Pasaules medus bišu populācija strauji samazinās, ko zinātne līdz šim nav spējusi novērst. Daži zinātnieki strādā pie risinājumiem vainīgajiem — slimībām, kaitēkļiem, bišu lopbarības pieejamībai un pesticīdiem —, savukārt citi meklē alternatīvas medus bišu apputeksnēšanai.
Trīs zinātnieku komandas meklē robotiku kā līdzekli, lai samazinātu atkarību no medus bišu apputeksnēšanas. Divi no viņiem ir izstrādājuši mazus, lidojošus robotus, bet trešais izstrādā riteņu robotu.
Visas trīs ierīces ir prototipi. Gaisa projekti jau ir uzņēmuši spārnus, savukārt uz zemes izvietotais modelis joprojām atrodas savā agrīnākajā projektēšanas fāzē. Hārvardas universitātes pētnieki sāka savu darbu pirms 10 gadiem, savukārt zinātnieki Japānā Nacionālais progresīvās rūpniecības zinātnes un tehnoloģiju institūts nesen atklāja bezvadu gaisa apputeksnētāju, kas savāc un nogulda ziedputekšņus.
Izmantojot pamatotāku pieeju, Rietumvirdžīnijas universitātes (WVU) daudznozaru komanda izstrādā autonomu, riteņu robotu, kas spēj atrast, identificēt un apputeksnēt atsevišķus ziedus.
Japāņu skrejlapa
Paziņots Chem, recenzējamā žurnālā, japāņu ierīce sastāv no maza, bezvadu drona, kura apakšpusē ir piestiprināta zirga astru josta. Tā ir vienīgā robotizētā ierīce, kas faktiski ir apputeksnējusi augu – šajā gadījumā japāņu liliju laboratorijas pārbaudē.
Eijiro Miyako, projekta vadošais kontakts, pārklāja robota jostu ar jonu šķidru želeju. Viņš teica, ka ILG ilgu laiku paliek lipīgi gan normālā, gan skarbā vidē. Tie ir arī izturīgi un ūdens izturīgi.
Savienojums palielināja jostas izmantojamo virsmas laukumu, kas palīdzēja tai savākt un saglabāt dzīvotspējīgu ziedputekšņu daudzumu lidojuma laikā. Gēla mitrums un elektrostatiskās īpašības samazina putekšņu bojājumu iespējamību, kad josta saskaras ar putekšņlapām un sēklām.
Mijako uzdevumu vadīt dronu ziedu apputeksnēšanai raksturoja kā “ļoti smagu. Es uzskatu, ka mākslīgā intelekta (AI) forma, GPS un augstas izšķirtspējas kameras būtu ļoti noderīgas nākotnes mašīnu attīstībai, ”viņš teica e-pasta intervijā.
AI varētu arī uzlabot dronu apputeksnēšanas uzvedību.
"AI robotu bišu spiets varētu noteikt īsāko ceļu uz ziediem un visefektīvāko apputeksnēšanas līdzekli," viņš teica.
Hārvardas RoboBee
Apputeksnēšana ir tikai viens pielietojums Hārvardas universitātes vadošais pētnieks Roberts Vuds paredz mikroelektronisko robotu. Viņš un viņa komanda uzskata, ka tas varētu būt noderīgi meklēšanas un glābšanas operācijās.
Ēkas celtniecība RoboBee nebija iespējams, kamēr viņi neizgudroja jaunu ražošanas līdzekli. Iedvesmu sniedza pop-up MEMS, uznirstošās grāmatas un origami. Procesā tiek izmantots sarežģīts slāņošanas un locīšanas process rāmī, kas saliek robotus vienā kustībā.
Aptuveni ASV ceturkšņa lielumā RoboBee ir 2.4 milimetrus garš un sver nedaudz mazāk par 3.2 uncēm. Tas gan lido, gan peld, un var novietoties otrādi uz līdzenām virsmām, izmantojot statisko elektrību. Tālāk Hārvardas pētnieki vēlas izveidot "stropu", lai bites varētu uzlādēt savu spēku.
Koks paredz, ka RoboBees ir izvietotas spietos, līdzīgi kā cits viņu izgudrojums, kiloboti. Hārvardas pētnieki izmanto šos mazos, autonomos robotus, lai izpētītu kolektīvo AI un spietu uzvedību.
Rover robots
WVU prototipa robotizētais transports ir iegūts no autonoma modeļa inženierzinātņu studentiem, kas uzbūvēti un izmantoti, lai uzvarētu NASA 2016. gada Simple Return Robot Challenge konkursā. Studenti izstrādāja autonomo robotu, lai pārvietotos pa lauku un izgūtu objektus, izmantojot tikai tehnoloģijas, kas spēj darboties Marsa vai Mēness vidē.
Šī robota funkcija ir tā, ko tā galvenais pētnieks sauc par precīzu apputeksnēšanu.
“Mūs neinteresē tikai gaisa pūšana vai augu kratīšana, lai tie apputeksnētu. Mēs esam ieinteresēti nodarboties ar atsevišķiem ziediem,” sacīja Yu Gu, WVU aviācijas un mašīnbūves docents.
Gu un viņa komanda uzstādīs virkni lidaru un kameru, lai robotu roka varētu atrast atsevišķus ziedus, noteikt to dzīvotspēju un uzklāt ziedputekšņus veseliem ziediem. Līdzīgi kā radars, lidars objektu noteikšanai izmanto lāzera ģenerētus gaismas impulsus skaņas viļņu vietā.
WVU pārbaudīs savu apputeksnētāju uz siltumnīcu avenēm un kazenēm. Spēja pārbaudīt robotu vairākās ogu paaudzēs viena gada laikā noteica, ka viņi izmanto iekštelpu vietni. Šī ir tikai pirmā pētījuma kārta; turpmāka attīstība notiks turpmākajos pētījumos.
"Mēs vēlamies vispirms parādīt, ka tas ir izdarāms," sacīja Gu.
Tikmēr …
Entomologi pie Danfortas laboratorija Kornela universitātē uzskata, ka vietējās bites var apmierināt dažas un dažos gadījumos visas augļu dārza apputeksnēšanas prasības. Laboratorijas izpētes un informēšanas direktore Marija van Daika sacīja, ka ir vairāki Ņujorkas štata augļu dārzi, kas vairs nenomā stropus, bet gan izmanto vietējo bišu apputeksnēšanu.
Tas var būt ļoti svarīgi tagad, jo katrs no robotu modeļiem ir vismaz 10 gadus no komerciālās izlaišanas. Hārvardas robots joprojām ir piesaistīts savam strāvas avotam, un japāņu robota vadības sistēma varētu gūt labumu no GPS un mākslīgā intelekta pievienošanas.
Gu WVU komanda vēl nav pabeigusi plānošanas posmu. Kad prototips ir uzbūvēts, viņi veiks siltumnīcas testus un kvalitātes pārbaudi robotizētiem apputeksnētiem augļiem pret dabiski apputeksnētiem augļiem.
— Deivids Vainstoks, FGN korespondents