氣候變化、殺蟲劑使用量的增加、棲息地的喪失以及許多其他原因正在使蜜蜂、蝴蝶和其他重要授粉者的數(shù)量面臨極大的風險。這也將意味著在不久的將來出現(xiàn)糧食..和糧食短缺的風險。
這促使技術部門和工程師們開始嘗試各種方法來適當模仿授粉者的作用,從而替代或抵消自然和本地授粉物種的減少。雖然這種想法已經(jīng)存在多年,美國國家公共廣播電臺(NPR)也報道過這種單個機器蜜蜂的設計,但這種裝置的實用性往往是一個主要的癥結所在,因為它遇到了成本效益、模仿能力和可擴展性等問題。不過,西弗吉尼亞大學的研究人員認為,他們的.新設計取得了突破,這是一種..授粉機器人,他們稱之為 “Stickbug”。
Stickbug:專為溫室設計
“Stickbug ”有別于以往的機器人授粉機,它采用了多代理設計,“將單代理系統(tǒng)的..性與溫室中的蜂群并行化相結合”。通過這種方式,自主機器人的六只手臂各自獨立運作,不僅降低了規(guī)劃的復雜性,還提高了任務效率和授粉產(chǎn)量。
與過去的機器人授粉機相比,Stickbug的設計獨特之處還在于它是專為在溫室環(huán)境中工作而設計的。這是通過一個緊湊的整體工程學 Kiwi 驅動器實現(xiàn)的,該驅動器使機器人能夠在狹窄的行間穿梭,并與一個檢測模型和分類器相配合,以識別需要接觸式授粉的花朵。然后使用 “氈尖末端執(zhí)行器 ”開始授粉過程。
在對Stickbug原型進行測試時,研究人員將機器人分配到一株人造荊棘植物上,要求它在5分鐘內為盡可能多的花朵授粉。研究報告的作者稱:初步實驗驗證表明,Stickbug每分鐘可嘗試1.5次以上的授粉,成功率達 50%。
機器人授粉器的未來
雖然取得了可喜的成果,但研究人員指出,Stickbug還有很多工作要做。他們計劃在花季進行后續(xù)實驗,這次將使用活體植物。這是因為.初研究的一個主要限制因素是“由于授粉季節(jié)較短,無法使用真實的花朵進行實驗?!?
此外,研究人員還計劃通過整合搜索功能和花卉負載平衡來增強操縱器的能力,并將其投入未開發(fā)的花卉密集區(qū)域進行實驗。