Svjetska populacija medonosnih pčela je u naglom padu koji nauka do sada nije mogla preokrenuti. Neki naučnici rade na rješenjima za krivce - bolesti, štetočine, dostupnost pčelinje hrane i pesticide - dok drugi traže alternative zaprašivanju pčela.
Tri tima naučnika gledaju na robotiku kao na sredstvo za smanjenje zavisnosti od oprašivanja pčela. Dvojica od njih su dizajnirali male, leteće robote, dok treći dizajnira robota na točkovima.
Sva tri uređaja su prototipovi. Vazdušni projekti su već uzeli maha, dok je zemaljski model još u najranijoj fazi projektovanja. Istraživači sa Univerziteta Harvard započeli su svoj rad prije 10 godina, dok su naučnici u Japanu Nacionalni institut za naprednu industrijsku nauku i tehnologiju nedavno je predstavio bežični vazdušni oprašivač koji sakuplja i odlaže polen.
Koristeći utemeljeniji pristup, multidisciplinarni tim West Virginia University (WVU) dizajnira autonomnog robota na kotačima koji je sposoban locirati, identificirati i oprašiti pojedinačne cvjetove.
Japanski letak
Najavljen u časopisu Chem, recenziranom časopisu, japanski uređaj se sastoji od male, bežične bespilotne letjelice sa pojasom od konjske dlake pričvršćenim na njegovoj donjoj strani. To je jedini robotski uređaj koji je zapravo oprašio biljku – u ovom slučaju japanski ljiljan u laboratorijskom testu.
Eijiro Miyako, vodeći kontakt na projektu, premazao je pojas robota gelom s jonskim tekućim. ILG-ovi ostaju ljepljivi dugo vremena iu normalnim i u teškim okruženjima, rekao je. Takođe su izdržljivi i vodootporni.
Jedinjenje je povećalo korisnu površinu pojasa, što mu je pomoglo da prikupi i zadrži održive količine polena tokom leta. Vlažnost i elektrostatička svojstva gela smanjuju mogućnost oštećenja polena kada traka dođe u kontakt sa prašnicima i tučkom.
Miyako je opisala zadatak upravljanja dronom za oprašivanje cvijeća kao „veoma težak. Vjerujem da bi oblik umjetne inteligencije (AI), GPS-a i kamera visoke rezolucije bio vrlo koristan za razvoj budućih mašina”, rekao je u intervjuu putem e-pošte.
AI bi također mogao poboljšati ponašanje oprašivanja dronom.
"Roj robotskih pčela sa umjetnom inteligencijom mogao bi odrediti najkraći put do cvjetanja i najefikasnije sredstvo za oprašivanje", rekao je.
Harvard's RoboBee
Oprašivanje je samo jedna aplikacija Vodeći istraživač sa Univerziteta Harvard Robert Wood predviđa mikroelektronskog robota. On i njegov tim smatraju da bi to moglo biti korisno u operacijama potrage i spašavanja.
Izgradnja RoboBee nije bilo moguće sve dok nisu izmislili novo sredstvo proizvodnje. Nazvane Pop-Up MEMS, pop-up knjige i origami dali su inspiraciju. Proces koristi razrađen proces nanošenja slojeva i savijanja unutar okvira koji sastavlja robote u jednom pokretu.
Otprilike veličine jedne američke četvrtine, RoboBee je visok 2.4 milimetra i težak nešto manje od 3.2 unce. On i leti i pliva i može da se spusti naopačke na ravne površine, koristeći statički elektricitet. Sljedeće, istraživači s Harvarda žele da naprave "košnicu" za pčele kako bi napunile svoju snagu.
Wood predviđa RoboBees raspoređene u rojeve, slično drugom njihovom izumu, Kilobotima. Istraživači s Harvarda koriste ove male, autonomne robote da istraže kolektivnu umjetnu inteligenciju i ponašanje rojeva.
Robotski rover
Prototip WVU izvodi svoj robotski transport iz autonomnog modela koji su studenti inženjerstva izgradili i upotrijebili za pobjedu u NASA-inom Centennial Challengeu za povratak uzorka robota 2016. Studenti su dizajnirali autonomnog robota da se kreće po polju i preuzima objekte koristeći samo tehnologiju koja je sposobna da radi u okruženju Marsa ili Meseca.
Funkcija ovog robota je ono što njegov glavni istraživač naziva precizno oprašivanje.
“Ne zanima nas samo uduvavanje zraka ili protresanje biljaka da bismo ih oprašili. Zainteresovani smo da se bavimo pojedinačnim cvijećem”, rekao je Yu Gu, docent WVU za vazduhoplovstvo i mašinstvo.
Gu i njegov tim će postaviti niz lidara i kamera kako bi omogućili robotskoj ruci da locira pojedinačne cvjetove, odredi njihovu održivost i primijeni polen na zdrave cvjetove. Slično radaru, lidar koristi laserski generirane svjetlosne impulse – umjesto zvučnih valova – za otkrivanje objekata.
WVU će testirati svoj oprašivač na malinama i kupinama u stakleniku. Mogućnost testiranja robota u više generacija bobica u toku jedne godine nalagala je da koriste zatvorenu lokaciju. Ovo je samo prvi krug istraživanja; dalji razvoj će se desiti u narednim studijama.
„Želimo prvo pokazati da je to izvodljivo“, rekao je Gu.
U međuvremenu …
Entomolozi u Danforth Lab na Univerzitetu Cornell vjeruju da domaće pčele mogu podnijeti neke, au nekoliko slučajeva, sve zahtjeve za oprašivanje voćnjaka. Direktorica laboratorije za istraživanje i terensko istraživanje, Maria van Dyke, rekla je da postoji nekoliko voćnjaka u državi New York koji više ne iznajmljuju košnice, već umjesto toga koriste domaće oprašivanje pčela.
Ovo bi sada moglo biti veoma važno, budući da je svaki od modela robota prošao najmanje 10 godina od komercijalnog izdavanja. Harvardov robot je i dalje vezan za svoj izvor napajanja, a sistem za navođenje japanskog robota mogao bi imati koristi od dodavanja GPS-a i umjetne inteligencije.
Guov WVU tim još nije završio svoju fazu planiranja. Nakon što se izradi prototip, oni će raditi testove u staklenicima i testirati kvalitetno robotsko oprašeno voće u odnosu na prirodno oprašeno voće.
— David Weinstock, dopisnik FGN