống ung thƣ nhƣ indoles, sulforaphane,
isothiocyanates...

D

U

T-

 Giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đƣờng :Rất nhiều loại rau xanh nhƣ rau bina, cải
xoăn có nồng độ polyphenol và các chất chống oxy hóa cao, những hợp chất
hữu ích trong việc ngăn ngừa bệnh tiểu đƣờng loại 2.

 Phòng chống bệnh tim : Một số loại rau nhƣ rau cải xanh, bắp cải... chứa lƣợng
cholesterol thấp, đồng thời có lƣợng beta-carotene cao, rất tốt cho sức khỏe tim
mạch, ngăn ngừa các vấn đề về tim.

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RAU QUẢ Ở NƢỚC Ở TA HIỆN NAY:
Rau quả là nguồn dinh dƣỡng cần thiết cho sức khoẻ, song nó cũng tiềm ẩn nguy cơ
bị ơ nhiễm hố học. Sản xuất rau ở Việt Nam, tạo nhiều việc làm và thu nhập cao cho
ngƣời sản xuất so với một số cây trồng hàng năm khác. Cùng với nhu cầu tiêu dùng về
các sản phẩm rau ngày càng cao đă kéo theo sản xuất rau trong những năm vừa qua
tăng lên cả vệ số lƣợng, chất lƣợng và vệ sinh an toàn thực phẩm. Việt Nam có khả năng
sản xuất rau quanh năm với số lƣợng, chủng loại rau rất phong phú đa dạng 60-80 loại
rau trong vụ đông xuân, 20-30 loại rau trong vụ hè thu.đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội
địa và xuất khẩu.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

9


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

D

U

T-

LR

C

C

Trong thời gian qua, nhất là kể từ đầu thập kỷ 90, diện tích rau, quả của Việt Nam
phát triển nhanh chóng và ngày càng có tính chun canh cao. Tính đến năm 2004,
tổng diện tích trồng rau, đậu trên cả nƣớc đạt trên 600 nghìn ha, gấp hơn 3 lần so với
năm 1991. Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là vùng sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng
29% sản lƣợng rau toàn quốc. Điều này là do đất đai ở vùng ĐBSH tốt hơn, khí hậu
mát hơn và gần thị trƣờng Hà Nội. Đồng bằng sông Cửu Long ( ĐBSCL ) là vùng
trồng rau lớn thứ 2 của cả nƣớc, chiếm 23% sản lƣợng rau của cả nƣớc. Đà Lạt, thuộc
Tây Nguyên, cũng là vùng chuyên canh sản xuất rau cho xuất khẩu và cho nhu cầu tiêu
thụ thành thị, nhất là thị trƣờng thành phố Hồ Chí Minh và cho cả thị trƣờng xuất
khẩu. Cũng trong giai đoạn từ đầu thập kỷ 90, tổng sản lƣợng rau đậu các loại đã tăng
tƣơng đối ổn định từ 3,2 triệu tấn năm 1991 lên đạt xấp xỉ 8,9 triệu tấn năm 2004.

Hình 1.3 : Mơ hình trồng rau hiện đại

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

10

Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

LR

C

C

Hình 1.4 : Trồng rau truyền thống ở các vùng nơng thơn

1.2.1 VẤN NẠN VỀ TÌNH TRẠNG RAU BẨN:

D

U

T-

Là một nƣớc nông nghiệp, Việt Nam đang xuất khẩu rau quả đi nhiều nƣớc trên thế
giới, nhƣng nghịch lý là hơn 90 triệu ngƣời dân tại Việt Nam lại đang phải vật lộn với
cuộc chiến rau, quả sạch để có đƣợc bữa ăn sạch hàng ngày cho chính gia đình mình.
Rau, quả an tồn thật sự là một nhu cầu cấp thiết cho ngƣời tiêu dùng. Các bà nội trợ
lại một lần nữa thực sự lo lắng khi biết thông tin 1/3 mẫu rau đƣợc Cục An toàn thực
phẩm lấy ngẫu nhiên tại 6 chợ đầu mối của Hà Nội có tồn dƣ thuốc bảo vệ thực vật
vƣợt ngƣỡng cho phép. Ngồi ra, hiện trạng sử dụng nguồn nƣớc ơ nhiễm tại cái tỉnh
thành khác đang diễn biến khá phức tạp trong cả nƣớc, một trong số đó thành phố Hồ
Chí Minh.
Viện Chính sách và Chiến lƣợc Phát triển Nơng nghiệp Nông thôn (IPSARD) cũng
công bố kết quả điều tra có tới 73% ngƣời bán rau tại Hà Nội khơng thể phân biệt

