BrambleBee : Le robot qui pourrait aider à polliniser les cultures si nous tuons toutes les abeilles
Si la trajectoire de notre population de pollinisateurs se poursuit, nous pourrions avoir bientôt besoin du BrambleBee.
Dans une serre de l'Université de Virginie-Occidentale, un robot roule dans les allées de mûriers et apprend à agir comme une abeille. Des algorithmes de vision par ordinateur sont en cours de développement pour aider le robot à localiser les fleurs, et son bras robotique, surmonté d'un ensemble d'embouts de brosses souples - conçus pour agir comme les poils d'une abeille - s'étendront doucement vers chaque fleur et la polliniseront. En ce moment, le bras travaille sa technique sur des flash codes placés à l'intérieur de mûriers.
"Du point de vue de la robotique, nous essayons toujours de trouver des solutions aux problèmes urgents dans le monde", dit Yu Gu, professeur d'ingénierie à l'université qui travaille sur la conception du robot, appelé BrambleBee. Environ les trois quarts des plantes alimentaires dépendent au moins en partie des pollinisateurs, et les pollinisateurs sont en difficulté.
L'effondrement des colonies, la mort massive d'abeilles mellifères due à une combinaison de facteurs tels que les maladies, les pesticides, le stress et le changement climatique, rend la pollinisation plus coûteuse car les apiculteurs doivent continuellement renouveler les abeilles. Quarante pour cent des insectes pollinisateurs sauvages, y compris les bourdons et des espèces comme l'abeille à face jaune d'Hawaï, sont en voie d'extinction. Les robots pollinisateurs, du moins en théorie, pourraient aider à fournir une partie des mêmes services.
Gu, qui a conçu plus d'une douzaine de drones et de robots terrestres, s'est intéressé à un robot pollinisateur en partie par hasard ; il habite en bas de la rue, à côté d'un entomologiste qui élève des abeilles de jardin. Alors que Gu travaillait sur un défi de la NASA pour concevoir un robot qui pourrait recueillir des échantillons de façon autonome dans l'espace - et ayant finalement remporter le défi - il a également observé les abeilles de son voisin polliniser son propre jardin et a réfléchi aux défis auxquels les abeilles sont confrontées. "Nous avons développé beaucoup de capacités robotiques, et cela a déclenché l'idée que nous pourrions probablement faire quelque chose contre le déclin des populations d'abeilles", dit-il.
Il s'est associé à l'entomologiste pour développer une preuve de concept d'un robot pollinisateur. Travaillant avec un horticulteur, ils ont décidé de travailler sur les mûres et les framboises comme premières cultures. Les plantes sont techniquement autogames, mais le fruit ne pousse pas bien sans abeilles. Elles peuvent pousser dans une serre, et l'équipe voulait pouvoir tester l'idée dans un environnement contrôlé. Les fleurs sont également positionnées de manière à ce que les robots puissent les atteindre facilement.
Dans une serre de l'Université de Virginie-Occidentale, un robot roule dans les allées de mûriers et apprend à agir comme une abeille. Des algorithmes de vision par ordinateur sont en cours de développement pour aider le robot à localiser les fleurs, et son bras robotique, surmonté d'un ensemble d'embouts de brosses souples - conçus pour agir comme les poils d'une abeille - s'étendront doucement vers chaque fleur et la polliniseront. En ce moment, le bras travaille sa technique sur des flash codes placés à l'intérieur de mûriers.
"Du point de vue de la robotique, nous essayons toujours de trouver des solutions aux problèmes urgents dans le monde", dit Yu Gu, professeur d'ingénierie à l'université qui travaille sur la conception du robot, appelé BrambleBee. Environ les trois quarts des plantes alimentaires dépendent au moins en partie des pollinisateurs, et les pollinisateurs sont en difficulté.
L'effondrement des colonies, la mort massive d'abeilles mellifères due à une combinaison de facteurs tels que les maladies, les pesticides, le stress et le changement climatique, rend la pollinisation plus coûteuse car les apiculteurs doivent continuellement renouveler les abeilles. Quarante pour cent des insectes pollinisateurs sauvages, y compris les bourdons et des espèces comme l'abeille à face jaune d'Hawaï, sont en voie d'extinction. Les robots pollinisateurs, du moins en théorie, pourraient aider à fournir une partie des mêmes services.
