机器蜜蜂嗡嗡飞

编译/立新

不出几年,围着花朵团团转的不仅是蜜蜂还有机器蜜蜂。

对于勤劳的小蜜蜂,几乎人人称颂。它们嗡嗡地飞来飞去忙碌不停,它们传授花粉,使花儿鲜艳,果实累累;它们采蜜酿蜜,不仅自给还可供人食用。它们是这样地富有团队精神:工蜂担负采集花粉的职责,乳母蜂细心照料其幼虫,雄蜂不时地在嗡嗡叫,它非常明白自己肩负的传播种群的使命,而每一只幼虫都努力地在母蜂照料下确保自己茁壮成长。

但越来越不容乐观的自然环境显然也正在威胁着蜜蜂们的生活。在美国,每年有36%的蜂巢受到病菌的侵袭而死亡。改善自然环境,帮助更多的蜜蜂摆脱病菌,这是环保专家和昆虫专家的事,哈佛大学的两位电气工程师伍德和卫古依琢磨的是如何替补大量死亡的蜜蜂,完成它们的任务,并更好更多地为人类工作。罗布•伍德已经研制出了杏仁大小的机器苍蝇,他正在研制一队能自动飞行的“蜜蜂”,每一只都能执行独特的任务,卫古依对伍德说:“如果你能制造蜂体,我就能配以大脑。”他要设计的机器蜜蜂携带的微处理器。如今他们研制的RoboBee能像真的蜜蜂一样升空、悬停。两位工程师还招募了各路专家共同研发这一项目,他们招募了几位生物学家做顾问,了解蜜蜂的行为举止、飞行习性,确定制作的材料,其他科技人员协作他们研制出一种小型可再充电的燃料电池,计算机科学家则参与编制软件。目前这个研制团队已经获得了美国国家科学基金会1000万美元的拨款,用以建立一个自主的蜜蜂网络系统。

研发小组期望在5年中能制造出数十个RoboBee,它们能像真正的团队那样相互协调着进行飞行,悬挂着传授花粉。科学家们还希望人造蜜蜂能神通广大,它可以监测城市道路的环境污染状况,可在灾害现场如地震灾区被用来搜寻罹难者及幸存者的受伤人员。科学家们认为,RoboBee成功与否的关键是它们之间能否进行圆满的配合合作。

RoboBee在花圃传授花粉

第一步,建立活动管理中心:建立一个可移动的机器蜜蜂“蜂巢”。

第二步,调查统计地貌景观:先由担任侦察任务的RoboBee外出,利用它们身上的紫外线传感器仿效真蜜蜂的寻找模式来定位花瓣。它头上的摄像机将记录其所处的地标,供工作人员判断它们离蜂巢有多远。

第三步,制作地图:侦察后返回基地的人造蜜蜂先进行燃料电池再充电,然后上传花圃的确切位置于中央电脑,数十只返回蜜蜂所传递的信息可将花圃的位置逐一映射在地图上。

第四步,传授花粉:有全套装备,配有少量传感器及较大的燃料电池的“工蜂”开始外出长途飞行,到达指定地点后,其头部直接对着花儿将花粉从这朵花传递到另一朵花瓣上。

RoboBee的解剖图:

大脑:脑内简单的电路就可驾轻就熟地操纵蜜蜂的基本运作,包括保持平衡的飞行和悬停、升腾,再由一个微处理器来管理其高水准的作业,还可处理来自传感器的资料数据。

眼睛:紫外线传感器能仿效天然紫外线进行扫描,数码相机能跟踪RoboBee下方的物体,并测定它的飞行速度和已飞距离,传感器跟着太阳的位置可告知它飞行的方位。

蜂翼:通过一个致动器来振动它两瓣由碳纤维制成的轻量级翅膀。

触须(天线):RoboBee在飞行中可通过这两根像触须避免相互碰撞或撞到其他物体。

腿:三叉齐下的脚是用来插入并锁定对接站点,用来给微型燃料电池充电,并上输传感器的数据至计算机内,三叉腿还能协助抓取花儿上的花粉。