Mở đầu bằng phân loại robot (thủ công, tự động, bán tự động) và mô tả phần cứng cơ bản của robot tự động: cảm biến (va chạm, đường line, ánh sáng IR, vật cản, nhiệt độ, encoder…), cơ cấu chấp hành (DC, bước, servo, tuyến tính), driver (rơ le, transistor, H-bridge, IC), board vi điều khiển AVR ATmega16/32 và nguyên lý hoạt động: cảm biến thu dữ liệu môi trường, vi điều khiển xử lý và điều khiển động cơ qua IC L293D.

Trình bày tổng quan các loại ảnh (nhị phân, cường độ, ảnh chỉ mục, ảnh RGB) và một số thao tác xử lý ảnh cơ bản trong MATLAB: đọc/ghi, hiển thị, cân bằng histogram, cộng/trừ/nhân/chia ảnh, thay đổi kích thước, xoay, cắt.

Nêu các vấn đề thực tế: cây cần hái đúng độ dài (trà), cây thuốc trên cao khó tiếp cận, cành yếu dễ gãy, thu hái sớm và dùng hóa chất chín ép gây hại sức khỏe, trái chín rụng lãng phí. Giải pháp là robot tự động tích hợp xử lý ảnh nhận dạng quả chín và cảm biến áp lực để kiểm tra độ chín. Quả sau khi hái rơi vào khay chứa mềm. Cơ cấu hái có thể bẻ cuống (trái to) hoặc rung cành (trái nhỏ, theo chùm). Robot được lập trình nhận dạng từ ảnh mẫu đã nạp, tiếp cận vị trí trên cây, thao tác nhờ tay/cánh tay robot nhiều bậc tự do, có thể tăng/giảm chiều dài, gập khớp.

Đề xuất các thiết kế:

• Loại bệ đất với tay vươn nhiều khớp, di chuyển quanh gốc.
• - Loại bay (drone/quadcopter) tiếp cận vùng khó.
• - Loại kết hợp leo cây và di chuyển trên cành, nhẹ để tránh gãy, có hệ thả trái xuống đất bằng ròng rọc thay vì mang xuống nhiều lần.
• - Tay/khớp robot mô phỏng cử chỉ người hái, điều khiển theo cử chỉ hoặc theo chương trình có sẵn.

Bổ sung hệ thống an ninh vườn: cảnh báo laser gồm đèn LED, buzzer, cảm biến và transistor để phát hiện người lạ, ngăn hái trộm; cảm biến đặt thấp để tránh báo động giả do chim.

Kết luận: Ứng dụng robot và xử lý ảnh giúp thu hoạch chính xác, bảo vệ cây và sản phẩm, tăng hiệu quả và an toàn, đặc biệt hữu ích với cây ở vùng khó tiếp cận hoặc giá trị cao.