đƣợc rau bẩn và rau an tồn, cịn 95% ngƣời mua rau thì khơng thể phân biệt. Nghiên
cứu này cho thấy đây cũng là tình trạng chung trên cả nƣớc.
Rau là một loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của con ngƣời,
vấn đè vệ sinh an toàn thực phẩm để đảm bảo sức khỏe ngƣời dân đang đƣợc đặt ra
ngày càng nóng bỏng, trong đó nhu cầu về rau xanh đặt tiêu chuẩn an toàn ngày càng
tăng, nhất là tại các thành phố lớn nhƣ Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, những nơi tập trung
đông đúc dân cƣ. Thực tế các thành phố lớn trong nƣớc chỉ tự cung cấp đƣợc 40-50%
nguồn rau sạch, phần còn lại phụ thuộc vào các tỉnh lận cận và Trung Quốc. Song, do
lƣợng rau đó gần nhƣ khơng kiển soát đƣợc nguồn gốc, dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực
SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

11


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

vật… nên rau xanh từ lâu đã trở thành mối đe dọa nguy hiểm đến sức khỏe của ngƣời
tiêu dùng.
Một trong những vấn đề quan trọng nhất trong sản xuất rau là việc sử dụng thuốc
bảo vệ thực vật (BVTV) trên cây thực phẩm, đặc biệt là rau quả cịn tùy tiện khơng
đúng kĩ thuật, xem thƣờng sức khỏe của ngƣời tiêu dùng, nhiều khi mang tính vụ
lợi….. nhiều loại rau quả khi bán và sử dụng còn dƣ lƣợng thuốc trừ sâu vƣợt mức cho
phép.
Rau xanh là thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày. Việc ơ nhiễm
vi sinh vật, hóa chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dƣ trên rau,
đặc biệt là rau ăn lá đã ảnh hƣởng trƣớc mắt cũng nhƣ lâu dài đối với sức khỏe cộng
đồng. Sản xuất và cung ứng rau an toàn đang là vấn đề đƣợc các cấp,ngành và cộng
đồng quan tâm hàng đầu.

1.2.2 RAU QUẢ BẨN TỪ ĐÂU:

U

T-

LR

C

C

Nhiều ngƣời vẫn thắc mắc không hiểu nguyên nhân từ đâu khiến rau quả bẩn, mặc
dầu nhìn vẻ ngồi rau quả trơng rất bắt mắt. Sau đây là một số nguyên nhân khiến rau
quả bị "bẩn":
Lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu :
Ngƣời trồng rau vì lợi nhuận nên khơng ngần ngại dùng hóa chất, thuốc trừ sâu,
chất kích thích để rau phát triển mạnh, lá xanh mƣớt, rút ngắn thời gian thu hoạch. Họ
bỏ qua thời gian cách ly bắt buộc đối với rau sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, chất kích
thích. Hậu quả của việc này khiến khơng chỉ ngƣời trồng rau gánh chịu (do tiếp xúc
quá nhiều với hóa chất) mà cịn ảnh hƣởng đến hàng triệu ngƣời tiêu dùng khác.

D

Vi sinh vật gây hại :
Nhƣ chúng ta đã biết, các vi sinh vật gây hại chủ yếu có từ nguồn nƣớc tƣới, đất
trồng, nguồn phân bón hữu cơ và quá trình sơ chế. Trong quá trình vận chuyển và
buôn bán, các tiểu thƣơng thƣờng dùng nguồn nƣớc ô nhiễm và tƣới trực tiếp lên rau
quả nhằm giúp rau đƣợc tƣơi lâu hơn. Đây chính là một trong những nguyên nhân

chính khiến rau quả bị nhiễm các vi sinh vật ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời nhƣ:
ký sinh trùng, gian sán,... Vì vậy, cần sử dụng nguồn nƣớc sạch để tƣới rau và sơ chế
và sử dụng các loại phân bón cần đƣợc ủ hoai mục hoặc đƣợc xử lý qua các sinh vật
đối kháng (nhƣ phân trùng quế, phân vi sinh...

