מצוידים בלייזרים זעירים לעיניים, נחילי מל"טים פוחתים של רובוטים עשויים בקרוב להיות מסוגלים להאביק שדות של יבולים, לחפש אחר ניצולים שהתמוטטו או לבצע מדידות באיכות האוויר על שטחים גדולים.
בשנת 2012 עלו חוקרים מאוניברסיטת הרווארד כותרות כשהשיקו חרק רובוטי, שוקל מיליגרם בלבד, וצפו כשהוא טס ונחת בהצלחה; שנה לאחר מכן היא הצליחה ללכת בדרך שתוכנתה מראש. מאז, ה- RoboBee למד לשחות, אך עדיין יש פער גדול ביכולותיו: הוא לא יכול לראות ביעילות.
חוקרים מאוניברסיטת באפלו ואוניברסיטת פלורידה עובדים על מנת לשנות זאת. בשלוש השנים הבאות, בעזרת מענק של 1.1 מיליון דולר מטעם הקרן הלאומית למדע, Karthik Dantu בבופלו וסנג'ייב קופל בפלורידה בוחנים דרכים לכווץ את הטכנולוגיה המשמשת בלידר, או בזיהוי אור וטווח, כדי לתת למעט מזדהה את היכולת לנווט את עצמם לעבר המטרה מבלי להיות מונע לשם על ידי מפעיל אנושי. הם יהיו כמו המכונית הנהיגה העצמית של גוגל, רק קטנה פי אלפים.
"היינו צריכים חיישן עומק להתנהגות חכמה", אומר קופל. "כשחשבנו על איזה סוג של טכניקות נוכל להשתמש, לידר הייתה בראש הרשימה."
לידר שפותח בשנות השישים לאחר המצאת הלייזר, לידר עובד ממש כמו מכ"ם או סונאר, אך עם אור. על ידי פעימת סדרת קרני אור בלתי נראות אל האזור שמסביב, לידר יוצר תמונה מפורטת של הסביבה על בסיס אור הניתר בחזרה לחיישנים שלה. לידר יכול להשתמש באור באורכי הגל הגלויים, האולטרה-סגוליים והקרובים לאינפרא אדום לצילום, ואורכי הגל הקצרים יותר מאפשרים למדוד חלקיקים זעירים כמו אירוסולים מוטסים.
אבל מערכת הכיסוי המסחרית הקטנה ביותר שוקלת 830 גרם, או כמעט שני פאונד, בעוד שדבורה רובוטית היא 80 מיליגרם בלבד - בהירה יותר מהדק נייר. במילים אחרות, יצירת יכולת מיקרולידרית דורשת הצטמקות ברמת Ant-Man.
לא ניתן היה להשתמש במצלמות קונבנציונאליות, מסביר דנטו, מכיוון שהרובוטים פשוט קטנים מדי - תפיסת עומק עם מצלמות מחייבת שהם ממוקמים במרחק מינימלי זה מזה, כמו עיניים, ופשוט אין סוג כזה של סוג במזל"ט. לכידת וניתוח קרני אור לתפיסת מרחק ועומק הייתה הנתיב ההגיוני, מכיוון שהוא מסתמך על איסוף אור מכל כיוון. בנוסף, מצלמות ועיבוד תמונות צורכות עוצמה רבה, שגם היא מגיעה לפרמיה על RoboBees. בערך 97 אחוז מתקציב הכוח הכולל על גבי דבורת רובוט נצרך בטיסה; מערכות מחשוב וחישה זוכות להילחם עם מערכות אחרות על השאריות.
עם המענק, קופל מעצבת חיישנים קלים חדשים, ודנטו עובד על אלגוריתמים מתמטיים כדי לעזור לחיישנים להשתמש בצורה הטובה ביותר בנתונים שהם אוספים. עמיתו של קופל בפלורידה, Huikai Xie, עובד על בניית פולטות הלייזר הנחוצות.
ראשית, החוקרים ישתמשו במראה עם אופטיקה רחבת זווית במזל"ט כדי לאסוף קטעי לייזר מתחנת לידאר מרוחקת, וכוונן את האלגוריתם המתאים לחיישנים עם אותם נתונים. השלב השני הוא להרכיב דיודת לייזר על המזל"ט עצמו, המופעל באמצעות קשירה לתחנת בסיס או סוללה. משם, המטרה הסופית היא להשיג את כל הכוח באופן פנימי.