Gu, qui a conçu plus d'une douzaine de drones et de robots terrestres, s'est intéressé à un robot pollinisateur en partie par hasard ; il habite en bas de la rue, à côté d'un entomologiste qui élève des abeilles de jardin. Alors que Gu travaillait sur un défi de la NASA pour concevoir un robot qui pourrait recueillir des échantillons de façon autonome dans l'espace - et ayant finalement remporter le défi - il a également observé les abeilles de son voisin polliniser son propre jardin et a réfléchi aux défis auxquels les abeilles sont confrontées. "Nous avons développé beaucoup de capacités robotiques, et cela a déclenché l'idée que nous pourrions probablement faire quelque chose contre le déclin des populations d'abeilles", dit-il.
Il s'est associé à l'entomologiste pour développer une preuve de concept d'un robot pollinisateur. Travaillant avec un horticulteur, ils ont décidé de travailler sur les mûres et les framboises comme premières cultures. Les plantes sont techniquement autogames, mais le fruit ne pousse pas bien sans abeilles. Elles peuvent pousser dans une serre, et l'équipe voulait pouvoir tester l'idée dans un environnement contrôlé. Les fleurs sont également positionnées de manière à ce que les robots puissent les atteindre facilement.
Le robot travaille d'abord en créant une carte 3D de la serre, en détectant les fleurs et en concevant un itinéraire efficace pour la pollinisation. Les algorithmes de vision par ordinateur estiment la position, la taille et l'état des fleurs et guident un bras robotique pour brosser doucement le pollen de chaque fleur. L'équipe travaille toujours sur la technologie pour aider le robot à identifier les fleurs - la détection est difficile en raison de la façon dont les fleurs sont regroupées et se chevauchent souvent (par opposition aux visages humains, que les algorithmes peuvent facilement identifier). Il est également difficile d'estimer l'angle de la fleur pour que le robot puisse s'approcher correctement. Mais le prototype peut maintenant "polliniser" des flashs codes sur les plantes.
Les chercheurs ne sont pas les seuls à essayer de créer des robots pollinisateurs. D'autres travaillent sur des drones minuscules ; en mars, Walmart a déposé un brevet pour des drones de pollinisation autonomes. Gu estime qu'un rover est plus réaliste avec la technologie actuelle. "C'est probablement plus intuitif de penser à un robot en forme d'abeille qui vole, mais cela demande beaucoup de travail simplement parce qu'essayer de miniaturiser un drone pour qu'il soit petit est difficile", dit-il. Il est compliqué d'installer des capteurs, des ordinateurs et des batteries sur un drone de la taille d'un insecte.
Le premier robot est encore loin d'être prêt à l'emploi et est conçu pour n'être qu'une preuve de concept, mais Gu espère que quelqu'un pourra plus tard continuer à développer l'idée pour que les agriculteurs puissent l'utiliser. Dans une serre, dit-il, un seul robot pourrait probablement s'occuper de la pollinisation de toutes les plantes. "Même s'il n'est pas aussi efficace qu'un essaim d'abeilles, il pourrait être adéquat", dit-il. Dans les champs, cela pourrait prendre beaucoup plus de temps avant que les robots puissent être utiles. "Nous aurions besoin de progrès technologiques énormes pour fabriquer suffisamment de robots pour polliniser des cultures comme les amandes", dit Dennis vanEnglesdorp, professeur à l'Université du Maryland qui étudie la santé des pollinisateurs. "Je pense que ce n'est pas une solution très réaliste."
Bien sûr, aider les pollinisateurs à se rétablir aurait également été un bien meilleur résultat. Mais à mesure que les populations de pollinisateurs continuent de lutter pendant que la demande humaine pour la nourriture augmente - et qu'une quantité croissante de nourriture est produite dans les fermes intérieures - les robo-pollinisateurs-de-fermes pourraient avoir un rôle à jouer.
A propos de l'auteur
Adele Peters est une rédactrice de Fast Company qui se concentre sur les solutions à certains des problèmes les plus importants du monde, du changement climatique à l'itinérance. Auparavant, elle a travaillé avec GOOD, BioLite et le programme Sustainable Products and Solutions à UC Berkeley.
Traduction Sott.net de source.
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