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

12


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

Hình 1.5 : Người dân dùng nguồn nước bẩn để tưới rau

T-

LR

C

C

Nhiễm kim loại nặng:
Rau quả có thể bị nhiễm loại nặng thông qua đất trồng hoặc qua nguồn nƣớc tƣới.
Đây đƣợc xem là nguy hiểm nhất bởi nó là nguyên nhân trực tiếp gây ra bệnh ung thƣ
cho con ngƣời.
Kim loại nặng khơng đƣợc đào thảo ra ngồi mà tích lũy dần trong các tế bào của
cơ thể, đến một ngƣỡng nào đó sẽ gây bệnh, do khơng gây ngộ độc cấp tính nên sự

nguy hiểm của kim nặng trong rau thƣờng ít đƣợc chú ý hơn các yếu tố cịn lại.

D

U

Tác hại khó lường từ "rau bẩn" đến sức khỏe chúng ta:
Ngƣời tiêu dùng khi sử dụng phải những loại rau, củ nhiễm hóa chất độc hại vƣợt
ngƣỡng cho phép có thể khiến cơ thể ngộ độc tức thời hoặc tích tụ trong cơ thể gây rối
loạn thần kinh trung ƣơng, nhức đầu, nôn mửa, mất ngủ, giảm trí nhớ, ở mức độ nặng
hơn có thể tổn thƣơng thần kinh ngoại biên dẫn tới liệt, trƣờng hợp nặng có thể tử
vong. Đó cịn chƣa kể, việc sử dụng rau, củ nhiễm hóa chất sẽ rất nguy hiểm với các
nhóm đối tƣợng nhƣ trẻ em, phụ nữ mang thai, phụ nữ cho con bú, ngƣời mới ốm dậy,
ngƣời mắc các bệnh mạn tính...

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

13


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

Hình 1.6 : Hàng loạt ca ngộ độc thực phẩm do dùng phải rau bẩn

U

T-

LR

C

C

Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn có quy định bón phân, phun thuốc vào thời
điểm nào và thời gian thu hoạch nhƣng vì lợi nhuận, không phải ngƣời trồng rau nào
cũng thực hiện đƣợc. Hiện nhiều nƣớc trên thế giới quy định rõ ràng nồng độ, tỷ lệ
thuốc bảo vệ thực vật cho phép trong rau củ quả ở mức nào đó, khi cơ quan chức năng
lấy mẫu bất kỳ, nếu vƣợt mức cho phép, chính quyền khu vực đó sẽ xử phạt rất nặng
hoặc cấm sản xuất. Với chế tài nghiêm nhƣ vậy nên cả ngƣời sản xuất và hộ kinh
doanh đều không dám làm trái quy định, nhƣng hiện nƣớc ta chƣa làm tốt việc này,
nên ngƣời dân chƣa nghiêm túc thực hiện. Vì vậy, đảm bảo an tồn thực phẩm vẫn cịn
là mối lo.

D

1.3 CÁC MƠ HÌNH TRỒNG RAU SẠCH Ở GIA ĐÌNH HIỆN NAY:
1.3.1 Trồng rau trong chậu xốp tại nhà:
Tự trồng rau trong thùng xốp tại nhà là sự lựa chọn của rất nhiều gia đình trong
thành phố bởi phƣơng pháp trồng rau đơn giản, dễ trồng, dễ quản lý, an toàn và tiện
lợi. Nhƣng ngƣời trồng cũng cần phải đảm bảo đúng kỹ thuật trồng rau để đảm bảo vệ
sinh an toàn thực phẩm và giá trị dinh dƣỡng của rau.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

14

C

Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

LR

C

Hình 1.7 : Mơ hình trồng rau trong chậu xốp tại nhà

T-

Kỹ thuật trồng cây rau sạch trong hộp xốp rất dễ thực hiện, chỉ cần bỏ chút công
sức và thời gian chờ đợi, những đợt rau sạch tự tay trồng đảm bảo an toàn sẽ đến ngày
thu hoạch.

D

U

Cách trồng rau sạch tại nhà thì trồng bằng chậu xốp là đơn giản và dễ thực hiện
nhất. Ngồi ra, có thể tận dụng thau, rổ, chậu cũ…. để làm vật dụng trồng rau, lƣu ý
tạo lỗ thoát nƣớc cho những vật dụng này.

