Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và tốc độ đô thị hóa nhanh chóng tại Việt Nam đang làm gia tăng mạnh mẽ khối lượng rác thải sinh hoạt tại các đô thị. Thực trạng thu gom và xử lý rác thải hiện nay đối mặt với nhiều áp lực:

  • Khối lượng rác thải lớn: Tại Thành phố Hồ Chí Minh, lượng rác thải sinh hoạt phát sinh đạt khoảng 9.500 tấn/ngày và tăng đều đặn từ 4% đến 5% mỗi năm. Tại Hà Nội, con số này đạt khoảng 6.000 tấn/ngày. Trong giai đoạn 2009–2011, tổng khối lượng rác thải rắn tại Việt Nam đã tăng hơn 46% và được dự báo tiếp tục gia tăng với định mức 0,98 kg/người/ngày giai đoạn 2018–2030.
  • Bất cập trong khâu xử lý: Tỷ lệ thu gom rác thải đô thị đạt từ 80% đến 85%, nhưng có đến 70% lượng rác được xử lý bằng phương pháp chôn lấp tại các bãi rác lớn như Nam Sơn (Hà Nội) hay Đa Phước (TP. Hồ Chí Minh). Tỷ lệ tái chế rác thải chỉ đạt từ 10% đến 15%. Rác thải nhựa chiếm từ 12% đến 14% tổng lượng rác, trong đó có khoảng 730.000 tấn rác nhựa thải ra môi trường mỗi năm từ các đô thị lớn và khoảng 453.000 tấn rò rỉ vào nguồn nước, đại dương.
  • Điều kiện lao động: Công tác vệ sinh môi trường chủ yếu vẫn dựa vào phương thức thủ công. Công nhân vệ sinh phải làm việc trong môi trường độc hại, đối mặt với nguy cơ bệnh nghề nghiệp và tai nạn lao động, trong khi tình trạng thiếu hụt nhân lực ngày càng rõ rệt.

Đồng thời, hệ thống năng lượng quốc gia đang đứng trước sức ép cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch (năm 2020, than đá chiếm 36% sản lượng điện với 47 triệu tấn khai thác, dầu mỏ nhập khẩu hơn 70% nhu cầu, khí tự nhiên khai thác 10,4 tỷ m³). Việc khai thác các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời (đạt 16 GW cuối năm 2021) và điện gió (đạt 12 GW cuối năm 2021) là định hướng bền vững. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài "Tính toán, thiết kế và chế tạo Robot dọn vệ sinh đường phố đa năng sử dụng năng lượng mặt trời" với chuyên đề "Mô phỏng và lập trình điều khiển Robot vệ sinh đường phố đa năng sử dụng năng lượng mặt trời" được thực hiện.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định gồm 4 nội dung cụ thể:

  1. Tìm hiểu thực trạng xử lý rác thải và hệ thống tái tạo năng lượng của nước ta hiện nay.
  2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế hệ thống tái tạo năng lượng kết hợp với hệ thống cơ khí.
  3. Thiết kế hệ thống cơ khí Robot dọn rác đa năng.
  4. Thiết kế hệ thống mạch điện tái tạo năng lượng và hệ thống điều khiển cho robot.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Mô hình robot dọn vệ sinh đường phố đa năng tích hợp hệ thống thu gom, hút bụi, di chuyển đa hướng và mạch tái tạo năng lượng mặt trời.
  • Phạm vi không gian và dữ liệu: Khảo sát thực trạng rác thải và tiềm năng năng lượng tái tạo tại Việt Nam (tập trung vào dữ liệu tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và các dự án năng lượng tái tạo quốc gia cập nhật đến giai đoạn 2020–2021).
  • Phạm vi kỹ thuật: Tập trung vào việc tính toán cấu hình cơ khí, tích hợp phần cứng vi điều khiển Arduino Mega 2560, cảm biến khoảng cách LiDAR, mạch công suất L298N, truyền thông không dây HC-05 và xây dựng phần mềm giao diện điều khiển Winform C#.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình kỹ thuật

