Para peneliti sedang mengembangkan bingkai sarang lebah robot yang membantu menemukan toko madu di dalam sarang lebah dari waktu ke waktu, tanpa mengandalkan kamera. Tujuannya adalah untuk mengembangkan alat pengamatan baru untuk mempelajari perilaku lebah madu yang lebih sesuai dengan cara alami lebah untuk menempati ruang dibandingkan dengan metode saat ini.
Cyril Monette terpesona oleh perilaku kolektif. Setelah mempelajari bagaimana serangga seperti kecoak membuat keputusan kolektif, kandidat doktoral tahun ketiga di laboratorium Mobots EPFL sekarang mengalihkan perhatiannya ke arah yang sangat berguna, dan serangga yang jauh lebih tidak menjijikkan: lebah madu. Dan dia melakukannya dengan bantuan robotika.
Lebah -lebah di dalam sarang secara alami mengelompokkan ke dalam volume bentuk bola, di persimpangan beberapa bingkai sarang lebah di dalam sarang. Konfigurasi berbentuk bola ini kemungkinan optimal untuk lebah, namun sarang pengamatan yang dikembangkan oleh studi komunitas ilmiah hanya satu atau dua frame terisolasi sekaligus, memaksa lebah untuk menempati disk datar sebagai gantinya.
“Sarang pengamatan yang terisolasi dibangun dengan cara itu untuk memungkinkan pengamatan otomatis berkat kamera atau pengamatan langsung,” jelas Monette yang ingin menawarkan cara untuk mempelajari perilaku lebah dalam kaitannya dengan toko madu tetapi dalam lingkungan yang menghormati naluri mereka untuk pengelompokan di ruang angkasa. “Kecuali kita menyediakan lingkungan yang memungkinkan lebah berperilaku alami, pengamatan yang dihasilkan hanya dapat mendekati seberapa utuh dan koloni yang kuat berperilaku.”
Menggunakan sifat termal madu
Untuk menghilangkan kamera sama sekali, para peneliti dari Mobots telah mengembangkan bingkai sarang lebah robot termal di mana lebah dapat membangun sarang lebah. Rangka robot terdiri dari 64 sensor suhu yang dapat mengukur suhu di 10 daerah berbeda yang dapat dipanaskan secara terpisah, dan karena lebah membangun sarang lebah di kedua sisi bingkai, yang sesuai dengan 20 patch sarang lebah per bingkai di mana lebah berpotensi menyimpan madu. Idenya adalah untuk terlebih dahulu menemukan di mana toko madu berada dan mengevaluasi jumlah madu yang ada di 10 wilayah tersebut dari waktu ke waktu, dan kemudian mempelajari perilaku lebah sehubungan dengan itu.
“Kami tertarik mempelajari hubungan antara gerakan lebah, siklus hidup mereka dan korelasi dengan lokasi madu dalam sarang dari waktu ke waktu. Tantangan pertama kami adalah secara akurat mengukur jumlah madu per wilayah, tanpa adanya lebah yang hidup, yang berhasil kami capai berkat sifat termal madu,” jelas Monette.
https://www.youtube.com/watch?v=auryl6eybfy
Karena sifat termal khusus madu, ia memanas dan mendingin secara berbeda dibandingkan dengan sarang lebah yang kosong. Dengan mengirimkan denyut nadi panas dengan peningkatan +1, +3 atau +5 derajat Celcius, para peneliti dapat mengkarakterisasi bagaimana wilayah sarang lebah yang penuh dengan madu bereaksi secara termal dan karenanya menyimpulkan jumlah madu per wilayah. Secara khusus, volume madu dimodelkan sesuai dengan waktu pemanasan dan pendinginan yang dikombinasikan dengan ukuran dinamika pemanasan. Bingkai robot ini dapat digabungkan dalam sarang untuk memetakan keseluruhan stok madu koloni.
Studi Ekologi Lainnya
“Dengan menggabungkan etologi dan robot, kita dapat melakukan pengamatan lebah yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam kondisi yang hampir sepenuhnya alami, perilaku mengungkapkan tidak pernah diamati dengan presisi ini. Hal ini memungkinkan kita untuk menantang dan meningkatkan hipotesis yang ada pada perilaku lebah madu dan pada saat yang sama belajar teknik yang dapat membantu kita untuk melindungi lebah,” kata Francesco Mondada yang memimpin MoBots Laborating. “Selain itu, menggabungkan elemen -elemen ini dengan keahlian kami dalam pendidikan memungkinkan kami untuk berbagi pengamatan ini kepada audiens yang lebih luas – memicu rasa ingin tahu tentang perilaku yang menarik dan kurang dikenal ini yang menunjukkan kompleksitas kehidupan serangga sosial.”
Monette dan rekannya saat ini sedang melakukan percobaan dengan sarang pengamatan robotik mereka untuk mempelajari perilaku lebah, menguji berbagai hipotesis in situ. “Saya tertarik dengan etologi lebah, seperti cara bola lebah mengekspresikan ritme sirkadian dengan memperluas dan berkontraksi sepanjang hari,” jelas Monette. “Dengan sarang pengamatan robot kami, saya berharap untuk memetakan sumber daya madu dan demografi koloni dari waktu ke waktu, mengamati bagaimana bola lebah bergerak sepanjang musim dingin, dan memberikan kerangka kerja untuk studi ekologis lainnya seperti mempelajari dampak gelombang panas pada koloni.”
Referensi
Makalah Konferensi: https://ieExplore.ieee.org/abstract/document/10843927
