Populasi lebah madu dunia berada dalam penurunan tajam yang sejauh ini tidak dapat dibalikkan oleh sains. Beberapa ilmuwan sedang mengerjakan solusi untuk penyebab - penyakit, hama, ketersediaan pakan lebah dan pestisida - sementara yang lain mencari alternatif untuk penyerbukan lebah madu.
Tiga tim ilmuwan melihat robotika sebagai sarana untuk mengurangi ketergantungan pada penyerbukan lebah madu. Dua dari mereka telah merancang robot terbang kecil, sementara yang ketiga merancang robot beroda.
Ketiga perangkat tersebut adalah prototipe. Proyek udara telah mengambil sayap, sedangkan model berbasis darat masih dalam tahap desain paling awal. Peneliti Universitas Harvard memulai pekerjaan mereka 10 tahun yang lalu, sementara para ilmuwan di Japan's Institut Nasional Sains dan Teknologi Industri Lanjutan baru-baru ini meluncurkan penyerbuk udara nirkabel yang mengumpulkan dan menyimpan serbuk sari.
Menggunakan pendekatan yang lebih membumi, tim multi-disiplin Universitas Virginia Barat (WVU) sedang merancang robot beroda yang otonom yang mampu menemukan, mengidentifikasi, dan menyerbuki bunga individu.
selebaran Jepang
Diumumkan di Chem, jurnal peer-review, perangkat Jepang terdiri dari drone kecil nirkabel dengan sabuk bulu kuda yang terpasang di bagian bawahnya. Ini adalah satu-satunya perangkat robot yang benar-benar menyerbuki tanaman – dalam hal ini, bunga bakung Jepang dalam uji laboratorium.
Eijiro Miyako, kontak utama proyek, melapisi sabuk robot dengan gel cair ionik. ILG tetap lengket untuk waktu yang lama di lingkungan normal dan keras, katanya. Mereka juga tahan lama dan tahan air.
Senyawa itu meningkatkan luas permukaan sabuk yang dapat digunakan, yang membantunya mengumpulkan dan mempertahankan jumlah serbuk sari yang layak selama penerbangan. Sifat basah dan elektrostatik gel mengurangi kemungkinan kerusakan serbuk sari saat sabuk bersentuhan dengan benang sari dan putik.
Miyako menggambarkan tugas mengemudikan drone untuk menyerbuki bunga sebagai “sangat sulit. Saya percaya bahwa bentuk kecerdasan buatan (AI), GPS, dan kamera resolusi tinggi akan sangat berguna untuk pengembangan mesin masa depan, ”katanya dalam wawancara email.
AI juga dapat meningkatkan perilaku penyerbukan drone.
“Sekelompok lebah robot AI dapat menentukan jalur terpendek menuju bunga dan cara penyerbukan yang paling efisien,” katanya.
RoboBee dari Harvard
Penyerbukan hanyalah satu aplikasi Peneliti utama Universitas Harvard Robert Wood meramalkan robot mikroelektronika. Dia dan timnya berpikir itu mungkin berguna dalam operasi pencarian dan penyelamatan.
Membangun RoboBee tidak mungkin sampai mereka menemukan cara manufaktur baru. Disebut Pop-Up MEMS, buku pop-up dan origami memberikan inspirasi. Prosesnya menggunakan proses pelapisan dan pelipatan yang rumit dalam bingkai yang merakit robot dalam satu gerakan.
Kira-kira seukuran seperempat AS, RoboBee tingginya 2.4 milimeter dan beratnya hanya di bawah 3.2 ons. Ia terbang dan berenang dan dapat bertengger terbalik di permukaan datar, menggunakan listrik statis. Selanjutnya, para peneliti Harvard ingin membangun “sarang” bagi lebah untuk mengisi ulang tenaga mereka.
Wood membayangkan RoboBees dikerahkan dalam kawanan, mirip dengan penemuan mereka yang lain, Kilobot. Peneliti Harvard menggunakan robot kecil dan otonom ini untuk menyelidiki AI kolektif dan perilaku kawanan.
Robot penjelajah
Prototipe WVU mendapatkan transportasi robotnya dari model otonom yang dibuat oleh mahasiswa teknik dan digunakan untuk memenangkan Tantangan Centennial Robot Pengembalian Sampel NASA 2016. Siswa merancang robot otonom untuk bergerak di sekitar lapangan dan mengambil objek hanya dengan menggunakan teknologi yang mampu beroperasi di lingkungan Mars atau bulan.
Fungsi robot ini adalah apa yang oleh penyelidik utamanya disebut penyerbukan presisi.
“Kami tidak tertarik hanya dengan meniupkan udara atau menggoyang tanaman untuk membuat mereka diserbuki. Kami tertarik untuk berurusan dengan bunga individu, ”kata Yu Gu, asisten profesor kedirgantaraan dan teknik mesin WVU.
Gu dan timnya akan memasang serangkaian lidar dan kamera untuk memungkinkan lengan robotik menemukan bunga individu, menentukan viabilitasnya, dan menerapkan serbuk sari ke bunga yang sehat. Mirip dengan radar, lidar menggunakan pulsa cahaya yang dihasilkan laser – bukan gelombang suara – untuk mendeteksi objek.
WVU akan menguji penyerbuknya pada raspberry rumah kaca dan blackberry. Kemampuan untuk menguji robot selama beberapa generasi berry dalam satu tahun ditentukan mereka menggunakan situs dalam ruangan. Ini baru putaran pertama penelitian; pengembangan lebih lanjut akan terjadi pada penelitian selanjutnya.
“Kami ingin menunjukkan bahwa itu bisa dilakukan terlebih dahulu,” kata Gu.
Sementara itu …
Ahli entomologi di Danforth Lab di Cornell University percaya lebah asli dapat memikul sebagian, dan dalam beberapa kasus, semua persyaratan penyerbukan kebun. Direktur penelitian dan penjangkauan lab, Maria van Dyke, mengatakan ada beberapa kebun negara bagian New York yang tidak lagi menyewa sarang tetapi menggunakan penyerbukan lebah asli sebagai gantinya.
Ini mungkin cukup penting sekarang, karena masing-masing model robot setidaknya 10 tahun dari rilis komersial. Robot Harvard masih ditambatkan ke sumber dayanya, dan sistem pemandu robot Jepang dapat memperoleh manfaat dari penambahan GPS dan kecerdasan buatan.
Tim WVU Gu belum menyelesaikan fase perencanaannya. Setelah prototipe dibangun, mereka akan melakukan uji coba rumah kaca dan uji kualitas buah yang diserbuki oleh robot terhadap buah yang diserbuki secara alami.
— David Weinstock, koresponden FGN