  • Nguyên lý quang điện và hệ thống điện mặt trời: Ứng dụng hiệu ứng quang điện trên các tế bào quang điện (photovoltaic cells) cấu tạo từ chất bán dẫn silic với cấu trúc tiếp giáp p-n. Quá trình chuyển đổi năng lượng mặt trời thành dòng điện một chiều (DC) được quản lý qua bộ điều khiển sạc theo phương pháp băm xung PWM (Pulse Width Modulation) hoặc MPPT (Maximum Power Point Tracking) để nạp vào pin lưu trữ của robot.
  • Nguyên lý động học bánh xe Mecanum: Sử dụng cấu hình bánh xe đa hướng Mecanum (phát minh năm 1973 bởi Bengt Ilon), trong đó các con lăn bị động gắn quanh chu vi bánh xe tạo một góc 45 độ so với mặt phẳng quay. Bằng cách điều khiển độc lập chiều quay và vận tốc của 4 động cơ dẫn động 4 bánh, hệ thống có thể tạo ra lực tổng hợp để di chuyển tịnh tiến, di chuyển ngang, di chuyển chéo và xoay tròn tại chỗ quanh tâm mà không cần chuyển hướng trục bánh xe.
  • Nguyên lý khí động học thu gom bụi: Sử dụng quạt hút để tạo vùng áp suất thấp cục bộ tại họng hút, kéo luồng không khí chứa bụi qua màng lọc khô để giữ lại các hạt bụi trước khi xả không khí sạch ra môi trường.
  • Lý thuyết điều khiển động cơ và truyền thông nhúng: Sử dụng mạch cầu H (Dual H-Bridge Driver) để đảo chiều dòng điện cấp cho động cơ DC, kết hợp điều chế độ rộng xung (PWM) để điều chỉnh vận tốc. Giao tiếp dữ liệu không dây giữa vi điều khiển và máy tính được thiết lập thông qua giao thức UART trên module Bluetooth HC-05.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Thu thập, xử lý số liệu thống kê từ các cơ quan quản lý (Bộ Tài nguyên và Môi trường, Viện Chiến lược và Chính sách Tài nguyên và Môi trường, Báo cáo Năng lượng quốc gia) để làm rõ tính cấp thiết của đề tài.
  • Phương pháp so sánh và lựa chọn kỹ thuật: Đánh giá ưu – nhược điểm của các phương án cơ cấu chuyển động, phương án lọc bụi và phương án khai thác năng lượng tái tạo nhằm chọn cấu hình tối ưu cho robot di động tự hành.
  • Phương pháp thiết kế và mô hình hóa cơ điện tử: Thiết kế sơ đồ khối phần cứng, sơ đồ đấu nối mạch điện, lưu đồ thuật toán điều khiển và giao diện điều khiển trên máy tính.
  • Phương pháp thực nghiệm kiểm chứng: Chế tạo mô hình phần cứng thực tế, nạp chương trình điều khiển cho Arduino Mega 2560, kết nối giao diện C# Winform và thử nghiệm hai chế độ vận hành: điều khiển bằng tay (Manual qua Bluetooth) và tự động tránh vật cản (Auto bằng cảm biến LiDAR).

Nguồn dữ liệu

  • Dữ liệu thống kê về môi trường và chất thải rắn sinh hoạt từ Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia và Sở Tài nguyên & Môi trường các địa phương.
  • Dữ liệu cơ cấu nguồn điện và sản lượng khai thác năng lượng từ Báo cáo Năng lượng quốc gia năm 2020.
  • Tài liệu tính toán chi tiết máy và hệ thống dẫn động cơ khí của tác giả Nguyễn Trọng Hiệp, Trịnh Chất và Lê Văn Uyển.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Kiến trúc phần cứng hệ thống

Hệ thống phần cứng của Robot vệ sinh đường phố đa năng được phân chia thành các khối chức năng chính:

