Los robots de polinización se están desplegando en el invernadero, pero deberíamos pensarlo dos veces antes de enviarlos al campo.
Imagina que estás vagando por un huerto de manzanos. El sol brilla a través de las ramas y el aire está impregnado de la fragancia de delicadas flores, proporcionando un buffet temprano de néctar y polen para abejas y abejas nativas. Los árboles zumban y miras hacia arriba para ver quiénes podrían ser los visitantes. Pero no son las abejas las que vuelan entre las flores: son pequeños robots autónomos que se mueven hacia adelante y hacia atrás, caminando y polinizando las flores.
El futuro de los robots que polinizan cultivos parece sacado de una película de ciencia ficción, pero el concepto no es tan descabellado como parece. Investigadores e ingenieros de todo el mundo, incluidos Estados Unidos, Japón, Israel y los Países Bajos, se han comprometido a fabricar robots polinizadores durante casi una década. Con importantes avances en los últimos tres años, la tecnología no está lejos de las aplicaciones comerciales convencionales.
No todos los robots de polinización parecen una abeja zumbadora en miniatura; algunos pesan hasta 3,5 kg (7,7 lb) y vuelan con aspas de helicóptero mientras rocían pompas de jabón que contienen polen, y algunos se parecen a las abejas Alas ligeras y flexibles, que realmente pueden abanicarse, y algunos lo hacen no vuelan en absoluto, sino que ruedan por el suelo y polinizan soplando flores con pulsos de aire.
Arugga AI Farming, una empresa de polinización robótica, eligió el último método. La empresa tiene su sede en Israel y es la primera empresa en comercializar la polinización de robots de tomate de invernadero. Desarrollaron un robot llamado Polly, que está diseñado para usar su cámara a bordo para ubicar y usar un flujo de aire calibrado para barrer rápidamente filas de plantas de tomate. Los tomates pueden autopolinizarse, por lo que solo se requiere este tipo de mezcla para producir fruta.
«En los invernaderos para tomates y otros cultivos, existe un problema de polinización. Las colmenas de abejorros producidas comercialmente se utilizan generalmente para la polinización», dijo el director ejecutivo de Arugga, Iddo Geltner, en un discurso en una conferencia internacional de exhibición de empresas emergentes. «ellos [bumble bees] En busca de polen cuando lo desean, en lugar de cuando es mejor para las plantas, propagan el virus en el invernadero y también están prohibidos en Australia y otros países que aún requieren polinización artificial. «
Las estrictas regulaciones de bioseguridad impiden la importación de colmenas de abejorros a Australia, que es un país sin especies nativas de abejorros. En cambio, los trabajadores del invernadero usan «varillas de polinización» (una varilla de mano con extremos vibrantes) para agitar las plantas cada semana durante el período de floración. Polly actualmente se vende por $ 10,000 cada una y puede manejar menos de un acre de espacio de invernadero, pero a medida que la compañía expande su escala de producción, se espera que el costo disminuya. Las versiones futuras de Polly planean incluir características adicionales como poda automática, detección de enfermedades y aplicaciones agroquímicas precisas, que agregarán valor a la inversión.
Incluso en un país donde se reúnen los abejorros sí Para robots comerciales como los de Canadá y Estados Unidos, los robots como Polly pueden resultar ventajosos. En América del Norte, dos tipos de abejorros: Mangostán con ImpatiensY sus áreas de distribución nativas están en el oeste y este, respectivamente, disponibles comercialmente. Pero a finales de la década de 1990, B. occidentalis La colonia de repente se volvió escasa y el transporte se convirtió en una excepción. Impatiens De este a oeste, la premisa es que existen las medidas de protección adecuadas para evitar que se escapen del invernadero.
Por supuesto, algunas abejas escaparon, y ahora hay poblaciones salvajes. Impatiens Los resultados están en las provincias y estados occidentales.Impacto exacto introducido Impatiens La investigación sobre especies nativas aún no está clara, pero confiar en robots como Polly puede eliminar el riesgo de introducir especies exóticas y, al mismo tiempo, puede reducir la polinización artificial, que es el trabajo manual normal. Como mencionó Geltner, las abejas reales que vuelan entre plantas pueden propagar enfermedades entre plantas de tomate, como el virus del mosaico del tabaco, el virus del achaparramiento de la punta del tomate y el virus de la fruta arrugada marrón del tomate, todo lo cual obstaculizará la productividad de la planta o la comercialización de los tomates. Esos frutos.
Aunque la tecnología de polinización robótica compite directamente con los productos de Biobest, Biobest es uno de los principales proveedores comerciales de Bumblebee y, de hecho, es uno de los inversores de Arugga. En una entrevista con Mike Cherney de The Wall Street Journal, el representante de Biobest, Karel Bolkmans, declaró que Biobest se dedica a la polinización, no a los abejorros. «Si un robot es mejor que Bumblebee, entonces será un robot», dijo.
Pero Polly no es el único robot polinizador con ruedas. El BrambleBee desarrollado por la Universidad de West Virginia es otro robot que utiliza un concepto similar para polinizar las moras, que también pueden autopolinizarse. BrambleBee primero usa un láser para generar un mapa del invernadero, y luego se mueve hacia arriba y hacia abajo por las filas de plantas para registrar la posición de las flores en su memoria. Luego pasa por una segunda vez, deteniéndose para una inspección más detallada de cada flor y polinizando usando un brazo de polinización con un agitador al final.
El prototipo de BrambleBee aún no ha podido identificar flores individuales (los investigadores utilizaron códigos QR como un proxy para las flores en las pruebas preliminares), pero dado el éxito de Polly y los avances en la tecnología de aprendizaje profundo para el reconocimiento automático de imágenes, este desafío se puede superar de . BrambleBee también recuerda qué flores han sido polinizadas y no perderá tiempo revolviéndolas nuevamente cuando las flores nuevas necesiten otra ronda de polinización.
Los robots rodantes a gran escala se comercializaron por primera vez, en parte porque requerían mucho menos desarrollo tecnológico. Pero no son aptos para polinizar árboles y no pueden transferir el polen de una flor a otra, lo cual es necesario para cultivos que no pueden autopolinizarse. Para ello, se necesitan robots voladores.
Aunque son más versátiles, los robots voladores tienen dos problemas principales que limitan su éxito: las baterías más livianas son menos eficientes y, en términos de relación potencia-masa, es difícil hacer robots voladores del tamaño de insectos con suficiente duración práctica de la batería. usar. Y debido a que son pequeños, es difícil para los controladores humanos lograr movimientos precisos en el aire, y mucho menos autónomos. Pero los investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Bioinspirada en Harvard, Massachusetts, han superado uno de estos desafíos.
Desde 2013, Wyss ha liderado la tecnología de robots a nivel de insectos (definida como peso <0,5 gramos, envergadura <5 cm), cuando los investigadores introdujeron por primera vez RoboBee, un robot volador que pesa solo 80 mg, aproximadamente la masa de un robot. Abeja. Como publicaron en la revista Science,1 El robot no tiene una fuente de alimentación a bordo y debe estar atado a la fuente de alimentación, lo que obviamente limita su practicidad. Pero en 2019, el Dr. Noah Jafferis de Wyss y sus colegas publicaron el primer informe sobre el vuelo inalámbrico de un robot apto para insectos que utiliza células solares livianas que pesan alrededor de 10 miligramos para generar electricidad.2
Pero el prototipo con una fuente de alimentación a bordo, que los investigadores llamaron RoboBee X-wing, tenía un control de vuelo deficiente. En un comunicado de prensa de la Universidad de Harvard, los investigadores describieron una situación que suena más a …
