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(fēng)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(fēng)險。
這促使技術(shù)部門和工程師們開始嘗試各種方法來適當(dāng)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(shè)計,但這種裝置的實用性往往是一個主要的癥結(jié)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(xué)的研究人員認(rèn)為,他們的.新設(shè)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(shè)計
“Stickbug ”有別于以往的機器人授粉機,它采用了多代理設(shè)計,“將單代理系統(tǒng)的..性與溫室中的蜂群并行化相結(jié)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(fù)雜性,還提高了任務(wù)效率和授粉產(chǎn)量。
與過去的機器人授粉機相比,Stickbug的設(shè)計獨特之處還在于它是專為在溫室環(huán)境中工作而設(shè)計的。這是通過一個緊湊的整體工程學(xué) Kiwi 驅(qū)動器實現(xiàn)的,該驅(qū)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(nèi)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(dá) 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(fù)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。