Robot cá: Giải pháp công nghệ mở ra kỷ nguyên nuôi thủy sản thông minh

Từ lâu, biển cả và sông ngòi không chỉ là nguồn sống của hàng triệu ngư dân, mà còn là kho tàng tài nguyên nuôi dưỡng nền ẩm thực, kinh tế và văn hóa Việt Nam. Nhưng ít ai ngờ rằng, trong kỷ nguyên công nghệ số, có những chú "cá robot" đang lặng lẽ bơi dưới mặt nước, góp phần thay đổi cách con người nuôi trồng thủy sản.

Tại Trung tâm Đổi mới Sáng tạo Quốc gia về ngư nghiệp kỹ thuật số ở Bắc Kinh, hai chú robot cá với lớp vảy ánh kim lấp lánh đang bơi uyển chuyển trong bể. Đây chính là robot cá ngừ và robot cá heo, sản phẩm nghiên cứu của nhóm chuyên gia thuộc Đại học Nông nghiệp Trung Quốc (CAU), với mục tiêu hỗ trợ ngư dân, làm nhẹ bớt công việc vốn nhọc nhằn trên biển.

Robot cá do nhóm nghiên cứu ở CAU phát triển. Ảnh: CGTN

Theo phó giáo sư Liu, thành viên nhóm nghiên cứu, những robot này mô phỏng đặc điểm bơi lội tự nhiên của cá ngừ và cá heo, giúp tuần tra, kiểm tra lồng nuôi, theo dõi sức khỏe đàn cá và hỗ trợ quá trình thu hoạch. Trước đây, để kiểm tra một lồng nuôi cá đường kính 400 mét, ngư dân phải mất đến 3-4 ngày lặn kiểm tra thủ công, tốn công sức và chi phí. Giờ đây, robot cá chỉ cần khoảng 4 giờ để hoàn thành công việc ấy.

Không chỉ nhanh nhẹn, những "chú cá công nghệ" còn rất thông minh và khéo léo. Nhóm nghiên cứu đã thiết kế robot với kích thước thuôn dài, chuyển động mềm mại để không làm đàn cá căng thẳng hay xáo trộn môi trường sống. Điều đặc biệt thú vị là khi robot cá bơi, đàn cá nuôi thường tự nhiên bơi theo, như thể được dẫn dắt bởi một “thủ lĩnh” trong đàn.

Đằng sau hình dáng đơn giản ấy là hệ thống công nghệ phức tạp: động cơ hai trục mô phỏng chuyển động vây cá, cảm biến giám sát chất lượng nước và hành vi đàn cá theo thời gian thực, cùng bộ chip AI siêu nhẹ giúp robot cá tự điều chỉnh và thích nghi với nhiều môi trường dưới nước. Nhờ đó, ngư dân có thể dễ dàng kiểm soát lượng thức ăn, theo dõi sức khỏe cá, giảm lãng phí và hạ chi phí chăn nuôi.

Không dừng lại ở đó, robot cá còn mở ra tiềm năng ứng dụng trong thăm dò biển sâu và giám sát hệ sinh thái biển mà không gây xáo trộn môi trường tự nhiên. Theo nhóm nghiên cứu, thiết bị đã thu thập hơn 200 terabyte dữ liệu video và hàng chục triệu bức ảnh về đời sống dưới nước – nguồn dữ liệu quý giá để phát triển mô hình AI cho ngành thủy sản trong tương lai.

Hiện công nghệ robot cá đang được triển khai tại 23 khu vực, hỗ trợ quản lý hơn 6,3 triệu m² trang trại thủy sản trên đất liền và 5,5 tỷ m² ao hồ, vùng nuôi ngoài khơi, giúp giảm đến 50% chi phí lao động.

Khi công nghệ và thiên nhiên hài hòa, những cánh đồng nước không chỉ nuôi sống con người, mà còn trở thành biểu tượng cho nỗ lực ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào bảo tồn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên biển. Những chú cá robot, tưởng chừng xa lạ, lại đang lặng lẽ làm nên cuộc cách mạng cho ngành thủy sản.

Bên cạnh Trung Quốc, nhiều quốc gia tại châu Á cũng đang đầu tư mạnh vào việc ứng dụng công nghệ cao trong ngành nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là Nhật Bản và Hàn Quốc. Tuy chưa triển khai đại trà mô hình robot cá dẫn dắt và quản lý đàn cá như Trung Quốc, nhưng hai quốc gia này đã có những bước tiến quan trọng, đặt nền móng cho xu hướng nuôi trồng thủy sản thông minh.

Tại Nhật Bản, các doanh nghiệp và tổ chức nghiên cứu tập trung vào việc áp dụng công nghệ AI và IoT để tối ưu hóa quy trình nuôi cá. Nhiều hệ thống giám sát môi trường nước đã được triển khai, sử dụng các phao nổi gắn cảm biến để đo liên tục các chỉ số như nhiệt độ, độ mặn, oxy hòa tan. Dữ liệu thu thập được truyền trực tiếp về trung tâm xử lý thông qua mạng 4G hoặc vệ tinh, giúp ngư dân có thể theo dõi, điều chỉnh điều kiện môi trường từ xa, hạn chế rủi ro. Ngoài ra, Nhật Bản còn phát triển hệ thống cho ăn tự động thông minh, tích hợp AI để phân tích thói quen ăn uống của cá, tính toán lượng thức ăn phù hợp, từ đó giảm thiểu lãng phí và ô nhiễm môi trường. Dù chưa ứng dụng robot cá mô phỏng sinh học vào thực tiễn sản xuất, nhưng Nhật Bản đang là quốc gia tiên phong trong việc xây dựng nền tảng nuôi trồng thủy sản số hóa.

Tại Hàn Quốc, hướng tiếp cận lại thiên về nghiên cứu và phát triển robot cá sinh học. Công ty AIRO Inc. đã chế tạo thành công dòng robot cá mang tên MIRO – một trong những robot cá mô phỏng chuyển động tự nhiên tiên tiến nhất hiện nay. MIRO có thiết kế thuôn dài, thân thiện với môi trường nước và khả năng bơi lội linh hoạt như cá thật. Robot được trang bị cảm biến hồng ngoại, hệ thống AI và kết nối IoT, cho phép thu thập và truyền dữ liệu môi trường nước theo thời gian thực. Với pin công suất lớn, MIRO có thể hoạt động liên tục 22 giờ dưới nước, thực hiện hơn 50 kiểu bơi khác nhau.

Tuy nhiên, tại Hàn Quốc, robot cá MIRO hiện chủ yếu được ứng dụng trong lĩnh vực giải trí, nghiên cứu khoa học và giáo dục – xuất hiện tại các thủy cung, công viên giải trí, hoặc phục vụ các hoạt động thể thao dưới nước. Việc tích hợp MIRO vào hệ thống nuôi trồng thủy sản quy mô lớn vẫn chưa phổ biến, một phần do chi phí sản xuất cao và yêu cầu điều chỉnh hạ tầng.

Có thể thấy, trong khi Nhật Bản tập trung vào công nghệ giám sát – điều khiển từ xa và tự động hóa quy trình nuôi, thì Hàn Quốc lại chú trọng phát triển công nghệ robot cá mô phỏng sinh học, nhưng ứng dụng thực tiễn trong sản xuất thủy sản vẫn còn hạn chế. So với đó, mô hình robot cá thông minh của Trung Quốc đang đi trước một bước khi kết hợp được cả yếu tố sinh học – công nghệ AI – ứng dụng thực tế vào hoạt động quản lý và thu hoạch thủy sản trên quy mô lớn.