1.3.2 Trồng rau bằng ống nhựa uPVC:
Mơ hình tháp trồng rau bằng ống nhựa uPVC vừa tiết kiệm, hiệu quả lại có ý nghĩa
lớn trong việc bảo vệ môi trƣờng. Ống nhựa uPVC hoạt động giống nhƣ một túi lọc trà,
lƣợng rác thải hữu cơ trong ống sẽ phân hủy từ từ, cung cấp chất dinh dƣỡng hàng

ngày cho cây trồng. Trồng rau bằng ống nhựa uPVC sẽ cho thu hoạch nhanh hơn so
với phƣơng pháp trồng thông thƣờng.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

15


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

Hình 1.8 : Mơ hình trồng rau trong bằng ống nhựa uPVC

C

C

1.3.3 Mơ hình trống rau cá sạch hiện đại:

D

U

T-

LR

Mơ hình rau cá sạch thích hợp đặt trên sân thƣợng, ban cơng, hành lang hay sân
vƣờn, những nơi có diện tich hẹp nhƣng có nhiều nắng giúp cây sinh trƣởng và phát

triển. Ngoài trồng rau phục vụ cho bữa ăn gia đình, hệ thống này cịn có thể dùng để
trồng hoa trang trí cho ngơi nhà của bạn thêm phần xinh xắn. Ngồi ra cịn nhiều mẫu
mã khác, tuỳ theo nhu cầu của bạn chúng tôi cung cấp dịch vụ để phù hợp với không
gian riêng của mỗi hộ gia đình.Trồng rau tại nhà đang trở nên phổ biến, nhất là các
khu vực thành thị. Tùy điều kiện mà mỗi gia đình có phƣơng pháp trồng rau khác nhau
nhƣ tự trồng trong hộp xốp, xây bồn nơi ban công . Những giải pháp này phần nào
đem lại kết quả nhƣng tốn khá nhiều cơng chăm sóc, nƣớc tƣới và năng suất đem lại
khơng cao.

Hình 1.9 : Mơ hình trồng rau cá sạch hiện đại
SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

16


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

D

U

T-

LR

C

C

Hệ thống trồng rau cá sạch không tốn quá nhiều diện tích, khơng mất thời gian
chăm sóc mà vẫn giúp cây phát trƣởng tốt. Mơ hình trồng rau sạch theo công nghệ mới
gồm nuôi trồng thủy sản kết hợp trồng rau, qua hệ thống bơm tự động, nƣớc thải từ hồ
cá đƣợc tƣới lên rau. Nhờ vậy mà rau luôn xanh tƣơi, phát triển tốt mà không cần bất
kỳ một loại phân bón hay thuốc trừ sâu nào. Nƣớc tuần hoàn từ bể cá tới cung cấp
dinh dƣỡng cho cây trồng và ngƣợc lại, nƣớc đƣợc lọc sạch bởi cây trồng rồi cung cấp
cho bể cá.

Hình 1.10 : Nguyên lý của mơ hình trồng rau cá sạch hiện đại

Nƣớc bẩn từ hồ cá sẽ đƣợc tƣới cho rau, rau sẽ hút những chất dinh dƣỡng và lọc
nƣớc để trả lại nguồn nƣớc sạch cho hồ cá. Ngƣời trồng không mất nhiều thời để gian
chăm sóc vì q trình này hoàn toàn tự động và tuần hoàn liên tiếp. Đất trồng rau đƣợc
làm từ đất sét nung có chứa vi sinh để phân giải các chất hữu cơ giúp cho cây dễ hấp
thụ chất dinh dƣỡng. Những ngôi nhà không có nhiều khơng gian sân thƣợng thƣờng
chọn tháp trồng rau, chỉ cần có khơng gian 1 m2 là hồn tồn có thể triển khai hệ thống
này.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

17


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

1.4 KẾT LUẬN VÀ ĐƢA RA HƢỚNG GIẢI QUYẾT:
Để giải quyết đƣợc vấn nạn rau bẩn đang gây ra khơng ít tác hại đến sức khỏe của

ngƣời tiêu dùng hiện nay thì nhiều giải pháp đã đƣợc đƣa ra nhƣ sử dụng các hệ thống
thủy canh, bán thủy canh hay trồng rau trong nhà kính…. Nhƣng phần lớn các giải
pháp này vẫn chƣa giải quyết đƣợc một trong những vấn đề mà ngƣời tiêu dùng quan
tâm hiện nay đó là khả năng tự hoạt động, cung cấp cũng nhƣ lặp lại những công việc
mà không cần quá nhiều sử quản lí, điều khiển của con ngƣời.
Do đó chúng em đã nghĩ đến một giải pháp xây dựng một hệ thống tự động gieo
trồng, chăm sóc, thu hoạch.. cho một vƣờn rau( với diện tích vừa phải đáp ƣng nhu cầu
tối thiểu cho một hộ gia đình), hệ thống này đƣợc gọi là FARMBOT.
Trồng rau là một hoạt động rất thú vị và mang nhiều lợi ích tuy nhiên khơng phải ai
cũng có đủ thời gian cho việc đó trong cuộc sống tất bật hiện nay. Để làm điều đó một
robot do máy tính điều khiển biến cơng việc làm vƣờn trở nên nhẹ nhàng hơn.

