Популяція медоносних бджіл у світі стрімко скорочується, що наука досі не змогла повернути назад. Деякі вчені працюють над вирішенням причин — хворобами, шкідниками, доступністю бджолиного корму та пестицидами — тоді як інші шукають альтернативи запиленню медоносними бджолами.
Три групи вчених розглядають робототехніку як засіб зменшення залежності від запилення медоносними бджолами. Двоє з них розробили крихітних літаючих роботів, а третій проектує робота на колесах.
Всі три пристрої є прототипами. Повітряні проекти вже почалися, тоді як наземна модель все ще перебуває на ранній стадії розробки. Дослідники Гарвардського університету почали свою роботу 10 років тому, а вчені Японії Національний інститут передових промислових наук і технологій нещодавно представила бездротовий повітряний запилювач, який збирає та відкладає пилок.
Використовуючи більш обґрунтований підхід, багатопрофільна команда Університету Західної Вірджинії (WVU) розробляє автономного робота на колесах, який здатний знаходити, ідентифікувати та запилювати окремі квіти.
Японський флаєр
Оголошений у Chem, рецензованому журналі, японський пристрій складається з невеликого бездротового дрона з поясом з кінського волосу, прикріпленим до його нижньої сторони. Це єдиний роботизований пристрій, який фактично запилив рослину – у цьому випадку японську лілію під час лабораторних тестів.
Ейдзіро Міяко, керівник проекту, покрив пояс робота іонним рідким гелем. За його словами, ILG залишаються липкими протягом тривалого часу як у звичайних, так і в суворих умовах. Вони також міцні та водостійкі.
З’єднання збільшило корисну площу поверхні пояса, що допомогло йому збирати та утримувати життєздатну кількість пилку під час польоту. Вологість і електростатичні властивості гелю зменшують шанси пошкодження пилку, коли стрічка контактує з тичинками та маточками.
Міяко описав завдання пілотування дрона для запилення квітів як «дуже важке. Я вважаю, що форма штучного інтелекту (ШІ), GPS і камери високої роздільної здатності були б дуже корисними для розробки машин майбутнього», — сказав він в електронному інтерв’ю.
Штучний інтелект може також покращити поведінку дронів при запиленні.
«Рій роботизованих бджіл зі штучним інтелектом може визначити найкоротший шлях до цвітіння та найефективніший спосіб запилення», — сказав він.
RoboBee з Гарварду
Запилення - це лише одне застосування Провідний дослідник Гарвардського університету Роберт Вуд передбачає для мікроелектронного робота. Він і його команда вважають, що це може бути корисним у пошуково-рятувальних операціях.
Будівництво RoboBee було неможливо, поки вони не винайшли новий засіб виробництва. Під назвою Pop-Up MEMS натхненням стали спливаючі книги та орігамі. У цьому процесі використовується складний процес накладання шарів і складання всередині рами, яка збирає роботів одним рухом.
Приблизно розміром з квартал США, RoboBee має 2.4 міліметра у висоту і важить трохи менше 3.2 унції. Він і літає, і плаває, а також може сідати вниз головою на плоскі поверхні, використовуючи статичну електрику. Далі дослідники з Гарварду хочуть побудувати «вулик» для бджіл, щоб відновити свою енергію.
Вуд уявляє RoboBees, розгорнутих у зграї, подібно до іншого їхнього винаходу, Kilobots. Гарвардські дослідники використовують цих крихітних автономних роботів для дослідження колективного ШІ та поведінки роїв.
Роботизований марсохід
Роботизований транспорт прототипу WVU побудований на основі автономної моделі студентів-інженерів, яку побудували та використовували для перемоги у конкурсі NASA Sample Return Robot Centennial Challenge 2016 року. Студенти розробили автономного робота для переміщення по полю та вилучення об’єктів, використовуючи лише технологію, здатну працювати в марсіанському чи місячному середовищі.
Функція цього робота полягає в тому, що його головний дослідник називає точним запиленням.
«Ми не зацікавлені в тому, щоб просто видувати повітря або струшувати рослини, щоб отримати їх запилення. Ми зацікавлені в тому, щоб мати справу з окремими квітами", - сказав Ю Гу, асистент професора аерокосмічної та механічної інженерії WVU.
Гу та його команда встановлять ряд лідарів і камер, щоб роботизована рука могла знаходити окремі квіти, визначати їх життєздатність і наносити пилок на здорові квіти. Як і радар, лідар використовує для виявлення об’єктів світлові імпульси, створені лазером, замість звукових хвиль.
WVU випробує свій запилювач на тепличних малині та ожині. Можливість випробувати робота на кількох поколіннях ягід протягом одного року зумовила їх використання в приміщенні. Це лише перший раунд дослідження; Подальший розвиток відбудеться в наступних дослідженнях.
«Спочатку ми хочемо показати, що це можливо», — сказав Гу.
Тим часом …
Ентомологи в Лабораторія Danforth при Корнельському університеті вважають, що місцеві бджоли можуть покрити деякі, а в деяких випадках і всі потреби саду щодо запилення. Директор лабораторії з досліджень та роботи з громадськістю, Марія ван Дайк, сказала, що є кілька фруктових садів штату Нью-Йорк, які більше не орендують вулики, а замість цього використовують місцеве бджолине запилення.
Зараз це може бути дуже важливо, оскільки кожній моделі роботів минуло не менше 10 років після комерційного випуску. Гарвардський робот все ще прив’язаний до свого джерела живлення, і система наведення японського робота може виграти від додавання GPS і штучного інтелекту.
Команда WVU Гу ще не завершила етап планування. Після створення прототипу вони проведуть випробування в теплицях і перевірять якість роботизованих запилених фруктів порівняно з фруктами, запиленими природним шляхом.
— Девід Вайнсток, кореспондент FGN