Роботи-запилювачі йдуть на зміну бджолам
Чи зможе автономний агрегат повністю замінити комах-запилювачів в разі їх зникнення? Наразі ще ні, але вчені працюють над цим і вже є декілька прототипів.
Вчені попереджають, що комахи-запилювачі, особливо медоносні бджоли, зникають із загрозливою швидкістю.
Це створює серйозні ризики для сільського господарства, оскільки бджоли є первинними обпилювачами для більшостіі сільськогосподарських культур. Їх зникнення може паралізувати роботу виробників продуктів харчування, що в кінцевому підсумку, призведе до скорочення кількості продуктів, доступних на ринку.
Дослідники з Університету Західної Вірджинії (WVU) створили автономного робота, який здатний замінити живих комах, виконуючи їх завдання по запиленню культур в тепличному середовищі.
Агрегат використовує сучасні методи локалізації та зіставлення, а також інші інструменти, які дозволяють роботові планувати свій шлях, самостійно управляти рухом і проводити певні маніпуляції.
«Одна з основних проблем, пов'язаних з поточним сільськогосподарським виробництвом, - це запилення культур», - сказав Юй Гу, один з розробників робота. - «35% відсотків світового обсягу виробництва сільськогосподарських культур з щорічним оборотом приблизно в 577 мільярдів доларів, безпосередньо залежать від наявності запилювачів. Зниження популяції медоносних бджіл в цьому сенсі є катастрофу. З точки зору економічної та харчової стійкості існує нагальна необхідність шукати альтернативні системи запилення».
Щоб вирішити цю проблему, Гу і його колеги розробили прототип робота-запилювача і тестують його на ожинових і малинових рослинах в тепличному середовищі, незважаючи навіть на те, що рослини здатні до самозапилення - дійсно серйозні врожаї приходять тільки з запиленням за допомогою комах або роботів.
Роботи формують 3D-моделі теплиць, розпізнають квітки і визначають оптимальні маршрути для запилення. Системи машинного бачення оцінюють становище, розміри і стан квітів, а потім делікатно направляють до нього механічну руку. Одна з проблем, що стоять перед інженерами - робота зі скупченнями квітів, які можуть знаходити одна на одній.
В рамках експерименту рослини розташовуються таким чином, щоб роботу було максимально просто дотягнутися до кожної квітки. Після того, як система комп'ютерного бачення знайде суцвіття, в хід піде встановлена на механізованої платформі робо-рука, увінчана крихітними м'якими щіточками, що імітують бджолині волоски. Система дбайливо дотягнеться до кожного суцвіття і проведе запилення.
Поки що робот відточує свої "навички" на QR-кодах, прикріплених до гілок рослин.
Проект фінансується американським Національним інститутом продовольства і сільського господарства (NIFA), агентством Міністерства сільського господарства США (USDA) в рамках Національної ініціативи з робототехніки.
Використання наземних роботів - не єдиний проект в сфері автоматизації запилення. У березні 2018 року Walmart запатентував автономні літаючі мікробеспілотнікі, покликані згодом замінити бджіл. Підхід здається більш природним, проте мінімалістичні апарати поки що складніше оснастити сенсорами, комп'ютерами і батареями, ніж масивні наземні робо-платформи.
Незважаючи на те, що всі системи ще далекі від готовності, через кілька років люди навчаться створювати роботів, здатних замінити вулик, взявши на себе запилення рослин в парнику або теплиці. Рано чи пізно світу буде потрібно інтенсифікувати розробку технологій автоматичного запилення: чисельність бджіл невблаганно скорочується, в той час як потреба людей в продуктах харчування з роками лише зростає.
Також читайте: