La població mundial d'abelles està en un fort descens que, fins ara, la ciència no ha pogut revertir. Alguns científics estan treballant en solucions als culpables (malalties, plagues, disponibilitat de farratge de les abelles i pesticides), mentre que altres busquen alternatives a la pol·linització de les abelles.
Tres equips de científics estan estudiant la robòtica com a mitjà per reduir la dependència de la pol·linització de les abelles. Dos d'ells han dissenyat petits robots voladors, mentre que un tercer està dissenyant un robot amb rodes.
Els tres dispositius són prototips. Els projectes aeris ja s'han volat, mentre que el model terrestre encara es troba en la seva primera fase de disseny. Els investigadors de la Universitat de Harvard van començar el seu treball fa 10 anys, mentre que els científics del Japó Institut Nacional de Ciència i Tecnologia Industrial Avançada recentment ha presentat un pol·linitzador aeri sense fil que recull i diposita pol·len.
Utilitzant un enfocament més fonamentat, l'equip multidisciplinari de la Universitat de West Virginia (WVU) està dissenyant un robot autònom amb rodes capaç de localitzar, identificar i pol·linitzar flors individuals.
Volant japonès
Anunciat a Chem, una revista revisada per parells, el dispositiu japonès consisteix en un petit dron sense fil amb un cinturó de crin de cavall connectat a la part inferior. És l'únic dispositiu robòtic que ha pol·linitzat una planta, en aquest cas, un lliri japonès en una prova de laboratori.
Eijiro Miyako, el contacte principal del projecte, va recobrir el cinturó del robot amb un gel líquid iònic. Els ILG romanen enganxosos durant molt de temps tant en entorns normals com en entorns durs, va dir. També són duradors i resistents a l'aigua.
El compost va augmentar la superfície útil del cinturó, cosa que va ajudar a recollir i retenir quantitats de pol·len viables durant el vol. La humitat i les propietats electrostàtiques del gel redueixen les possibilitats de danys pel pol·len quan el cinturó entra en contacte amb els estams i els pistils.
Miyako va descriure la tasca de pilotar el dron per pol·linitzar flors com "molt dura. Crec que una forma d'intel·ligència artificial (IA), GPS i càmeres d'alta resolució seria molt útil per al desenvolupament de futures màquines", va dir en una entrevista per correu electrònic.
La IA també podria millorar el comportament de pol·linització dels drons.
"Un eixam d'abelles robòtiques d'IA podria determinar el camí més curt cap a les flors i els mitjans més eficients de pol·linització", va dir.
RoboBee de Harvard
La pol·linització és només una aplicació Robert Wood, investigador principal de la Universitat de Harvard preveu un robot microelectrònic. Ell i el seu equip creuen que podria ser útil en les operacions de recerca i rescat.
Construint el RoboBee no va ser possible fins que van inventar un nou mitjà de fabricació. Anomenats Pop-Up MEMS, els llibres emergents i l'origami van ser la inspiració. El procés utilitza un elaborat procés de capes i plegat dins d'un marc que munta robots en un sol moviment.
Aproximadament de la mida d'un quart dels Estats Units, el RoboBee fa 2.4 mil·límetres d'alçada i pesa poc menys de 3.2 unces. Tant vola com neda i pot posar-se cap per avall sobre superfícies planes, utilitzant electricitat estàtica. A continuació, els investigadors de Harvard volen construir un "rusc" perquè les abelles recarreguin el seu poder.
Wood imagina RoboBees desplegat en eixams, similar a un altre dels seus invents, Kilobots. Els investigadors de Harvard utilitzen aquests petits robots autònoms per investigar la IA col·lectiva i el comportament dels eixams.
Rover robòtic
El prototip de WVU deriva el seu transport robòtic a partir d'un model autònom d'estudiants d'enginyeria construït i utilitzat per guanyar el Sample Return Robot Centennial Challenge de la NASA 2016. Els estudiants van dissenyar el robot autònom per moure's per un camp i recuperar objectes utilitzant només tecnologia capaç d'operar en un entorn marcià o lunar.
La funció d'aquest robot és el que el seu investigador principal anomena pol·linització de precisió.
"No ens interessa només bufar aire o sacsejar les plantes per pol·linitzar-les. Ens interessa tractar amb flors individuals", va dir Yu Gu, professor ajudant d'enginyeria aeroespacial i mecànica de la WVU.
Gu i el seu equip muntaran una sèrie de lidar i càmeres per permetre a un braç robòtic localitzar flors individuals, determinar-ne la viabilitat i aplicar pol·len a flors sanes. De manera similar al radar, lidar utilitza polsos de llum generats per làser, en lloc d'ones sonores, per detectar objectes.
WVU provarà el seu pol·linitzador en gerds i mores d'hivernacle. La capacitat de provar el robot durant diverses generacions de baies en un sol any va obligar a utilitzar un lloc interior. Aquesta és només la primera ronda de recerca; un desenvolupament posterior es produirà en estudis posteriors.
"Primer volem demostrar que és factible", va dir Gu.
Mentrestant …
Entomòlegs a Danforth Lab de la Universitat de Cornell Creiem que les abelles autòctones poden assumir alguns i, en alguns casos, tots els requisits de pol·linització d'un hort. La directora de recerca i divulgació del laboratori, Maria van Dyke, va dir que hi ha diversos horts de l'estat de Nova York que ja no lloguen ruscs, sinó que utilitzen la pol·linització d'abelles natives.
Això pot ser força important ara, ja que cadascun dels models de robot té almenys 10 anys des del llançament comercial. El robot de Harvard encara està lligat a la seva font d'alimentació, i el sistema de guia del robot japonès podria beneficiar-se de l'addició de GPS i intel·ligència artificial.
L'equip WVU de Gu encara no ha completat la seva fase de planificació. Un cop construït un prototip, faran proves d'hivernacle i proves de qualitat de fruita pol·linitzada robòtica contra fruita de pol·linització natural.
— David Weinstock, corresponsal de FGN