Thiết kế và chế tạo máy gieo hạt điều khiển bằng giọng nói thông qua smart phone

Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 58 (06/2020) 
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
76 
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT 
ĐIỀU KHIỂN BẰNG GIỌNG NÓI THÔNG QUA SMART PHONE 
DESIGN AND MANUFACTURE OF A VOICE-CONTROLLED SEEDING 
MACHINE THROUGH SMARTPHONE 
Đặng Minh Phụng, Lê Thanh Tùng, Nguyễn Bá Trương Đài, Đặng Thái Huy, 
Trần Minh Toàn, Huỳnh Công Minh, Nguyễn Ngọc Sơn 
Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, Việt Nam 
Ngày toà soạn nhận bài 9/8/2019, ngày phản biện đánh giá 23/9/2019, ngày chấp nhận đăng 30/3/2020. 
TÓM TẮT 
Hiện nay, cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ngày càng có sức ảnh hưởng rất lớn đến mọi 
lĩnh vực của đời sống, và cả ngành nông nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ cao vào nông nghiệp 
sẽ giúp tăng năng suất sản lượng, những yêu cầu tiêu chuẩn về chất lượng đầu ra sẽ được đáp 
ứng chính xác hơn và giảm sự hao tổn nhân lực lao động, đem đến nhiều lợi ích cho người 
nông dân. Việt Nam là đất nước có truyền thống nông nghiệp lâu đời, tuy nhiên việc ứng dụng 
công nghệ cao vào nông nghiệp ít được quan tâm. Từ việc tìm hiểu về nhu cầu thiết bị gieo hạt 
với năng suất cao, ứng dụng khoa học công nghệ, giảm sức lao động cho người nông dân, bài 
báo này sẽ trình bày về một số kết quả nghiên cứu về máy gieo hạt điều khiển bằng giọng nói 
thông qua smart phone, sản phẩm đáp ứng được những yêu cầu đề ra: máy gieo với năng suất 
cao, độ chính xác cao, gieo được theo các nhu cầu khác nhau, công nghệ điều khiển bằng giọng 
nói, công nghệ thu thập dữ liệu môi trường và các hệ thống an toàn của thiết bị. Đồng thời, 
nghiên cứu này còn phục vụ cho nhu cầu giảng dạy, học tập và nghiên cứu của sinh viên. 
Từ khóa: Gieo hạt; giọng nói; dữ liệu môi trường; smart phone; hạt rau cải. 
ABSTRACT 
Today, the 4.0 industrial revolution has been exerting a significant influence on almost all 
aspects of life, including agriculture. The application of advanced technology to agriculture 
will help increase productivity, reach the standards of product quality and reduce the loss of 
labor force and thus brings considerable benefits to farmers. Although Vietnam has been 
strongly attached to enduring tradition of agriculture, little was found in the application of 
hi-tech to agricultural development. Based on the careful study on farmers’ demand for seeding 
equipment with application of advanced technology to boost productivity and reduce their 
manual labour, this article is aimed at presenting some research findings of a voice-controlled 
seeding machine using smartphones. The product can meet the following fundamental 
requirements: sowing seeds with the high level of accuracy, productivity and in different 
conditions. Moreover, the machine also uses voice control, environmental data acquisition 
technology and safety systems of equipment. Concurrently, this research also serves the needs 
of teaching, learning and researching of students. 
Keywords: Seeding; voice control; environmental data; smart phones; vegetable seeds. 
1. GIỚI THIỆU 
Việt Nam là một trong những nước xuất 
khẩu sản phẩm nông nghiệp lớn trên thế giới. 
Tuy nhiên, hình thức sản xuất chủ yếu vẫn là 
thủ công truyền thống, việc ứng dụng khoa 
học kỹ thuật vào nông nghiệp chưa thực sự 
được quan tâm. Đặc biệt, trong quy trình sản 
xuất thì khâu gieo hạt hầu như được thực 
hiện thủ công toàn bộ. Vì thế khi sản xuất với 
quy mô lớn, chuyên nghiệp hóa sẽ xảy ra 
nhiều vấn đề tồn đọng như: 
77 
Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 58 (06/2020) 
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
- Hao tổn nhân lực, vất vả cho người 
nông dân, năng suất thấp, độ chính xác về 
yêu cầu tiêu chuẩn không được đảm bảo. 
- Độ ổn định không cao, không đồng đều 
vì hoàn toàn dựa vào sức người. 
Các công trình nghiên cứu trên thế giới 
về vấn đề gieo hạt đã có những thành quả 
nhất định: P. Guarella, Israil Hossain, R.M. 
Chandima Ratnayake đã nghiên cứu thành 
công máy gieo hạt rau [1-3]; J S Mahal, 
S.S.Sivakumar chế tạo thành công thiết bị 
gieo lúa [4-5]; Seung Min Woo, Dhairyashil 
Ashok Naik nghiên cứu về thiết bị gieo hạt 
các loại [6-7]. Tuy nhiên, những nghiên cứu 
đó vẫn còn chưa phù hợp so với tình hình 
nông nghiệp và điều kiện kinh tế Việt Nam. 
Để giải quyết các vấn đề tồn đọng về năng 
suất, độ chính xác, độ ổn định và ứng dụng 
công nghệ cao vào nông nghiệp, việc nghiên 
cứu máy gieo hạt điều khiển bằng giọng nói 
thông qua smart phone là vô cùng cần thiết. 
Đồng thời, việc nghiên cứu máy cũng góp 
phần vào việc hiện đại hóa nông nghiệp Việt 
Nam. Bài báo trình bày các kết quả nghiên 
cứu, thiết kế và chế tạo máy gieo hạt điều 
khiển bằng giọng nói thông qua smart phone 
được thực hiện tại Khoa Cơ Khí Chế Tạo 
Máy, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. 
Hồ Chí Minh. 
2. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU 
GIEO HẠT 
2.1 Phương án nhả hạt bằng vòng quay 
Trong phương án này, hạt được đổ trong 
một bình chứa, trong bình làm một cơ cấu 
bánh răng quay. Mỗi lần bánh răng quay xúc 
từng hạt nhấc lên và nhả đúng vào lỗ gieo. Hạt 
rơi xuống đất theo những khoảng cách đã định 
sẵn bằng với chu vi của vòng quay. 
- Ưu điểm: Đơn giản, dễ chế tạo, nhỏ gọn. 
- Nhược điểm: Mỗi lần chỉ gieo được một 
hạt, năng xuất không cao. 
2.2 Phương án nhả hạt bằng ống xoay 
Trong phương án này, hạt đựng trong ống 
xe lăn ra khỏi lỗ khi kéo xe cho ống quay 
quanh trục. 
- Ưu điểm: Đơn giản dễ chế tạo, có thể 
gieo được nhiều hạt một lúc. 
- Nhược điểm: Khi ống quay có thể có 
nhiều hạt sẽ cùng rơi ra tại một lỗ, điều đó làm 
mất sự đồng đều và gây lãng phí hạt rau. 
2.3 Phương án gieo hạt bằng khí hút chân 
không 
Trong phương án này, máy dùng cơ cấu 
trục khuỷu thanh truyền biến chuyển động 
thẳng thành chuyển động qua lại, kết hợp với 
khí hút chân không qua các đầu kim, hút và 
nhả hạt vào đúng lỗ. 
- Ưu điểm: Máy có thể gieo được một lần 
rất nhiều hạt, khoảng cách giữa các hàng và 
cột rất đều nhau, tiết kiệm được thời gian và 
giảm thấ