世界のミツバチの個体数は急激に減少しており、これまでのところ科学は逆転することができませんでした。 一部の科学者は、病気、害虫、ミツバチの飼料の入手可能性、農薬などの原因の解決策に取り組んでいますが、他の科学者はミツバチの受粉に代わるものを探しています。
科学者のXNUMXつのチームは、ミツバチの受粉への依存を減らす手段としてロボット工学を検討しています。 そのうちのXNUMXつは小型の飛行ロボットを設計し、XNUMXつ目は車輪付きロボットを設計しています。
10つのデバイスはすべてプロトタイプです。 地上モデルはまだ初期の設計段階にありますが、空中プロジェクトはすでに成功を収めています。 ハーバード大学の研究者はXNUMX年前に仕事を始めましたが、日本の科学者は 産業技術総合研究所 最近、花粉を収集して堆積させるワイヤレス空中花粉交配者を発表しました。
より根拠のあるアプローチを使用して、ウェストバージニア大学(WVU)の学際的なチームは、個々の花を見つけ、識別し、受粉することができる自律型の車輪付きロボットを設計しています。
日本のチラシ
ピアレビューされたジャーナルであるChemで発表された日本のデバイスは、下側に馬の毛のベルトが取り付けられた小型のワイヤレスドローンで構成されています。 これは、実際に植物に受粉した唯一のロボット装置です。この場合は、ラボテストで日本のユリです。
プロジェクトのリードコンタクトである宮古英二郎は、ロボットのベルトをイオン性液体ゲルでコーティングしました。 ILGは、通常の環境と過酷な環境の両方で長期間粘着性を維持すると彼は述べた。 それらはまた耐久性があり、耐水性があります。
この化合物はベルトの使用可能な表面積を増やし、飛行中に実行可能な花粉量を収集して保持するのに役立ちました。 ゲルの湿潤性と静電特性により、ベルトが雄しべや雌しべに接触したときに花粉が損傷する可能性が低くなります。
ミヤコは、ドローンを操縦して花を受粉させる作業を「非常に難しい」と説明しました。 人工知能(AI)、GPS、高解像度カメラの形式は、将来のマシンの開発に非常に役立つと思います」と彼は電子メールのインタビューで述べました。
AIは、ドローンの受粉行動も改善する可能性があります。
「AIロボットミツバチの群れは、花への最短経路と最も効率的な受粉手段を決定する可能性があります」と彼は言いました。
ハーバードのRoboBee
受粉はただXNUMXつのアプリケーションです ハーバード大学の主任研究員ロバート・ウッド マイクロエレクトロニクスロボットの予見。 彼と彼のチームは、それが捜索救助活動に役立つかもしれないと考えています。
の構築 ロボビー 彼らが新しい製造手段を発明するまでは不可能でした。 ポップアップMEMSと呼ばれるポップアップ本と折り紙がインスピレーションを与えました。 このプロセスでは、ロボットをXNUMX回の動作で組み立てるフレーム内で、複雑なレイヤリングと折りたたみのプロセスを使用します。
米国の2.4分の3.2の大きさで、RoboBeeの高さはXNUMXミリメートル、重さはXNUMXオンス弱です。 それは飛ぶことも泳ぐこともでき、静電気を使って平らな面に逆さまに止まることができます。 次に、ハーバード大学の研究者たちは、ミツバチが自分たちの力を再充電するための「巣箱」を作りたいと考えています。
Woodは、RoboBeesが群れで展開されることを想定しています。これは、別の発明であるKilobotsと同様です。 ハーバード大学の研究者は、これらの小さな自律型ロボットを使用して、集合的なAIと群れの行動を調査しています。
ロボットローバー
WVUプロトタイプは、NASAの2016年サンプルリターンロボットセンテニアルチャレンジで優勝するために構築および使用された自律モデルエンジニアリングの学生からロボットトランスポートを派生させています。 学生は、火星または月の環境で動作できる技術のみを使用して、フィールド内を移動し、オブジェクトを取得する自律型ロボットを設計しました。
このロボットの機能は、その主任研究者が精密受粉と呼んでいるものです。
「私たちは、単に空気を吹き込んだり、植物を振って受粉させたりすることに興味はありません。 私たちは個々の花を扱うことに興味があります」と述べました。 Yu Gu、WVU航空宇宙および機械工学助教授.
Guと彼のチームは、一連のLIDARとカメラを取り付けて、ロボットアームが個々の花を見つけ、その生存率を判断し、花粉を健康な花に適用できるようにします。 レーダーと同様に、LIDARは、音波の代わりにレーザーで生成された光パルスを使用して物体を検出します。
WVUは、温室ラズベリーとブラックベリーで花粉交配者をテストします。 XNUMX年以内に複数のベリー世代にわたってロボットをテストできるため、屋内サイトを使用する必要がありました。 これは研究の最初のラウンドにすぎません。 さらなる発展はその後の研究で起こるでしょう。
「私たちはそれが最初に実行可能であることを示したいのです」とGuは言いました。
その間 …
の昆虫学者 コーネル大学のDanforthLab 在来のミツバチは、果樹園の受粉要件の一部、場合によってはすべてを担うことができると信じています。 研究所の研究およびアウトリーチディレクターであるMariavanDykeは、巣箱を借りなくなり、代わりに在来のハチの受粉を使用するニューヨーク州の果樹園がいくつかあると述べました。
各ロボットモデルは商用リリースから少なくとも10年であるため、これは現在非常に重要である可能性があります。 ハーバードのロボットはまだその電源につながれており、日本のロボットの誘導システムは、GPSと人工知能の追加から恩恵を受ける可能性があります。
GuのWVUチームは、まだ計画段階を完了していません。 プロトタイプが作成されると、彼らは温室テストの実行と、自然受粉果実に対するロボット受粉果実の品質テストを行います。
— David Weinstock、FGN特派員