Robotbeporzók az üvegházban

A természetes beporzók hiánya világszerte veszélyezteti a globális élelmiszertermelést. A Nyugat-Virginia Egyetem kutatói robotbeporzók fejlesztésével igyekeznek megoldást találni az égető gondra.

Egy StickBug nevű, botsáskára hasonlító és különféle növények beporzására képes hatkarú robotot alkotott a Nyugat-Virginia Egyetem gépészeti és repüléstechnikai tanszékének docense, Yu Gu által vezetett csapat. A fejlesztést az Egyesült Államok agrárminisztériuma 750 ezer dollárral támogatta.

A StickBug először felméri a környezetet és képet alkot róla, majd egészen részletesen feltérképezi a növényeket is.

Pontosan tudja, hol vannak a virágok, és melyiket kell beporozni, ez alapján munkatervet készít. Ezután egyesével megközelíti a növényeket, és a mozgó karok segítségével elvégzi a beporzást.

Többcélú karok

A kutató szerint a hat kar főként a robot hatékonyságát és eredményességét növeli. Például egyes virágok nehezen elérhető helyeken vannak, ilyenkor a robotnak két karra lehet szüksége: amíg az egyik tartja a hajtást, a másik beporozza a virágot. A robot átvizsgálja és beporozza a virágokat, egyúttal nyomon követi a növények fejlődését, így ezen feladatok helyett a termelők összpontosíthatnak más üvegházi munkákra, például az ültetésre, az öntözésre vagy a növényvédelemre. A tervezőcsapat a robot további fejlesztésével arra törekszik, hogy az minél praktikusabb legyen, ezzel ösztönözve a robottechnológia minél szélesebb körű alkalmazását az üvegházakban.

A hosszú távú cél az egyes növénykultúrák minél hatékonyabb gondozása, az élelmezésbiztonság javítása a beporzók hiánya esetén is, az üvegházi termesztés támogatása, valamint mindezen túlmutatóan olyan kiegészítő szolgáltatások, mint például adatgyűjtés és adatelemzés a termésről.
A StickBug tényleges beporzási hatékonyságát a Nyugat-Virginia Egyetem üvegházaiban fogják értékelni, ahol szedret és paradicsomot termesztenek. Azért ezeket a fajokat választották, mert mindkettő igen népszerű az Egyesült Államokban, és komoly gazdasági értékkel bír. Yu Gu szerint a paradicsom valószínűleg az egyik legjelentősebb termesztett kultúra az országban, ám napjainkban a beporzásához is segítségre van szükség. Ráadásul a paradicsom egész évben termeszthető, így a robot folyamatosan tesztelhető. A kutatásban részt vevő Nicole Waterland, az egyetem kertészeti karának docense arra is fölhívta a figyelmet, hogy mind a paradicsomot, mind a szedret egyre gyakrabban termesztik fóliasátorban vagy üvegházakban, ahol a kutatók szerint a leginkább szükség lehet az önjáró robotbeporzókra.

Az amerikai agrárminisztérium erdészeti szolgálata szerint a virágos növények körülbelül 80%-ának a megtermékenyítése állatok segítségével valósul meg, azaz beporzók nélkül sok növény nem tud szaporodni, termést hozni, magot érlelni.

Yu Gu szerint a robotokkal a termelők helyettesíthetik a természetes beporzókat, és hosszú távon magasabb profithoz juthatnak, ha rugalmas, az állati beporzók tevékenységétől független „beporzási ütemtervet” készítenek.

Megérett az idő
A mezőgazdaság már érett a robotika és az automatizálás vívmányainak használatára. Reményeik szerint számos kihívásra megoldást jelenthetnek az egyre szélesebb körben alkalmazható különböző mezőgazdasági-robotikai alkalmazások, fogalmaztak a kutatók. Nyugat-Virginia nem kifejezetten mezőgazdaság-központú állam, vagyis több élelmiszert importál, mint amennyit megtermel. Yu Gu reméli, hogy a robotbeporzási technológia több embert is ösztönözni fog arra az államban, hogy saját agrárvállalkozásba kezdjen.

A robotbeporzó fejlesztésének oktatási célja is van, az egyetem ugyanis lehetővé teszi, hogy élvonalbeli kutatásokat végezzenek a diákok, fogalmazott a csapat vezetője. A hallgatók gyakorlati és elméleti kutatásokat végezhetnek a robotika területén.
Amellett, hogy az egyetem biztosítja a kutatási lehetőségeket, valamint az eredmények publikációját, a végzős hallgatóknak anyagi támogatást is nyújt. Az ebből a projektből származó bevételt az oktatók és kutatók következő nemzedékének képzésére használják fel, erősítve az egyetemekről kikerülő szakemberek fejlődését. Speciális programokat is kidolgoznak majd a mérnöki, valamint a szakképzési területek integrálására, hogy a jövőbeni képzés jobban igazodjon a robotika gyors fejlődéséhez. Az a nagyszerű ebben fejlesztésben, hogy valóban ösztönzi ezeket az interdiszcipli­náris együttműködéseket, fogalmazott Nicole Waterland. A végső cél az, hogy a fejlesztések bekerüljenek a gyakor­latba, és olyan platformot dolgozzanak ki a robotok számára, amelyet a mezőgazdaságban széles körben lehet alkalmazni.