D

U

T-

LR

C

C

Thay vì phải đau đầu về việc trồng và chăm sóc, giờ đây những ngƣời bạn rộn chỉ
việc chọn giống, kết nối hệ thống cung cấp nƣớc tƣới và địa điểm trồng, robot làm
vƣờn thông minh FARMBOT sẽ thay bạn thực hiện các công việc cịn lại. Robot này
sẽ kiểm sốt độ ẩm, tƣới nƣớc định kì cho cây……

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

18


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

CHƢƠNG 2
GIỚI THIỆU VỀ MƠ HÌNH FARMBOT

2.1

FARMBOT LÀ GÌ ?

C

C

Farmbot là một robot trồng rau đƣợc thiết kế nhƣ một máy in 3D khổng lồ bằng
khung nhôm và các vật liệu nhựa khác, với thiết kế nhƣ vậy giúp Farmbot nhẹ và dễ
dàng vận chuyển, khung nhôm lại không rỉ sét nên dễ hoạt động trong những điều kiện
thời tiết khắc nghiệt. Farmbot sẽ hoạt động nhƣ một công cụ canh tác thực thụ trên
diện tích từ 0,5 đến 50 mét . Sau khi đƣợc lắp đặt trên một khoảng đất canh tác nhất
định, Farmbot sẽ giúp bạn gieo trồng hạt giống theo những chọn lựa của bạn, sau đó
robot sẽ giúp bạn chăm sóc cho cây đến lúc thu hoạch. Farmbot khơng chỉ chăm sóc
nhƣ những thiết bị phun tƣới tự động thông thƣờng mà từng loại cây trên diện tích
canh tác sẽ đƣợc Farmbot nhận biết và có kế hoạch chăm sóc riêng cho mỗi loại. Từ
những loại rau đơn giản nhƣ cải bẹ, rau cải, cho đến những loại cây lớn hơn nhƣ cà
chua đều đƣợc Farmbot chăm sóc một cách cẩn thận.

D

U

2.1.1 Hình ảnh thực tế:

T-

LR

Hiện nay Farmbot đƣợc sử dụng rất phổ biến và rộng rãi ở nƣớc ngoài , đặc biệt là ở
Mỹ. Tuy nhiên, để có thể lắp ráp hệ thống này ngƣời mua cũng sẽ phải bỏ ra một số
tiền không hề rẻ 3.900 USD.

Hình 2.1 : Mơ hình Farmbot ở California (Mỹ).

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

19


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

Hình 2.2 : Khu vực canh tác của Farmbot ở California (Mỹ).

LR

C

C

2.1.2 Ý tƣởng thiết kế:
Nếu bạn làm một ngƣời khơng có nhiều thời gian nhƣng vẫn muốn có một vƣờn
rau sạch để cung cấp rau sạch cho mỗi bữa ăn trong gia đình thì điều đó khơng cịn
nhiều khó khăn nữa từ khi có sự xuất hiện của một robot trồng rau.

D

U

T-

Farmbot là một robot trồng rau đƣợc thiết kế nhƣ một máy in 3D khổng lồ bằng
khung nhôm và các vật liệu nhựa khác, với thiết kế nhƣ vậy giúp Farmbot nhẹ và dễ
dàng vận chuyển, khung nhôm lại không rỉ sét nên dễ hoạt động trong những điều kiện
thời tiết khắc nghiệt.
Farmbot sẽ hoạt động nhƣ một cơng cụ canh tác thực thụ trên diện tích từ 0,5 đến
50 mét vng và thay đổi kích thƣớc để tăng diện tích canh tác tùy mức độ đầu tƣ khác
nhau. Sau khi đƣợc lắp đặt trên một khoảng đất canh tác nhất định, Farmbot sẽ giúp
bạn gieo trồng hạt giống theo những chọn lựa của bạn, sau đó robot sẽ giúp bạn chăm
sóc cho cây đến lúc thu hoạch. Farmbot khơng chỉ chăm sóc nhƣ những thiết bị phun
tƣới tự động thông thƣờng mà từng loại cây trên diện tích canh tác sẽ đƣợc Farmbot
nhận biết và có kế hoạch chăm sóc riêng cho mỗi loại. Từ những loại rau đơn giản nhƣ
cải bẹ, rau cải, cho đến những loại cây lớn hơn nhƣ cà chua đều đƣợc Farmbot chăm
sóc một cách cẩn thận.
Bạn có thể sử dụng một phần mềm để điều khiển và theo dõi quá trình hoạt động
của Farmbot, qua đó bạn có thể chọn lựa từng loại cây trồng và lên kế hoạch chăm sóc,

