Polinizadores naturales, particularmente las abejas melíferas, están desapareciendo a un ritmo sin precedentes. Esto plantea graves riesgos para la agricultura, la economía, y el sustento de humanos y animales. Las abejas son los principales polinizadores de una amplia variedad de cultivos, por lo que su desaparición podría comprometer el trabajo de los productores de alimentos, en última instancia, reducir la cantidad de alimentos disponibles en el mercado.

Investigadores de la Universidad de West Virginia (WVU) han desarrollado recientemente un robot autónomo inspirado en las abejas, que puede polinizar plantas de zarzas dentro de un ambiente de invernadero. Zarzabeja, presentado en un artículo publicado previamente en arXiv, utiliza técnicas de localización y mapeo de última generación, así como otras herramientas que permiten la percepción visual, planificación de rutas, control de movimiento, y manipulación.

"Uno de los principales problemas relacionados con la producción agrícola actual es la polinización de cultivos, "Yu Gu, uno de los investigadores que desarrolló el robot le dijo a TechXplore. "Treinta y cinco por ciento del volumen de producción mundial de cultivos, aproximadamente $ 577 mil millones al año, cuenta con el servicio de polinizadores. Sin embargo, La reciente disminución de las abejas melíferas (es decir, el trastorno del colapso de las colonias) ha amenazado enormemente la productividad. Desde el punto de vista económico y de sostenibilidad alimentaria, hay una necesidad urgente de buscar sistemas de polinización alternativos ".

Para abordar este problema, Gu y sus colegas han diseñado un prototipo de robot polinizador de precisión para polinizar zarzas, plantas de mora y frambuesa, en un ambiente de invernadero. Su proyecto está financiado por el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura (NIFA), una agencia del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), bajo la Iniciativa Nacional de Robótica.

"BrambleBee primero obtiene información actualizada sobre la ubicación de los racimos de flores y la preparación para la polinización al hacer un 'pase de inspección' del invernadero, "Gu explicó." Mientras BrambleBee conduce, Los racimos de flores cercanos se detectan mediante la cámara incorporada. Las ubicaciones de los grupos detectados se registran luego en un mapa de las filas de plantas ".

Una vez completada esta fase de inspección inicial, Bramblebee decide dónde se moverá para polinizar las flores. Llega a esta decisión equilibrando la cantidad de racimos de flores alcanzables que están listos para la polinización y minimizando la distancia recorrida. Luego, el robot planifica rutas para llegar de manera eficiente a estos lugares evitando cualquier obstáculo en el camino.

"Una vez estacionado en un lugar de polinización, BrambleBee escanea la planta y crea un mapa más detallado, "Dijo Gu." Luego usará el manipulador para acceder a cada flor que necesite polinización ".

Al construir su robot polinizador de zarzas, los investigadores se inspiraron en parte en la ecología y el comportamiento de las abejas, particularmente abejas albañiles, que recolectan polen para su descendencia. Por ejemplo, como las abejas BrambleBee primero encuentra flores y luego realiza un seguimiento de su ubicación, utilizando esta información para planificar el mejor camino para llegar a ellos.

Además, Mecanismo de polinización de BrambleBee, unido al final de su brazo robótico, actúa de forma similar a la de las abejas. El robot maniobra este mecanismo con movimientos precisos, distribuir el polen en los pistilos sin dañar las flores. "El proyecto permite el desarrollo de un sistema robótico autónomo complejo que puede funcionar en un entorno agrícola común, "Dijo Gu." La localización de precisión, evaluación, y la manipulación de partes de plantas pequeñas y delicadas proporciona capacidades fundamentales para permitir una variedad de otras aplicaciones de agricultura de precisión, como el riego automatizado, fertilización y cosecha, monitorear los daños de la planta, así como control de malezas y plagas ".

El sistema de polinización robótico de precisión creado en WVU es el primero de su tipo. En el futuro, podría ayudar a los productores a resolver los desafíos de la polinización a corto plazo e incluso podría adaptarse para desarrollar nuevas herramientas agrícolas para la cosecha, poda, y recolección de frutas.

“Ahora nos centraremos en mejorar la autonomía del sistema de polinización robótica y evaluar la eficacia y eficiencia de este nuevo método de polinización, "Dijo Gu.

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