As abelhas, junto com as borboletas, são o principal meio de polinização das plantas. Isso permite que as plantas frutifiquem e se reproduzam. Na verdade, diz-se que mais de um terço das colheitas que comemos no nosso dia a dia são produzidas com a ajuda das abelhas. No entanto, insetos como as abelhas estão à beira da extinção devido a condições climáticas anormais, uso de pesticidas, rápida escassez de alimentos e vírus mortais. Há até alertas de que até 40% dos insetos desaparecerão dentro de alguns anos. Einstein chegou a prever que, se as abelhas desaparecessem, os humanos desapareceriam da face da Terra dentro de quatro anos. Isto significa que se as abelhas desaparecerem, os alimentos da humanidade desaparecerão. No mesmo contexto, as Nações Unidas estabeleceram e declararam o “Dia das Abelhas” em 2017.
Enquanto isso, a empresa alemã Besto está atraindo interesse ao desenvolver abelhas robóticas que podem voar em grupos. Também difere da abelha robótica semelhante a um mosquito suspensa por um barbante desenvolvida pela Universidade de Washington no ano passado.
As abelhas robóticas da Festo conseguem voar em enxame através de tecnologia de design de inteligência artificial generativa (IA), recursos de hardware microeletrônicos e tecnologia de comunicação. A abelha robótica pesa cerca de 34 gramas, tem 22 cm de comprimento e envergadura de 24 cm. A chave agora é reduzir ainda mais o tamanho. Os avanços na tecnologia microeletrônica provavelmente tornarão isso possível. Esperemos que chegue o dia em que as pequenas abelhas robóticas não precisem mais dos pesados equipamentos robóticos de polinização comercializados por empresas americanas e israelenses. Serão estas abelhas robóticas capazes de evoluir para um nível em que possam substituir as abelhas desaparecidas usadas para polinizar as culturas humanas? Com o surgimento destas abelhas robóticas, parece que a humanidade está começando a descobrir pistas para resolver o problema de se preparar para o pior cenário do desaparecimento das abelhas.
Abelha robótica ultrafina e leve
Recentemente, a empresa alemã Pesto, líder no desenvolvimento de veículos voadores bioeletrônicos, desenvolveu e revelou uma abelha robótica ultraleve meticulosamente projetada, tornando-a um tema quente.
Esta abelha robótica, chamada “Bionic Bee”, faz parte da “Bionic Learning Network” (BLN) da Festo, empresa alemã de automação conhecida por desenvolver produtos inspirados na natureza.
Essas abelhas robóticas podem enxamear em grande número de forma totalmente autônoma. A estrutura leve da abelha robótica proporciona manobrabilidade e duração do voo.
Os desenvolvedores aproveitaram insights abrangentes de projetos anteriores na plataforma BLN da empresa. Os engenheiros da BLN já demonstraram robôs modelados a partir de andorinhas, raposas voadoras e libélulas.
A abelha robótica envolve design generativo
Esta abelha robótica pesa aproximadamente 34 gramas, tem 22 cm de comprimento e envergadura de 24 cm. Atualmente é o menor objeto voador criado no BLN da Festo.
Os desenvolvedores da Festo usaram pela primeira vez uma abordagem de design generativo ao projetar esta abelha robótica.
Isto significa que dadas algumas variáveis, o SW determina a melhor estrutura que segue certos princípios de design. Este método utiliza apenas a quantidade mínima de materiais necessários para obter o design mais estável imaginável.
Segundo a empresa, o design leve é essencial para viagens longas e proporciona excelente manobrabilidade.
O corpo da abelha robótica consiste em um mecanismo de batimento de asas, tecnologia de comunicação, componentes de controle de batimento de asas e uma caixa embutida para se adaptar ao formato da asa.
Estrutura e voo de abelhas robóticas
Um motor sem escova, três servo motores, uma bateria, um redutor e várias placas de circuito impresso (PCBs) são instalados no espaço muito apertado desta abelha robótica. A interação inteligente entre motores e mecânica significa que, por exemplo, o número de flaps das asas pode ser ajustado com precisão para se adequar a diferentes manobras. A frequência de voo desta abelha artificial é de 15 a 20 vezes por segundo (15 a 20 Hz).
Quando uma abelha flutua, suas asas se movem para frente e para trás em um ângulo de 180 graus. Graças à estrutura mecânica incrivelmente leve, cuidadosamente guiada por um motor brushless, as asas batem sem resistência.
O número de flaps de asa e sustentação aumenta proporcionalmente à velocidade.
Os três servomotores na base da asa mudam o formato da asa de uma certa maneira, o que aumenta a eficiência da posição específica da asa e cria uma diferença na sustentação.
Tecnologia de voo de precisão habilitada pela UWB
Um sistema de localização interna usando tecnologia de banda ultralarga (UWB) permite o comportamento autônomo das abelhas. Oito UWBs foram instalados em dois andares da área interna de voo das abelhas.
Isto indica que as abelhas podem alinhar-se com precisão na área e os tempos de execução podem ser medidos com precisão. Cada abelha recebe sinais de dispositivos UWB e usa carimbos de data/hora para determinar sua localização no espaço e medir sua distância do transmissor.
Devido à natureza artesanal de cada abelha, pequenas variações no processo de fabricação podem afetar os padrões de voo. Por esta razão, as abelhas também estão equipadas com uma função de calibração automática que permite a cada abelha determinar os seus parâmetros de controlo ideais após um curto voo de teste.
Desta forma, este software inteligente pode detectar diferenças de hardware entre abelhas individuais e, assim, controlar todo o enxame desde o exterior, como se todas as abelhas fossem iguais.
A chave agora é torná-lo menor.
Será que estas abelhas robóticas evoluirão para se tornarem mais pequenas e substituirem as abelhas naturais que estão gradualmente a desaparecer devido às alterações climáticas, aos pesticidas e às doenças causadas pelo aquecimento global, e aliviarão as preocupações não só dos agricultores, mas também da humanidade? É algo que vale a pena ver.
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