Maailma mesilaste populatsioon on järsus languses, mida teadus pole seni suutnud tagasi pöörata. Mõned teadlased otsivad lahendusi süüdlastele - haigustele, kahjuritele, mesilaste sööda kättesaadavusele ja pestitsiididele -, samas kui teised otsivad alternatiive mesilaste tolmeldamisele.
Kolm teadlaste meeskonda uurivad robootikat kui vahendit, et vähendada sõltuvust mesilaste tolmeldamisest. Kaks neist on konstrueerinud pisikesi lendavaid roboteid, kolmas aga ratastega robotit.
Kõik kolm seadet on prototüübid. Õhuprojektid on juba hoogu saanud, samal ajal kui maapealne mudel on alles kõige varasemas projekteerimisetapis. Harvardi ülikooli teadlased alustasid oma tööd 10 aastat tagasi, samas kui teadlased Jaapanis Riiklik arenenud tööstusteaduste ja tehnoloogia instituut avalikustas hiljuti juhtmevaba õhust tolmeldaja, mis kogub ja ladestab õietolmu.
Lääne-Virginia ülikooli (WVU) multidistsiplinaarne meeskond kavandab põhjalikumat lähenemisviisi kasutades autonoomse ratastega roboti, mis suudab üksikuid õisi leida, tuvastada ja tolmeldada.
Jaapani flaier
Eelretsenseeritavas ajakirjas Chem avaldatud Jaapani seade koosneb väikesest juhtmevabast droonist, mille alumisele küljele on kinnitatud hobusejõhvist vöö. See on ainus robotseade, mis on tegelikult tolmeldanud taime – antud juhul laborikatses Jaapani liilia.
Projekti juhtkontakt Eijiro Miyako kattis roboti vöö ioonse vedela geeliga. Ta ütles, et ILG-d jäävad pikka aega kleepuvaks nii tavalistes kui karmides keskkondades. Samuti on need vastupidavad ja veekindlad.
Ühend suurendas vöö kasutatavat pinda, mis aitas sellel lennu ajal koguda ja säilitada elujõulist õietolmu. Geeli märg ja elektrostaatilised omadused vähendavad õietolmu kahjustamise tõenäosust, kui vöö puutub kokku tolmukate ja pisikutega.
Miyako kirjeldas drooni juhtimist lillede tolmeldamiseks kui "väga rasket ülesannet. Usun, et tehisintellekti (AI), GPS-i ja kõrge eraldusvõimega kaamerad oleksid tulevaste masinate arendamiseks väga kasulikud, ”ütles ta meiliintervjuus.
AI võib parandada ka droonide tolmeldamise käitumist.
"AI robotmesilaste sülem võib määrata lühima tee õitsenguni ja kõige tõhusama tolmeldamisvahendi," ütles ta.
Harvardi RoboBee
Tolmeldamine on vaid üks rakendus Harvardi ülikooli juhtivteadur Robert Wood näeb ette mikroelektroonilise roboti. Tema ja tema meeskond arvavad, et see võib olla kasulik otsingu- ja päästeoperatsioonidel.
Hoone ehitamine RoboBee ei olnud võimalik enne, kui nad leiutasid uue tootmisvahendi. Hüpikraamatud ja origami pakkusid inspiratsiooni nimega Pop-Up MEMS. Protsess kasutab keerulist kihistamise ja voltimise protsessi raami sees, mis koondab robotid ühe liigutusega.
Umbes USA kvartali suurune RoboBee on 2.4 millimeetrit pikk ja kaalub veidi alla 3.2 untsi. See nii lendab kui ujub ja võib staatilist elektrit kasutades tasasel pinnal tagurpidi istuda. Järgmisena tahavad Harvardi teadlased ehitada mesilastele oma energia laadimiseks taru.
Puit näeb RoboBees'i ette sülemidena, sarnaselt teisele nende leiutisele, Kilobotidele. Harvardi teadlased kasutavad neid pisikesi autonoomseid roboteid kollektiivse tehisintellekti ja sülemi käitumise uurimiseks.
Robot-kulgur
WVU prototüüp pärineb oma robottranspordist autonoomse mudeli inseneriõpilastest, mis on ehitatud ja kasutatud NASA 2016. aasta Sample Return Robot Centennial Challenge'i võitmiseks. Õpilased kujundasid autonoomse roboti põllul ringi liikumiseks ja objektide leidmiseks, kasutades ainult tehnoloogiat, mis on võimeline töötama Marsi või Kuu keskkonnas.
Selle roboti funktsioon on see, mida selle peamine uurija nimetab täppistolmlemiseks.
"Meid ei huvita lihtsalt õhu puhumine või taimede raputamine, et neid tolmeldada. Oleme huvitatud üksikute lilledega tegelemisest,” ütles Yu Gu, WVU kosmose- ja masinaehituse dotsent.
Gu ja tema meeskond paigaldavad rea lidari ja kaameraid, et võimaldada robotkäel määrata üksikute lillede asukoht, määrata nende elujõulisus ja rakendada õietolmu tervetele õitele. Sarnaselt radariga kasutab lidar objektide tuvastamiseks helilainete asemel laseriga genereeritud valgusimpulsse.
WVU testib oma tolmeldajat kasvuhoonevaarikate ja murakate peal. Võimalus testida robotit mitme marjapõlvkonna jooksul ühe aasta jooksul, eeldas, et nad kasutavad siseruumides. See on alles esimene uurimisvoor; edasine areng toimub järgmistes uuringutes.
"Tahame kõigepealt näidata, et see on teostatav," ütles Gu.
Samal ajal …
entomoloogid juures Danforthi labor Cornelli ülikoolis usun, et põlismesilased suudavad täita mõningaid ja mõnel juhul ka kõiki viljapuuaia tolmeldamisnõudeid. Labori uurimis- ja teavitustöö direktor Maria van Dyke ütles, et New Yorgi osariigis on mitu viljapuuaeda, mis ei rendi enam tarusid, vaid kasutavad selle asemel mesilaste tolmeldamist.
See võib praegu olla üsna oluline, kuna iga roboti mudel on müügil vähemalt 10 aastat. Harvardi robot on endiselt oma toiteallikaga seotud ning Jaapani roboti juhtimissüsteemile võiks GPS-i ja tehisintellekti lisamisest kasu olla.
Gu WVU meeskond pole veel planeerimisetappi lõpetanud. Kui prototüüp on konstrueeritud, teevad nad kasvuhoonekatseid ja testivad robottolmlevate viljade kvaliteeti looduslikult tolmeldatud puuviljade suhtes.
— David Weinstock, FGN korrespondent