Khối chức năng Linh kiện / Thiết bị sử dụng Vai trò và thông số kỹ thuật chính
Khối xử lý trung tâm Arduino Mega 2560 Tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến LiDAR và Bluetooth; xử lý logic thuật toán và xuất xung điều khiển động cơ.
Khối cảm biến Cảm biến LiDAR và Camera xử lý ảnh Quét môi trường xung quanh bằng chùm tia laser để phát hiện chướng ngại vật; camera hỗ trợ nhận diện đối tượng.
Khối truyền thông Module Bluetooth HC-05 Giao tiếp UART với Arduino Mega ở tốc độ truyền (baudrate) 9600 bps để nhận dữ liệu điều khiển từ Winform.
Khối công suất & chấp hành Module mạch cầu H L298N, 4 động cơ DC di chuyển, 1 động cơ hút Điều khiển đảo chiều và tốc độ 4 động cơ dẫn động độc lập 4 bánh xe Mecanum thông qua các chân Digital và PWM; đóng cắt động cơ hút bụi.
Khối năng lượng tái tạo Tấm pin năng lượng mặt trời & Bộ sạc Hấp thụ quang năng chuyển hóa thành điện năng DC nạp cho khối nguồn/pin lưu trữ của toàn bộ robot.

Lưu đồ thuật toán và nguyên lý vận hành

Thuật toán điều khiển của robot được tổ chức theo quy trình khép kín:

  1. Khởi động và kiểm tra nguồn: Hệ thống khởi động và đo điện áp từ khối nguồn/pin lưu trữ. Nếu mức pin không đủ, robot chuyển sang trạng thái chờ sạc hoặc di chuyển đến khu vực có ánh sáng mặt trời để tấm pin quang điện tái tạo năng lượng.
  2. Thiết lập chế độ di chuyển: Khi dung lượng pin đạt ngưỡng cho phép, robot bắt đầu lộ trình làm việc.
    • Chế độ tự động (Auto): Robot tự hành theo lộ trình lập sẵn. Cảm biến LiDAR liên tục quét không gian phía trước. Khi phát hiện vật cản trong phạm vi cảnh báo, bộ vi điều khiển tính toán điều chỉnh hướng quay của các bánh xe Mecanum để tránh chướng ngại vật rồi tiếp tục hành trình.
    • Chế độ điều khiển bằng tay (Manual): Robot nhận trực tiếp các mã lệnh điều hướng (tiến, lùi, dịch ngang trái/phải, xoay góc) được gửi từ phần mềm giao diện trên máy tính qua kết nối Bluetooth HC-05.
  3. Thực thi nhiệm vụ vệ sinh: Động cơ hút bụi hoạt động liên tục để thu gom rác và bụi trên đường di chuyển qua màng lọc khô vào thùng chứa.
  4. Kiểm tra thùng rác và ngắt vòng lặp: Cảm biến kiểm tra trạng thái đầy của thùng rác; nếu thùng đầy, robot phát tín hiệu hoặc di chuyển về điểm tập kết. Quá trình dừng lại khi nhận lệnh kết thúc từ giao diện người dùng.

Triển khai phần mềm và giao diện điều khiển

  • Chương trình nhúng trên Arduino Mega 2560: Sử dụng ngôn ngữ C/C++ để cấu hình các chân IN1, IN2, IN3, IN4 điều khiển chiều quay và chân ENA, ENB để băm xung PWM điều khiển tốc độ qua module L298N; đọc dữ liệu chuỗi từ cổng Serial nối với module HC-05 ở baudrate 9600.
  • Ứng dụng máy tính Winform C#: Xây dựng giao diện đồ họa người dùng (GUI) cho phép kết nối cổng COM Bluetooth, lựa chọn chế độ hoạt động (Auto/Manual), gửi các gói lệnh điều khiển hướng di chuyển của robot và hiển thị trạng thái làm việc.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan về tình hình rác thải và hệ thống tái tạo năng lượng

Chương I trình bày bức tranh toàn cảnh về thực trạng rác thải tại Việt Nam, các phương án xử lý rác hiện hành và tiềm năng các nguồn năng lượng tái tạo:

  • Thực trạng rác thải và phương pháp xử lý: Phân tích các mô hình thu gom thủ công (chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng tốc độ chậm, ảnh hưởng sức khỏe công nhân) và cơ giới hóa (sử dụng xe quét, xe ép rác chuyên dụng). Đánh giá các phương pháp xử lý chính gồm: chôn lấp (chiếm 70% tổng lượng rác, gây ô nhiễm đất và nước ngầm), đốt rác (giúp giảm thể tích và phát điện nhưng yêu cầu kiểm soát khí thải nghiêm ngặt), và tái chế (mới đạt tỷ lệ 10–15% do thiếu đồng bộ trong phân loại tại nguồn).
  • Hiện trạng các nguồn năng lượng hóa thạch và tái tạo tại Việt Nam:
Nguồn năng lượng Thực trạng khai thác / Tiềm năng tại Việt Nam (Số liệu năm 2020 - 2021)
Than đá Chiếm khoảng 36% sản lượng điện năng quốc gia; sản lượng khai thác khoảng 47 triệu tấn (2020).
Dầu mỏ Chiếm 36% tổng nhu cầu năng lượng (2020); Việt Nam phải nhập khẩu hơn 70% nhu cầu.
Khí tự nhiên Đạt sản lượng khoảng 10,4 tỷ m³ (2020), đáp ứng khoảng 10% tổng nhu cầu năng lượng.
Điện gió Tổng công suất lắp đặt đạt khoảng 12 GW (cuối 2021); tiêu biểu gồm dự án Bạc Liêu (142 MW), Ninh Thuận (200 MW).
Điện mặt trời Tổng công suất lắp đặt đạt khoảng 16 GW (cuối 2021); tiêu biểu gồm dự án Phú Mỹ (256 MW), Bình Định (62 MW).
Thủy điện Công suất lắp đặt đạt khoảng 17 GW (2021) với các nhà máy lớn như Sơn La, Hòa Bình, Lai Châu.
Năng lượng sinh học Cung cấp hơn 1,2 GW (2021) từ bã mía, bã trấu, biogas; tiêu biểu có nhà máy Duyên Hải (175 MW), Trà Vinh (30 MW).

Chương I đi đến kết luận về tính cấp thiết của việc tự động hóa thiết bị thu gom rác kết hợp tự chủ nguồn cấp điện bằng năng lượng mặt trời ngay trên thiết bị.

Chương II: Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

Chương II tiến hành so sánh, phân tích các giải pháp kỹ thuật để lựa chọn cấu hình thiết kế cho robot:

  • Lựa chọn hệ thống tái tạo năng lượng: So sánh ba phương án: năng lượng gió (cồng kềnh, phụ thuộc tốc độ gió, gây ồn), năng lượng nước (không khả thi trên phương tiện di động) và năng lượng mặt trời (kết cấu tấm phẳng nhỏ gọn, dễ tích hợp trên nóc xe, chi phí phù hợp). Tác giả chọn phương án sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời.
  • Lựa chọn hệ thống hút bụi: So sánh phương án lọc bụi qua môi trường chất lỏng (nước) và lọc qua màng lọc khô. Hệ thống lọc nước có hiệu suất cao nhưng cồng kềnh, dễ bị tràn và tăng tải trọng xe. Tác giả chọn phương án sử dụng màng lọc khô nhờ ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, dễ thay thế, chi phí thấp và đáp ứng tốt việc thu giữ bụi mịn.
  • Lựa chọn hệ thống di chuyển: So sánh hệ thống khung xe 4 bánh truyền thống (dẫn động qua hộp số và vi sai, bán kính quay vòng lớn, khó di chuyển trong không gian hẹp) và hệ thống bánh xe đa hướng Mecanum. Bánh xe Mecanum với các con lăn nghiêng 45 độ cho phép chuyển động tịnh tiến linh hoạt theo mọi hướng, dịch ngang và quay tại chỗ, giúp robot dễ dàng xoay trở trên đường phố và các ngõ hẹp.

Chương III: Thiết kế hệ thống điều khiển

Chương III tập trung vào việc tính toán, xây dựng phần cứng và viết mã điều khiển cho toàn bộ hệ thống robot:

  • Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển tổng thể và sơ đồ khối chức năng bao gồm khối xử lý trung tâm, khối cảm biến (LiDAR, Camera), khối động cơ, khối hút rác, khối nguồn và tấm pin năng lượng mặt trời.
  • Thiết kế mạch điều khiển công suất sử dụng module L298N kết nối với vi điều khiển Arduino Mega 2560 (các chân tín hiệu IN1 nối chân 7, IN2 nối chân 6, IN3 nối chân 5, IN4 nối chân 4, ENA nối chân 9, ENB nối chân 10).
  • Tích hợp module truyền thông Bluetooth HC-05 giao tiếp qua cổng nối tiếp Serial với baudrate 9600 để nhận dữ liệu điều khiển từ ứng dụng Winform C#.
  • Lập trình giải thuật đọc dữ liệu khoảng cách từ cảm biến LiDAR để phát hiện vật cản và điều hướng tránh chướng ngại vật tự động.
  • Xây dựng hoàn chỉnh mã nguồn điều khiển nhúng trên Arduino Mega 2560 và ứng dụng giao diện điều khiển trên nền tảng .NET Winform C#.

