Populasi lebah madu dunia berada dalam kemerosotan mendadak yang tidak dapat dipulihkan oleh sains setakat ini. Sesetengah saintis sedang mengusahakan penyelesaian kepada penyebabnya - penyakit, perosak, ketersediaan ternakan lebah dan racun perosak - manakala yang lain mencari alternatif kepada pendebungaan lebah madu.
Tiga pasukan saintis melihat robotik sebagai cara untuk mengurangkan pergantungan pada pendebungaan lebah madu. Dua daripada mereka telah mereka bentuk robot terbang yang kecil, manakala yang ketiga mereka bentuk robot beroda.
Ketiga-tiga peranti adalah prototaip. Projek-projek udara telah pun mengambil bahagian, manakala model berasaskan darat masih dalam fasa reka bentuk terawal. Penyelidik Universiti Harvard memulakan kerja mereka 10 tahun lalu, manakala saintis di Jepun Institut Sains dan Teknologi Perindustrian Termaju Negara baru-baru ini memperkenalkan pendebunga udara tanpa wayar yang mengumpul dan mendepositkan debunga.
Menggunakan pendekatan yang lebih berasaskan, pasukan pelbagai disiplin West Virginia University (WVU) sedang mereka bentuk robot beroda autonomi yang mampu mengesan, mengenal pasti dan mendebungakan bunga individu.
risalah Jepun
Diumumkan di Chem, jurnal semakan rakan sebaya, peranti Jepun terdiri daripada dron tanpa wayar kecil dengan tali pinggang bulu kuda dilekatkan pada bahagian bawahnya. Ia adalah satu-satunya peranti robotik yang sebenarnya telah mendebungakan tumbuhan - dalam kes ini, teratai Jepun dalam ujian makmal.
Eijiro Miyako, kenalan utama projek itu, menyalut tali pinggang robot dengan gel cecair ionik. ILG kekal melekit untuk masa yang lama dalam kedua-dua persekitaran biasa dan keras, katanya. Mereka juga tahan lama dan kalis air.
Kompaun itu meningkatkan kawasan permukaan tali pinggang yang boleh digunakan, yang membantunya mengumpul dan mengekalkan jumlah debunga yang berdaya maju semasa penerbangan. Sifat basah dan elektrostatik gel mengurangkan kemungkinan kerosakan debunga apabila tali pinggang menyentuh stamen dan pistil.
Miyako menyifatkan tugas memandu dron untuk mendebungakan bunga sebagai "sangat sukar. Saya percaya bahawa satu bentuk kecerdasan buatan (AI), GPS dan kamera resolusi tinggi akan sangat berguna untuk pembangunan mesin masa depan,” katanya dalam temu bual e-mel.
AI juga boleh meningkatkan tingkah laku pendebungaan dron.
"Sekumpulan lebah robot AI boleh menentukan laluan terpendek untuk berbunga dan cara pendebungaan yang paling berkesan," katanya.
RoboBee Harvard
Pendebungaan hanyalah satu aplikasi Penyelidik utama Universiti Harvard Robert Wood meramalkan untuk robot mikroelektronik. Dia dan pasukannya berpendapat ia mungkin berguna dalam operasi mencari dan menyelamat.
Membangun RoboBee tidak mungkin sehingga mereka mencipta cara pembuatan baru. Dipanggil Pop-Up MEMS, buku pop timbul dan origami memberikan inspirasi. Proses ini menggunakan proses pelapisan dan lipatan yang rumit dalam bingkai yang memasang robot dalam satu pergerakan.
Kira-kira saiz suku AS, RoboBee adalah 2.4 milimeter tinggi dan berat hanya di bawah 3.2 auns. Ia terbang dan berenang serta boleh hinggap terbalik pada permukaan rata, menggunakan elektrik statik. Seterusnya, penyelidik Harvard ingin membina "sarang" untuk lebah untuk mengisi semula kuasa mereka.
Wood membayangkan RoboBees dikerahkan dalam kumpulan, serupa dengan ciptaan mereka yang lain, Kilobots. Penyelidik Harvard menggunakan robot kecil dan autonomi ini untuk menyiasat AI kolektif dan tingkah laku kawanan.
Penjelajah robotik
Prototaip WVU memperoleh pengangkutan robotnya daripada pelajar kejuruteraan model autonomi yang dibina dan digunakan untuk memenangi Cabaran Centennial Sample Return Robot 2016 NASA. Pelajar mereka bentuk robot autonomi untuk bergerak di sekitar padang dan mengambil objek hanya menggunakan teknologi yang mampu beroperasi dalam persekitaran Marikh atau bulan.
Fungsi robot ini ialah penyiasat utamanya memanggil pendebungaan ketepatan.
“Kami tidak berminat untuk hanya meniup udara atau menggoncang tumbuhan untuk mendapatkan pendebungaan. Kami berminat untuk berurusan dengan bunga individu,” katanya Yu Gu, penolong profesor aeroangkasa dan mekanikal WVU.
Gu dan pasukannya akan memasang pelbagai lidar dan kamera untuk membolehkan lengan robot mengesan bunga individu, menentukan daya maju mereka dan menggunakan debunga pada bunga yang sihat. Sama seperti radar, lidar menggunakan denyutan cahaya yang dijana laser – bukannya gelombang bunyi – untuk mengesan objek.
WVU akan menguji pendebunganya pada raspberi rumah hijau dan beri hitam. Keupayaan untuk menguji robot dalam beberapa generasi beri dalam masa satu tahun menentukan mereka menggunakan tapak dalaman. Ini hanyalah pusingan pertama penyelidikan; perkembangan selanjutnya akan berlaku dalam kajian seterusnya.
"Kami mahu menunjukkan bahawa ia boleh dilakukan terlebih dahulu," kata Gu.
Sementara itu…
Ahli entomologi di Makmal Danforth di Universiti Cornell percaya lebah asli boleh memikul beberapa, dan dalam beberapa kes, semua keperluan pendebungaan dusun. Pengarah penyelidikan dan jangkauan makmal, Maria van Dyke, berkata terdapat beberapa kebun negeri New York yang tidak lagi menyewa sarang tetapi menggunakan pendebungaan lebah asli.
Ini mungkin agak penting sekarang, kerana setiap model robot adalah sekurang-kurangnya 10 tahun dari keluaran komersial. Robot Harvard masih terikat pada sumber kuasanya, dan sistem panduan robot Jepun boleh mendapat manfaat daripada penambahan GPS dan kecerdasan buatan.
Pasukan WVU Gu masih belum menyelesaikan fasa perancangannya. Setelah prototaip dibina, mereka akan melakukan larian ujian rumah hijau dan buah yang didebungakan robotik ujian kualiti terhadap buah yang didebungakan secara semula jadi.
— David Weinstock, koresponden FGN