看過變形金剛的你們,眼中的大黃蜂機器人應該都是這個樣子▼
但是在美國西弗吉尼亞大學的一個溫室里,一個大黃蜂機器人正在黑莓植物中穿梭飛行。它叫BrambleBee,其手臂頂部有一組軟毛刷,就像蜜蜂的毛發,能夠伸出來輕輕接觸花朵,然后進行授粉。 據了解,蜜蜂機器人手臂使用的技術是掃描放置在黑莓灌木叢內的二維碼。
由于蜂群的衰竭和失調現象不斷惡化,且疾病、殺蟲劑、壓力和氣候變化等因素的影響,蜜蜂大量死亡,當地的養蜂人不得不經常更換蜜蜂。因此授粉成本變得更加昂貴。百分之四十的野生授粉媒介,包括熊蜂和夏威夷黃臉蜜蜂等物種,都處在瀕臨滅絕的危險境地。
大黃蜂機器人的出現,可以提供部分相同的服務。這款授粉機器人的設計者是西弗吉尼亞大學工程學教授Yu Gu,“從機器人的角度來看,我們一直在為解決全球性的緊迫問題而努力?!彼f道。開發者們正在努力攻克計算機視覺算法,這樣不僅能夠幫助機器人定位花朵位置,還有利于其操作手臂。
Gu教授表示,授粉機器人是和一位昆蟲學家共同研究出來的,那位昆蟲學家正好是他的鄰居,這位昆蟲學家后院養了很多蜜蜂。一次偶然的機會,他在昆蟲學家的花園里觀察到了蜜蜂授粉的現象,并對此進行了深入思考。他說:“我們開發了很多機器人技術,由此,我想到我們也許可以做點什么,緩解蜜蜂種群數量下降的局面。他們還邀請到了一位園藝學家加入,決定將自花授粉同時離不開蜜蜂的植物(黑莓和覆盆子)作為第一批實驗作物。
機器人首先會根據溫室創造出一張3D地圖,然后定位花朵位置,設計出一條有效的路徑來進行授粉。計算機視覺算法能幫助機器人判斷花的位置、大小和情況,還能引導機器人手臂輕輕地刷過每朵花的花粉。他們的團隊現在仍在對這項技術深入研究,希望幫助機器人準確識別花朵。因為花朵通常聚攏在一起而且互相重疊,因此要準確識別相當困難。除此之外,準確判斷花朵的角度也有難度。如果機器人能夠做到的話,就可以非常精確地接近花朵進行傳粉了?,F在,他們設計出的機器人蜜蜂已經可以在利用植物上的二維碼授粉了。
據悉,今年3月,沃爾瑪為其設計的自主授粉無人機申請了專利。Gu教授相信,憑目前的技術,機器人授粉可行性大大增加。“想象一下,有一個蜜蜂一樣的機器人飛來飛去,這樣可能會更直觀一點,但是因為要把無人機變小是非常困難的事情,所以我們需要做很多工作?!彼f。要讓無人機和昆蟲一般大小,還要在里面裝上傳感器、電腦和電池,實在是很有難度。
他們設計出的第一臺機器人目前還不能投入使用,但初始設計目的只是要證明機器人傳粉的可操作性,但Gu教授表示,希望未來有人能夠繼續這項工作,造福農民。 他說,在溫室里,只需要一個機器人就可以處理給所有植物授粉。盡管它可能不如蜂群授粉那樣高效,對于花農來說夠用就行。在田間,機器人可能需要更長時間才能完成授粉?!拔覀冃枰蟠筇岣呒夹g,這樣就可以制造出足夠的機器人來為其他作物授粉?!?/span>
當然,最好是能幫助蜜蜂等生物媒介恢復數量,但隨著人類對食物需求的增長,授粉生物數量不斷減少。而且由于現在越來越多的食物生長在溫室里,授粉機器人可能對目前來說更有用。
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