세계의 꿀벌 개체수는 지금까지 과학이 되돌릴 수 없었던 급격한 감소 추세에 있습니다. 일부 과학자들은 질병, 해충, 꿀벌 마초 가용성 및 살충제와 같은 원인에 대한 해결책을 연구하고 있는 반면, 다른 과학자들은 꿀벌 수분에 대한 대안을 찾고 있습니다.
세 팀의 과학자들은 꿀벌 수분에 대한 의존도를 줄이기 위한 수단으로 로봇을 찾고 있습니다. 그들 중 두 명은 작은 비행 로봇을 설계했으며 세 번째는 바퀴 달린 로봇을 설계했습니다.
세 장치 모두 프로토타입입니다. 공중 프로젝트는 이미 성공했으며 지상 기반 모델은 아직 초기 설계 단계에 있습니다. 하버드 대학의 연구원들은 10년 전에 연구를 시작했지만 일본의 과학자들은 국립 산업 과학 기술원 최근에는 꽃가루를 모아서 퇴적시키는 무선 공중 수분 조절기를 공개했다.
보다 기초적인 접근 방식을 사용하여 West Virginia University(WVU)의 다학문 팀은 개별 꽃을 찾고 식별하고 수분할 수 있는 바퀴 달린 자율 로봇을 설계하고 있습니다.
일본 전단지
동료 심사를 거친 저널인 Chem에 발표된 이 일본 장치는 밑면에 말털 벨트가 부착된 소형 무선 드론으로 구성되어 있습니다. 실제로 식물에 수분을 공급한 유일한 로봇 장치입니다. 이 경우 실험실 테스트에서 일본 백합입니다.
프로젝트의 리드 컨택트인 Eijiro Miyako는 로봇의 벨트를 이온성 액체 젤로 코팅했습니다. ILG는 정상 환경과 가혹한 환경 모두에서 오랫동안 끈적한 상태를 유지한다고 그는 말했습니다. 그들은 또한 내구성과 방수성이 있습니다.
이 화합물은 벨트의 사용 가능한 표면적을 증가시켜 비행 중에 생존 가능한 꽃가루 양을 수집하고 유지하는 데 도움이 되었습니다. 젤의 축축함과 정전기 특성은 벨트가 수술과 암술에 접촉할 때 꽃가루 손상 가능성을 줄입니다.
Miyako는 꽃을 수분시키기 위해 드론을 조종하는 작업을 "매우 어렵습니다. 인공 지능(AI), GPS 및 고해상도 카메라의 한 형태가 미래의 기계 개발에 매우 유용할 것이라고 믿습니다.”라고 그는 이메일 인터뷰에서 말했습니다.
AI는 또한 드론의 수분 행동을 개선할 수 있습니다.
그는 “AI 로봇 꿀벌 떼는 꽃이 피는 최단 경로와 가장 효율적인 수분 수단을 결정할 수 있다”고 말했다.
하버드의 로보비
수분은 하나의 응용 프로그램일 뿐입니다. 하버드 대학 수석 연구원 로버트 우드 마이크로 전자 로봇을 예견합니다. 그와 그의 팀은 수색 및 구조 작업에 유용할 수 있다고 생각합니다.
건물 로보비 새로운 제조 수단을 발명할 때까지는 불가능했습니다. 팝업 MEMS라는 팝업북과 종이접기가 영감을 주었습니다. 이 프로세스는 한 번의 움직임으로 로봇을 조립하는 프레임 내에서 정교한 레이어링 및 폴딩 프로세스를 사용합니다.
대략 미국 2.4분의 3.2 크기인 RoboBee는 높이가 XNUMXmm이고 무게가 XNUMX온스에 조금 못 미칩니다. 날고 수영하며 정전기를 사용하여 평평한 표면에 거꾸로 앉을 수 있습니다. 다음으로, 하버드 연구원들은 꿀벌이 힘을 재충전할 수 있는 "벌집"을 만들고자 합니다.
Wood는 RoboBees가 그들의 또 다른 발명품인 Kilobots와 유사하게 무리에 배치되는 것을 상상합니다. 하버드 연구원들은 이 작은 자율 로봇을 사용하여 집단 AI와 무리 행동을 조사합니다.
로봇 로버
WVU 프로토타입은 NASA의 2016 샘플 반환 로봇 XNUMX주년 챌린지에서 우승하기 위해 제작 및 사용된 자율 모델 엔지니어링 학생으로부터 로봇 운송을 파생합니다. 학생들은 화성이나 달 환경에서 작동할 수 있는 기술만을 사용하여 들판을 이동하고 물체를 검색하는 자율 로봇을 설계했습니다.
이 로봇의 기능은 수석 연구원이 정밀 수분이라고 부르는 것입니다.
“우리는 단지 공기를 불어넣거나 식물을 흔들어 수분을 시키는 데 관심이 없습니다. 우리는 개별 꽃을 다루는 데 관심이 있습니다.”라고 말했습니다. Yu Gu, WVU 항공우주 및 기계 공학 조교수.
Gu와 그의 팀은 로봇 팔이 개별 꽃을 찾고 생존 가능성을 결정하며 건강한 꽃에 꽃가루를 적용할 수 있도록 라이더와 카메라 어레이를 장착할 것입니다. 레이더와 유사하게 라이더는 음파 대신 레이저 생성 광 펄스를 사용하여 물체를 감지합니다.
WVU는 온실 라즈베리와 블랙베리에 대한 수분 조절제를 테스트할 것입니다. XNUMX년 내에 여러 베리 세대에 걸쳐 로봇을 테스트할 수 있는 능력은 실내 사이트를 사용하도록 지시했습니다. 이것은 첫 번째 연구일 뿐입니다. 후속 연구에서 추가 개발이 발생할 것입니다.
"우리는 그것이 가능한지 먼저 보여주고 싶습니다."라고 Gu씨가 말했습니다.
그동안 …
곤충학자들은 코넬 대학교 댄포스 연구소 토종 꿀벌이 과수원의 수분 요구 사항을 일부, 그리고 일부 경우에는 모두 감당할 수 있다고 믿습니다. 연구소의 연구 및 홍보 책임자인 Maria van Dyke는 더 이상 벌통을 임대하지 않고 대신 토종 꿀벌 수분을 사용하는 여러 뉴욕주 과수원이 있다고 말했습니다.
각 로봇 모델이 상용화된 지 최소 10년이 되었기 때문에 이것은 지금 매우 중요할 수 있습니다. Harvard의 로봇은 여전히 전원에 연결되어 있으며 일본 로봇의 안내 시스템은 GPS와 인공 지능의 추가로 이점을 얻을 수 있습니다.
Gu의 WVU 팀은 아직 계획 단계를 완료하지 않았습니다. 프로토타입이 제작되면 온실 테스트 실행과 자연 수분 과일에 대한 품질 테스트 로봇 수분 과일을 수행합니다.
— David Weinstock, FGN 특파원