mọi cơng việc cịn lại có thể giao cho Farmbot xử lí và chăm sóc cho từng loại cây
trồng theo từng thời điểm khí hậu nhất định nhằm tạo ra một khu vƣờn ngay tại nhà
thật phong phú và khỏe mạnh.
FARMBOT sẽ cần có những cơ cấu để thực hiện các chức năng :
SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

20


Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

 Tự động gieo hạt theo yêu cầu của ngƣời sử dụng.
 Tự động tƣới nƣớc cho cây trồng.
 Kiểm tra định kỳ độ ẩm lƣợng nƣớc để đáp ứng cho cây phát triển tốt.
2.1.3 Các bộ phận của FARMBOT:
Để thực hiện đƣợc các nhiệm vụ của FARMBOT nhƣ đúng thiết kế chúng ta cần có
những bộ phận nhƣ sau:

D

U

T-

LR

C

C

a) Bộ phận tƣới:
 Nhiệm vụ của bộ phận tƣới : dùng để tƣới cây và để đáp ứng nhu cầu phát triển
của cây rau quả.
 Cấu tạo : bộ phận tƣới sẽ gồm ba phần:
Phần thứ 1 : Bơm.
Phần thứ 2 : Đƣờng ống dẫn nƣớc.
Phần thứ 3 : Đầu phun nƣớc.
b) Bộ phận gieo :
 Nhiệm vụ của bộ phận gieo : dùng để gieo hạt giống cho hê thống robot Farmbot.
 Cấu tạo : bộ phận gieo sẽ gồm một đầu hút để hút đƣợc giống cây trồng cho robot
Farmbot .
c) Bộ phận kiểm tra độ ẩm :
 Nhiệm vụ của bộ phận kiểm tra độ ẩm : dùng để kiểm tra độ ẩm cho cây trồng để
thực hiện quá trình tƣới cây khi cần thiết.
 Cấu tạo : bộ phận kiểm tra độ ẩm sẽ gồm một cảm biến đo độ ẩm của đất để đo độ
ẩm.
d) Bộ phận để robot di chuyển theo trục X và Y :
 Nhiệm vụ: giúp cho robot di chuyển dễ dàng theo trục X và trục Y để gieo hạt ,
tƣới nƣớc và kiểm tra độ ẩm.
 Cấu tạo : gồm các thanh nhơm định hình ghép lại với nhau với các kích thƣớc ,
nhƣ hình 2.6 dƣới . Bên trong thanh nhơm sẽ có rãnh trƣợt để động cơ mang robot
di chuyển theo trục X , Y . Để chuyển động dễ dàng hơn chúng em có lắp thêm
một số ở bi để giảm ma sát.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

21


C

C

Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

D

U

T-

LR

Hình 2.3 : Cơ cấu di chuyển theo trục X.

Hình 2.4 : Cơ cấu di chuyển theo trục Y.
e) Bộ phận để robot di chuyển theo trục Z:
 Nhiệm vụ : giúp cho robot di chuyển dễ dàng theo trục Z để gieo hạt , tƣới nƣớc
và kiểm tra độ ẩm.
SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

22

Thiết kế và chế tạo mơ hình trồng rau tự động Farmbot

C

 Cấu tạo : Gồm động cơ nối trực tiếp với bộ truyền vít me để robot mang dụng cụ
canh tác di chuyển.

LR

CÁC BỘ PHẬN CỦA FARMBOT

D

U

T-

2.2

C

Hình 2.5 : Cơ cấu di chuyển theo trục Z.

Hình 2.6 : Mơ hình thiết kế 3D Farmbot
Farmbot quy mơ nhỏ đƣợc xây dựng chủ yếu từ Nhôm chữ V, Nhôm tấm và một số
bộ khung, Farmbot sử dụng động cơ bƣớc NEMA 17, board mạch ARDUINO MEGA
2560 + RAMPS SHIELD.

SVTH: Trần Như Thái – Hồ Minh Hiển, Lớp : 13C 1A

Hướng dẫn : Ts. Dương Mộng Hà

23