Razvoj robotskih žuželk za umetno opraševanje

V prihodnosti bi lahko z uporabo robotskih žuželk, ki so namenjene za umetno opraševanje pridelovalci povečali pridelke sadja in zelenjave, gojene predvsem v t.i. tovarnah zelenjave.

Raziskovalci z MIT trenutno razvijajo napredne robotske žuželke, ki bi lahko izvedle natančno opraševanje. Inspiracija za zasnovo izhaja iz anatomije naravnih opraševalcev, kot so čbele, ki so izjemne po hitrosti, okretnosti in vzdržljivosti. Novi roboti zmorejo lebdeti do 1.000 sekund, kar je 100-krat dlje od prejnjih dosežkov, obenem pa izvajajo kompleksne manevre, kot so dvojni zračni obrati. Robotska žuželka tehta manj kot papirna sponka in lahko deluje znatno hitreje od primerljivih naprav.

Prejšnji modeli robotskih žuželk so vključevali štiri enote z dvema kriloma, kar je povzročilo zmanjšano zmogljivost zaradi interference med krili. Nova zasnova zmanjšuje število kril na polovico, pri čemer vsaka enota vsebuje le eno krilo, ki je usmerjeno stran od središča robota. Ta sprememba poveča stabilnost in sile dviga ter osvobodi prostor za dodatno opremo, kot so baterije in senzorji. Raziskovalci so razvili kompleksne prenose, ki povezujejo umetne mišice z mehanizmom za premikanje kril. Ti prenosi zmanjšujejo mehanske obremenitve, kar omogoča večjo vzdržljivost in natančnost robota. Četudi trenutne izboljšave še vedno zaostajajo za naravnimi opraševalci, kot so čebele, so raziskovalci na dobri poti k ustvarjanju robotskih sistemov, ki bi lahko reševali izzive opraševanja v kmetijstvu.

Krila robota poganjajo umetne mišice, izdelane iz plasti elastomera, obdane z elektrodami iz ogljikovih nanocevk. Mišice se hitro krčijo in raztezajo ter tako ustvarjajo mehansko silo za premikanje kril. Nova zasnova preprečuje ukrivljanje pri visokih frekvencah, kar poveča učinkovitost in zmanjša obrabo. Dodaten napredek predstavlja zasnova tečajev kril, ki zmanjšujejo torzijske obremenitve. Natančna izdelava teh komponent je zahtevala večstopenjski proces laserskega rezanja. Rezultat je robot, ki lahko lebdi do 17 minut brez izgube natančnosti in zmogljivosti.

Nova platforma robotskih žuželk odpira številne možnosti. Raziskovalci želijo v prihodnosti razviti robote, ki bi lahko leteli več kot 10.000 sekund ter natančno vzletali in pristajali na cvetovih. Dolgoročni cilji vključujejo vgradnjo baterij, senzorjev in navigacijskih sistemov za samostojno delovanje na terenu. Razvoj teh robotov financirata ameriška Nacionalna znanstvena fundacija in MathWorks Fellowship. Njihova aplikacija bi lahko postala ključen korak pri reševanju globalnih izzivov opraševanja v kmetijstvu ter dodatno zmanjšala okoljske vplive pridelave hrane.

Razvoj različnih tipov robotskih žuželk sam gledam kot velik tehnološki (inženirski) napredek. Po drugi strani pa je moje trenutno mnenje, da tovrstni robotki sistemi še nekaj časa ne bodo mogli popolnoma nadomestiti čebel, lahko pa postanejo pomemben del rešitve za pomanjkanje naravnih opraševalcev

 

LP, Blaž

Vir: KLIK