Door de aanhoudende afname in de bijenpopulatie wordt de bestuiving van planten voor de voedselvoorziening steeds moeilijker. Wereldwijd werken wetenschappers daarom aan robotalternatieven voor de honingbij om bijen te ondersteunen bij het bestuiven van planten binnen en buiten de kas.
Verschillende wetenschappers ontwierpen en bouwden al een robotversie van de bekende honingbij. Hoewel de verschillende robotbijen sterk van elkaar verschillen qua grootte, gewicht, wijze van bestuiving en de manier van vliegen is de uitgangspositie bij elke robotbij hetzelfde: het bestuiven van planten die nodig zijn bij de voedselvoorziening.
Bestuiver-drone
In Japan maakte een team van onderzoekers aan de technische universiteit van Tsukuba een bestuiver-drone van een aantal kleine drones. Het idee voor de drone ontstond tijdens een zoektocht naar nieuwe toepassingen voor ionische vloeibare gels. De onderzoekers maakten plukjes paardenhaar vast aan de onderkant van de drones en smeerden de borsteltjes vervolgens in met de plakkerige ionische gels.
Geen geschikte vervanger
De Japanse onderzoekers vlogen met de bestuiver-drone midden in de mannelijke en vrouwelijke delen van roze en witte Japanse lelies. Projectleider Eijiro Miyako claimt dat dit de eerste keer is dat een drone een bloem heeft bestoven. Miyako geeft echter toe dat de handmatig bestuurde drone onmogelijk de honingbij kan vervangen. Het was volgens de onderzoeker erg lastig om de geslachtsorganen van de lelies goed te raken, terwijl de lelies juist over de makkelijkst te raken geslachtsorganen beschikken uit het plantenrijk.
Handmatige bestuiving
Een alternatieve vorm van bestuiving is geen overbodige luxe in Azië. In bepaalde regio’s in het continent komen helemaal geen bijen meer voor. Hierdoor worden in verschillende delen van China fruitbomen handmatig bestoven; werknemers klimmen met lange borstels in de bomen om vervolgens alle bloemen met de borstel te raken. Omdat ook andere gebieden in de wereld met terugnemende aantallen bijen kampen, blijft de noodzaak bestaan om te zoeken naar andere manieren van bestuiving.
Betere technologie nodig
Miyako liet na afloop van het experiment weten dat het evenaren van de bestuivingsvaardigheden van de honingbij alleen mogelijk is met de toevoeging van hoge-resolutie-camera’s, gps en flink wat kunstmatige intelligentie. Professor Guido de Croon Micro Air Vehicle lab aan de TU Delft beaamt dit in gesprek met BNR Nieuwsradio: “Zulke drones moeten bloemen herkennen, erop kunnen landen en ze bestuiven.”
Robotlibelle
De Croon geeft aan dat drones daarnaast met elkaar moeten kunnen communiceren om niet tegen elkaar aan te vliegen wanneer er meerdere drones in de kas vliegen. Dat laatste kreeg De Croon al voor elkaar bij een project van TU Delft. Een team van onderzoekers creëerde een zogenoemde robotlibelle met de naam DelFly Explorer. De robot van 20 gram blijft in de lucht door met zijn vleugels te flapperen en ontwijkt zelfstandig obstakels met behulp van een stereoscopisch beeld.
RoboBee
Met behulp van verschillende technologieën wisten verschillende onderzoeksteams robotbijen te maken die beter functioneren dan de Japanse bestuiver-drone. Zo ontwikkelde een team van specialisten van Harvard en MIT in 2013 de RoboBee: een vliegende robot die autonoom kan vliegen, op afstand bestuurbaar is en via een elektrostatisch anker op verticale oppervlakten kan blijven ‘plakken’ om energie te sparen.
Bramblebee
De Universiteit van West Virginia ontwikkelde ook een robotische bij; Bramblebee. De robot vindt zijn weg in de kas met detectietechnologie en scant QR-codes om te zien welke planten bestoven moeten worden. Met behulp van hoge-resolutie foto’s maakt de robot een 3D-beeld van de bloem om vervolgens voorzichtig de meeldraden te borstelen. Voorlopig is de Bramblebee nog in de testfase en zijn alleen simpele bestuivingsprocessen mogelijk. De onderzoekers achter de robot werken er echter aan om de robot ook moeilijkere bestuivingsprocessen te laten vervullen.
Russische robotbij
Russische wetenschappers van de Tomsk Polytechnic University (TPU) werken ook aan een project voor bestuiving met robots. Volgens de planning lanceren de onderzoekers het project in 2019. Het hoofd van de School of Engineering van de TPU geeft aan dat deze robotbijen vooral nuttig zijn voor gewassen die in de kas groeien. Het project omvat de ontwikkeling van robotbijen, algoritmen en software en optische systemen en beeldherkenningsmethoden voor nauwkeurige positionering.
Bijrol
De afgelopen jaren deden verschillende knappe koppen een poging om een robotvervanger voor de bij te maken. Door de toenemende technologische mogelijkheden is er steeds meer mogelijk op het gebied van kunstmatig bestuiven, maar voorlopig verzorgt de bij nog het overgrote merendeel van de bestuiving. Of drones de bestuivingswerkzaamheden van de bij helemaal kunnen overnemen blijft daarom de vraag.
Tekst: Leo Hoekstra. Foto en video: TU Delft.