Chương IV: Kết luận

Tổng kết toàn bộ quá trình nghiên cứu, tính toán thiết kế và thử nghiệm chế tạo mô hình robot dọn vệ sinh đường phố đa năng sử dụng năng lượng mặt trời.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  • Xây dựng hoàn chỉnh sơ đồ nguyên lý và lưu đồ thuật toán điều khiển cho hệ thống robot vệ sinh đường phố tự hành kết hợp điều khiển từ xa.
  • Thiết kế và lắp ráp thành công mô hình phần cứng robot tích hợp: cơ cấu di chuyển 4 bánh xe Mecanum độc lập, hệ thống hút bụi sử dụng màng lọc, module công suất L298N, khối xử lý vi điều khiển Arduino Mega 2560 và module truyền thông Bluetooth HC-05.
  • Tích hợp thành công tấm pin năng lượng mặt trời trên thân xe nhằm bổ sung năng lượng trực tiếp cho hệ thống lưu trữ điện.
  • Lập trình hoàn chỉnh mã nguồn nhúng C/C++ trên Arduino và xây dựng giao diện điều khiển Winform C# đáp ứng hai chế độ vận hành: tự động tránh vật cản bằng cảm biến LiDAR và điều khiển dịch chuyển đa hướng thủ công qua sóng Bluetooth.

Đóng góp của đề tài

  • Về mặt giải pháp kỹ thuật: Đề xuất một mô hình robot vệ sinh cỡ nhỏ sử dụng bánh xe đa hướng Mecanum, khắc phục hạn chế về bán kính quay vòng của các dòng xe thu gom rác truyền thống, phù hợp cho không gian công cộng, hè phố và khu vực có diện tích hẹp.
  • Về tính ứng dụng năng lượng: Kết hợp hệ thống thu gom rác tự động với nguồn năng lượng mặt trời tái tạo tại chỗ, góp phần giảm sự phụ thuộc vào mạng lưới điện truyền thống và giảm phát thải trong công tác vệ sinh đô thị.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Mô hình mới được chế tạo và thử nghiệm ở quy mô mô hình học thuật (prototype), chưa được thử nghiệm tải trọng lớn trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt ngoài đường phố thực tế.
  • Cơ cấu bánh xe Mecanum đạt hiệu quả cao trên mặt sàn phẳng nhưng sẽ bị giảm hiệu suất truyền động và độ bám khi vận hành trên mặt đường gồ ghề, trơn trượt hoặc nhiều cát đá lớn.
  • Khả năng tái tạo năng lượng mặt trời phụ thuộc vào cường độ bức xạ quang học theo thời tiết và diện tích bề mặt lắp đặt tấm pin trên thân xe còn hạn chế.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Nghiên cứu nâng cấp thuật toán xử lý ảnh trên Camera kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) để phân loại rác thải tự động trước khi hút.
  • Tối ưu hóa mạch quản lý sạc năng lượng mặt trời sử dụng thuật toán dò điểm công suất cực đại (MPPT) để nâng cao hiệu suất sạc cho pin.
  • Thiết kế nâng cấp cơ cấu tự động nén rác và cơ cấu lật/xả rác tự động vào thùng rác trung tâm khi thùng chứa đầy.
  • Nâng cấp khung gầm và hệ thống dẫn động nhằm tăng khả năng chịu tải và khả năng vượt địa hình gồ ghề của robot trên đường phố thực tế.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn đối với:

  • Sinh viên và giảng viên ngành Cơ điện tử, Tự động hóa, Kỹ thuật Robot: Tham khảo phương pháp tính toán động học và giải thuật điều khiển hệ thống bánh xe đa hướng Mecanum; sơ đồ kết nối vi điều khiển Arduino Mega 2560 với module công suất L298N và cảm biến LiDAR.
  • Người nghiên cứu các hệ thống xe tự hành (AGV/AMR): Tham khảo kiến trúc kết hợp giữa điều khiển tự động tránh vật cản bằng cảm biến laser và điều khiển giám sát từ xa qua giao diện Winform C# kết nối Bluetooth.
  • Các đề tài ứng dụng năng lượng tái tạo: Tham khảo giải pháp tích hợp tấm pin mặt trời và bộ điều khiển sạc trên các phương tiện di động tự hành.