(מעבדת מיקרוביוטיקה, בית הספר להנדסה ומדעים יישומיים של הרווארד ג'ון א. פולסון ומכון ווייס להנדסה בהשראה ביולוגית) ניתן להשתמש במיקרולידאר בבדיקות אנדוסקופיות, הכלים דמויי השרביט המשמשים במהלך הניתוחים שמשתמשים כיום באולטרסאונד כדי לדמיין איברים פנימיים ומבני גוף. נחיל שלם של דבורים רובוטיות יכול היה לפקח על זיהום אוויר, מזג אוויר או דפוסי תנועה על שטח גדול. כל דיסציפלינה המעסיקה כיום לידר עשויה להועיל באופן פוטנציאלי, כולל מיפוי טופוגרפי, איתור תקלות סייסמיות, זיהוי מרבצי מינרלים שלא נחשפו, תכנון אדריכלי ותחזוקת ביוב.
אף על פי שדנטו וקופל מתמקדים בבניית מערכת לידאר בר-קיימא לבניית המזל"ט, איך שהנתונים ייאספו ויעובדו הם מכשול שהם דנים בהם לעתים קרובות. הדבורה או נחיל הדבורים יכולים לבצע חלק מעיבוד הנתונים בכוחות עצמם, כמו גם להעביר נתונים באופן קולקטיבי באמצעות פולסי אור מקודדים לתחנת בסיס למחשוב מעמיק.
מייקל אולסן, פרופסור חבר לגיאומטיקה באוניברסיטת אורגון סטייט, עובד עם לידר לחקר טופוגרפיה ומיפוי שטח, ומשתמש בעיקר בסורקים מבוססי קרקע כדי לבחון את שחיקת החוף, בטיחות הגשרים והנדסת רעידות אדמה. לדבריו, חוסר היכולת לאסוף מערך נתונים שלם הוא אילוץ אחד גדול עם מערכות לידאר קונבנציונאליות.
"בהכרח יש לנו פערים בנתונים שלנו בגלל מגבלות קו הראייה, " אומר אולסן. "RoboBees אלה עשויים להועיל מאוד לסייע במילוי חלק מהפערים הללו כדי לייצר מודל שלם יותר. צמצום מערכת לייזר אקטיבית, כמו לידר, מהווה אתגר לא קטן, ומה שהחוקרים מתמודדים כאן הוא סולם חדש לגמרי. זה נשמע כאילו הם פיתחו כמה פתרונות מעניינים מאוד לאילוצי כוח, משקל וגודל. "
למימוש לחלוטין, נחיל של מל"טים מצוידים במיקרולידאר יכול לעוף סביב עצים ביער צפוף כדי לתפוס טוב יותר את המבנה של כל עץ, או למעלה מתחת לתליוני הגשר, סריקות שקשה לבצע בעזרת טכניקות קונבנציונאליות.
בעוד שלידר משמש כיום למחקרים וליישומים תעשייתיים, microlidar יכול להיות בעל שימושים ביתיים או רפואיים רבים. ציידי בתים יכולים לקבל גישה לביצוע תלת ממד מלא של בית למכירה ולדעת את הממדים המדויקים של החדרים כדי לתכנן כיצד רהיטים עשויים להתאים. משימות חיפוש והצלה עלולות לסרוק דרך חללים קטנים בתוך מבנים שהתמוטטו. מערכות ביתיות יכלו לגלות אם משהו אינו במקום או חסר, או את מידת הסטייה של כדור הארץ לאחר מפולת או רעידת אדמה. מפתחי גוף או מבקשי ירידה במשקל יכולים לקבל סריקות מפורטות ומפורטות של גופם כדי לדעת את מידת התקדמותם.
דנטו וקופל מודים כי יישומים מסוגים אלה נמשכים שנים רבות בעתיד, אך האופי הפרקטי של הטכנולוגיה מבטיח.
"אם אתה יכול לעשות משהו ב- RoboBee, אתה יכול לעשות את זה בכל מקום", אומר קופל. "מיקרולידאר יכול לעבוד בכל מקום בו משתמשים בכיסוי רגיל. ישנם כל מיני יישומים בחקלאות ותעשייה שבהם אנשים כבר משתמשים לידר כדי למפות את רצפת המפעל או החווה. במקרים רבים, יותר קטן וזול הוא פשוט טוב יותר. "
וזכרו, הלייזרים הללו אינם רוכסנים בעלי עוצמה גבוהה. RoboBees לא ישתמש בהן כדי להתחלק ולכבוש - רק כדי לקבל תצוגה מדויקת יותר של העולם סביבם.
