Cabang pengajian yang dikenali sebagai robotik interaktif tidak lama lagi telah beralih daripada sekadar melaksanakan tugasan yang telah diprogramkan dan berulang kepada aktiviti yang lebih kompleks seperti berinteraksi dengan benda hidup. Sebagai contoh, robot biokompatibel dan biomimetik semakin digunakan untuk mengkaji haiwan dan tumbuhan.
Sistem robotik yang menggunakan haiwan dalam gelung amat berguna untuk menyiasat tingkah laku kolektif yang sukar dipelajari menggunakan teknik tradisional. Sistem ini bukan sahaja menawarkan perspektif baharu tentang tingkah laku haiwan dan kajian pemuliharaan. Mereka juga mempromosikan inovasi kejuruteraan dalam robot.
Perkongsian baru-baru ini antara École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) di Switzerland dan Universiti Graz di Austria telah menunjukkan betapa berjayanya sistem haiwan dalam gelung apabila sistem robotik direka bentuk dan disepadukan ke dalam koloni lebah madu.
Menggunakan peranti robotik, para penyelidik menjalankan kajian tidak mengganggu terhadap tiga koloni lebah madu Eropah (Apis mellifera) pada musim sejuk 2020 dan 2021. Dengan melaraskan suhu, para penyelidik dapat mempengaruhi pergerakan lebah dalam sarang, memerhati corak pergerakan baharu, dan menganalisis tingkah laku termoregulasi kolektif dalam koloni. Kumpulan itu menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal Science Robotics pada bulan Mac.
Rafael Barmak, seorang pelajar PhD di EPFL dan salah seorang pengarang kajian, menerangkan peranti itu sebagai "pada asasnya sistem robotik pelik yang bukan sahaja biokompatibel tetapi juga mempunyai satu set penderia, elektronik [dan] penggerak haba untuk berinteraksi dengan koloni lebah madu. " Lebah madu sangat posesif dan sama ada menghapuskan atau menyembunyikan orang yang tidak dikenali yang memasuki sarang mereka. Oleh itu, sebagai tambahan kepada ciri robotik yang diperlukan, jurutera juga perlu mempertimbangkan tingkah laku sosial lebah madu semasa menyediakan sistem mereka.
Menurut Barmak, menggunakan robot untuk meninjau haiwan mengautomasikan tugas yang membosankan dan berulang seperti mengesan suhu tempatan, yang penting untuk kitaran hidup sarang dan lebah yang sihat.
“Bukan mudah untuk membuat pengukuran suhu dalam koloni lebah madu. Ciri unik peranti ini ialah ia mengelilingi penderia yang terkandung oleh lebah selepas ia berjaya disepadukan ke dalam koloni. Jika tidak, penternak lebah dan saintis selalunya terpaksa bergantung pada data suhu luar yang tidak tepat.
Pasukan EPFL-University of Graz terpaksa membuat beberapa semakan sebelum reka bentuk sempurna. Di bahagian atas robot yang telah siap adalah panel elektrik yang kelihatan seperti bingkai pembiakan lebah. Menurut Barmak, papan litar bercetak (PCB), yang menempatkan penggerak terma, penderia dan elektronik sokongan lain, berada betul-betul di tengah.
Kami mempunyai pemproses yang dipanggil mikropengawal yang menguruskan semua [kerja].” Reka bentuk pertama, yang mempunyai PCB yang disalut dengan hanya resin dan disalut dengan lilin, telah ditolak oleh lebah. Selepas itu, para penyelidik memilih untuk menambah bingkai untuk templat bangunan, dan selepas mencuba beberapa bahan yang berbeza, mereka menetap pada mesh potong laser setebal 1 milimeter untuk menarik minat koloni.
Malah keruntuhan haba yang akan datang bagi koloni boleh dikesan oleh tatasusunan sensor peranti. Ini berlaku apabila suhu menurun secara berbahaya (di bawah 10 ºC untuk lebah madu Eropah, di mana lebah tidak boleh mengepakkan sayap mereka untuk menjana haba). "Kami tahu apabila kami melihat data terma, selepas menyedari bahawa lebah berada dalam bahaya, bahawa mereka telah berhenti bergerak, " kata Barmak. Lebah itu diselamatkan apabila penyelidik memilih untuk menghidupkan haba menggunakan penggerak terma yang sebelum ini digunakan untuk menganalisis tindakan kolektif koloni.
Barmak dan pasukannya juga menggunakan rangsangan haba, tidak pernah dicuba sebelum ini di koloni musim sejuk, untuk memindahkan lebah di sekitar koloni. Mereka menemui corak tingkah laku yang tidak dikenali sebelum ini dalam lebah dan sejauh mana mereka mengikuti isyarat haba, yang kedua-duanya boleh digunakan untuk mencipta teknik pembiakan lebah baharu. Mereka kini sedang bersiap untuk mengkaji koloni musim panas dengan peralatan robotik mereka, yang akan menjadi lebih sukar kerana lebah lebih aktif ketika itu.
Menurut Barmak, aspek paling penting dalam sistem robotik ini ialah ia membolehkan para penyelidik mempelajari lebih lanjut tentang makhluk ini dan meningkatkan pemahaman semasa. Selain mencetuskan rasa ingin tahu saintifik, beliau mendakwa ia menunjukkan potensi menggunakan sistem robotik interaktif untuk mengkaji koloni haiwan dan kemudian menggunakan data untuk menghasilkan alat e-pertanian baharu, penderia dan perkara lain untuk bidang tersebut.
sumber: spectrum.ieee.org
Günceleme: 12/04/2023 16:27