يشهد تعداد نحل العسل في العالم انخفاضًا حادًا لم يتمكن العلم ، حتى الآن ، من عكسه. يعمل بعض العلماء على إيجاد حلول للجناة - الأمراض والآفات وتوافر علف النحل والمبيدات - بينما يبحث آخرون عن بدائل لتلقيح نحل العسل.
تبحث ثلاثة فرق من العلماء في الروبوتات كوسيلة لتقليل الاعتماد على تلقيح نحل العسل. قام اثنان منهم بتصميم روبوتات صغيرة وطائرة ، بينما يقوم الثالث بتصميم روبوت بعجلات.
جميع الأجهزة الثلاثة هي نماذج أولية. لقد اتخذت المشاريع الجوية جناحًا بالفعل ، بينما لا يزال النموذج الأرضي في أولى مراحل التصميم. بدأ باحثو جامعة هارفارد عملهم قبل 10 سنوات ، بينما كانوا علماء في اليابان المعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا كشفت مؤخرًا عن مُلقِّح هوائي لاسلكي يجمع حبوب اللقاح وترسبها.
باستخدام نهج قائم على أسس أكثر ، يقوم الفريق متعدد التخصصات بجامعة ويست فيرجينيا (WVU) بتصميم روبوت مستقل ذي عجلات قادر على تحديد وتحديد وتلقيح الأزهار الفردية.
نشرة يابانية
تم الإعلان عن الجهاز الياباني في Chem ، وهي مجلة تمت مراجعتها من قبل الأقران ، ويتكون الجهاز الياباني من طائرة بدون طيار لاسلكية صغيرة مع حزام من شعر الحصان مثبت على جانبها السفلي. إنه الجهاز الروبوتي الوحيد الذي قام بالفعل بتلقيح نبات - في هذه الحالة ، زنبق ياباني في اختبار معمل.
قام Eijiro Miyako ، جهة الاتصال الرئيسية في المشروع ، بتغطية حزام الروبوت بهلام سائل أيوني. قال إن ILG تظل لزجة لفترة طويلة في كل من البيئات العادية والقاسية. كما أنها متينة ومقاومة للماء.
زاد المركب من مساحة سطح الحزام القابلة للاستخدام ، مما ساعده على جمع كميات حبوب اللقاح القابلة للحياة والاحتفاظ بها أثناء الطيران. تقلل رطوبة الجل وخصائصه الكهروستاتيكية من فرص تلف حبوب اللقاح عندما يتلامس الحزام مع الأسدية والمدقات.
وصف مياكو مهمة قيادة الطائرة بدون طيار لتلقيح الزهور بأنها "صعبة للغاية. أعتقد أن شكلاً من أشكال الذكاء الاصطناعي (AI) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والكاميرات عالية الدقة سيكون مفيدًا جدًا لتطوير آلات المستقبل ، "قال في مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تحسين سلوك تلقيح الطائرات بدون طيار.
وقال: "إن سربًا من النحل الآلي يمكن أن يحدد أقصر طريق للأزهار وأكثر وسائل التلقيح فعالية".
RoboBee في جامعة هارفارد
التلقيح هو تطبيق واحد فقط رئيس جامعة هارفارد الباحث روبرت وود يتوقع لروبوت إلكتروني دقيق. يعتقد هو وفريقه أنه قد يكون مفيدًا في عمليات البحث والإنقاذ.
بناء روبوبي لم يكن ممكنا حتى اخترعوا وسيلة تصنيع جديدة. كانت الكتب المنبثقة وأوريغامي مصدر الإلهام الذي أطلق عليه اسم Pop-Up MEMS. تستخدم العملية عملية طبقات وطي متقنة داخل إطار يجمع الروبوتات في حركة واحدة.
يبلغ حجم RoboBee تقريبًا حجم ربع الولايات المتحدة ، ويبلغ ارتفاعه 2.4 ملم ويزن أقل بقليل من 3.2 أوقية. إنها تطير وتسبح على حدٍ سواء ويمكنها أن تقفز رأسًا على عقب على الأسطح المستوية ، باستخدام الكهرباء الساكنة. بعد ذلك ، يريد باحثو هارفارد بناء "خلية" للنحل لإعادة شحن قوتهم.
يتصور الخشب أن RoboBees ينتشر في أسراب ، على غرار اختراعات أخرى ، Kilobots. يستخدم باحثو جامعة هارفارد هذه الروبوتات الصغيرة المستقلة للتحقيق في الذكاء الاصطناعي الجماعي وسلوك الأسراب.
روفر الروبوت
يستمد النموذج الأولي لـ WVU النقل الروبوتي من نموذج مستقل قام طلاب الهندسة ببنائه واستخدامه للفوز بالتحدي المئوي لعودة روبوت العينة لعام 2016 الخاص بناسا. صمم الطلاب الروبوت المستقل للتحرك في جميع أنحاء المجال واستعادة الأشياء باستخدام التكنولوجيا القادرة فقط على العمل في بيئة المريخ أو القمر.
وظيفة هذا الروبوت هي ما يسميه المحقق الرئيسي التلقيح الدقيق.
لسنا مهتمين فقط بنفخ الهواء أو هز النباتات لتلقيحها. نحن مهتمون بالتعامل مع الأزهار الفردية " يو جو ، أستاذ مساعد في هندسة الطيران والفضاء في WVU.
سيقوم Gu وفريقه بتركيب مجموعة من الكاميرات والليدار لتمكين الذراع الآلية من تحديد موقع الأزهار الفردية وتحديد مدى صلاحيتها وتطبيق حبوب اللقاح على الأزهار السليمة. على غرار الرادار ، يستخدم الليدار نبضات ضوئية مولدة بالليزر - بدلاً من الموجات الصوتية - لاكتشاف الأشياء.
ستختبر WVU الملقحات الخاصة بها على توت العليق والعليق. القدرة على اختبار الروبوت على عدة أجيال من التوت في غضون عام واحد تمليه عليهم استخدام موقع داخلي. هذه فقط الجولة الأولى من البحث. سيحدث مزيد من التطوير في الدراسات اللاحقة.
قال جو: "نريد أن نظهر أن ذلك ممكن أولاً".
في هذه الأثناء …
علماء الحشرات في Danforth Lab في جامعة كورنيل يعتقد أن النحل الأصلي يمكنه تحمل بعض ، وفي حالات قليلة ، كل متطلبات التلقيح في البستان. قالت ماريا فان دايك ، مديرة الأبحاث والتوعية بالمختبر ، إن هناك العديد من بساتين ولاية نيويورك التي لم تعد تؤجر خلايا النحل ولكنها تستخدم التلقيح المحلي للنحل بدلاً من ذلك.
قد يكون هذا مهمًا جدًا الآن ، نظرًا لأن كل نموذج من نماذج الروبوت على الأقل 10 سنوات من الإصدار التجاري. لا يزال روبوت هارفارد مرتبطًا بمصدر الطاقة الخاص به ، ويمكن أن يستفيد نظام التوجيه الخاص بالروبوت الياباني من إضافة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والذكاء الاصطناعي.
لم يكمل فريق WVU الخاص بـ Gu مرحلة التخطيط بعد. بمجرد إنشاء نموذج أولي ، سيقومون بإجراء اختبارات الدفيئة واختبار جودة الفاكهة الملقحة الروبوتية ضد الفاكهة الملقحة بشكل طبيعي.
- ديفيد وينستوك ، مراسل FGN