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án lựa chọn loại bánh xe nào cho hệ thống di chuyển của robot và vì sao?
Đồ án lựa chọn hệ thống bánh xe đa hướng Mecanum (con lăn đặt góc 45 độ so với trục quay). Cấu hình này cho phép robot di chuyển tịnh tiến, dịch chuyển ngang sang hai bên, di chuyển theo đường chéo và quay tròn tại chỗ quanh tâm mà không cần cơ cấu bẻ lái, giúp robot vận hành linh hoạt trong các không gian hẹp.

2. Vi điều khiển và các linh kiện phần cứng chính được sử dụng trong đồ án là gì?
Hệ thống điều khiển sử dụng vi điều khiển trung tâm Arduino Mega 2560. Các linh kiện phần cứng đi kèm bao gồm: module mạch cầu H L298N điều khiển 4 động cơ DC di chuyển và động cơ hút bụi, cảm biến quét laser LiDAR và Camera xử lý ảnh để phát hiện vật cản, module Bluetooth HC-05 để nhận lệnh không dây và tấm pin năng lượng mặt trời để sạc điện.

3. Robot vận hành theo những chế độ nào và được điều khiển qua giao diện gì?
Robot có 2 chế độ vận hành chính:

  • Chế độ Auto (Tự động): Robot tự hành theo lộ trình lập sẵn và tự động điều chỉnh hướng di chuyển để tránh vật cản dựa trên dữ liệu khoảng cách từ cảm biến LiDAR.
  • Chế độ Manual (Thủ công): Robot nhận trực tiếp các lệnh điều hướng từ người vận hành thông qua giao diện đồ họa được thiết kế bằng Winform C# trên máy tính, truyền nhận qua Bluetooth HC-05.

4. Vì sao tác giả lựa chọn hệ thống hút bụi sử dụng màng lọc thay vì lọc qua chất lỏng?
Hệ thống màng lọc khô được lựa chọn vì có kết cấu gọn nhẹ, chi phí gia công và thiết kế thấp hơn nhiều so với hệ thống lọc qua nước, dễ dàng bảo dưỡng và tháo rời thay thế màng lọc định kỳ, tránh làm tăng tải trọng và cồng kềnh cho khung xe robot tự hành.

5. Theo số liệu thống kê trong đồ án, thực trạng xử lý rác thải sinh hoạt tại Việt Nam như thế nào?
Theo số liệu trong đồ án, mỗi ngày TP. Hồ Chí Minh phát sinh khoảng 9.500 tấn và Hà Nội phát sinh khoảng 6.000 tấn rác sinh hoạt. Tỷ lệ thu gom rác tại đô thị đạt khoảng 80–85%, tuy nhiên có tới 70% lượng rác vẫn được xử lý bằng phương pháp chôn lấp, trong khi tỷ lệ tái chế chỉ đạt 10–15%.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Trung Kiên đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ tính toán, thiết kế và chế tạo mô hình Robot dọn vệ sinh đường phố đa năng sử dụng năng lượng mặt trời. Hệ thống tích hợp thành công cơ cấu chuyển động đa hướng bằng bánh xe Mecanum, cơ cấu hút bụi màng lọc, cảm biến tránh vật cản LiDAR và nguồn sạc năng lượng tái tạo trên nền tảng vi điều khiển Arduino Mega 2560 kết hợp giao diện Winform C#. Kết quả nghiên cứu mang lại một mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh, đóng góp giải pháp kỹ thuật hữu ích hướng tới tự động hóa công tác vệ sinh môi trường đô thị và ứng dụng năng lượng sạch tại Việt Nam.