Sebuah Robot Otonom yang Bertugas untuk Membantu Penyerbukan pada Tanaman

Teknologi sampai hari ini sudah semakin maju. Dimana-mana kita sering melihat berbagai media informasi bahwa teknologi telah menjadi sebuah kebutuhan hidup bagi manusia. Teknologi-teknologi tersebut diterapkan diberbagai bidang kehidupan masyarakat. Konsumen terbesar yang menggunakan teknologi maju adalah bidang industri. Penciptaan teknologi tinggi bukan tidak memiliki tujuan, tetapi bagaimana sebuah teknologi dapat mempermudah pekerjaan manusia yang sulit untuk dikerjakan.

Pada tulisan kali ini, penulis akan membahas sebuah robot canggih bernama “brambleBee” yang mempunyai tugas untuk membantu dalam proses penyerbukan bunga. Kita sudah sama-sama tahu bahwa kebutuhan manusia semakin meningkat dari hari kehari seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk Bumi. Hingga Agustus 2018 jumlah penduduk Bumi menurut 2018 World Population telah mencapai 7,63 miliar jiwa. Indonesia sendiri memiliki populasi total mencapai 267 juta jiwa dan menduduki urutan ke 4 sebagai negara yang mempunyai penduduk terbanyak di Dunia.

Gambar 1. Robot brambleBee

Banyaknya jumlah penduduk Dunia menjadi persoalan baru dalam upaya memenuhi setiap kebutuhan hidupnya. Ditambah dengan masalah ekosistem yang semakin terganggu oleh banyak faktor seperti perubahan iklim, populasi manusia itu sendiri, hingga berkurangnya hutan, dll. Kita sudah sama-sama tahu bahwa tanaman tidak bisa melakukan penyerbukan sendiri, oleh karena itu biasanya proses tersebut membutuhkan bantuan secara alami dengan sismbiosis mutualisme antara tanaman dengan lebah. Namun, belakangan ini populasi penyerbuk alami di Amerika kususnya lebah, menurun pada tingkat yang belum pernah terjadi  dari sebelumnya. Hal ini membuat kita cukup waspada terhadap dampak yang akan ditimbulkannya, terutama kusus wilayah pertanian di Amerika Serikat, dan bisa saja terjadi untuk wilayah Indonesia.

Berdasarkan dari masalah tersebutlah Nicholas Ohi et al, dari West Virginia University (WVU) menulis paper dengan judul “Design of an Autonomous Precision Pollination Robot“. Paper tersebut membahas mengenai sebuah robot yang dibuat terinspirasi dari lebah yang memiliki tugas melakukan penyerbukan pada tanaman dalam sebuah rumah kaca. Paper mereka tersebut kemudian diterbitkan di jurnal arxiv. Dana penelitian robot mereka tersebut didanai oleh  Institut Nasional Pangan dan Pertanian (NIFA), sebuah agensi dari Departemen Pertanian AS (USDA), di bawah National Robotics Initiative.

Selama proses persiapan hingga penyerbukan, robot melakukan beberapa proses penting guna menentukan langkah awal agar bisa menjangkau seluruh lokasi tanaman secara cepat dan efisien. Tahap pertama pada proses sebelum penyerbukan adalah melakukan lokalisasi kelompok bunga dan persiapan penyerbukan. Pada proses lokalisasi ini, robot akan berkeliling ke seluruh tanaman secara satu per satu untuk merekam kelompok bunga dengan menggunakan kamera pada robot. Dari hasil rekaman kelompok bunga ini akan dibuatkan sebuah peta baris bunga untuk memudahkan pada saat proses penyerbukan.

Setelah proses pemetaan setiap bunga pada masing-masing tanaman yang akan dilakukan proses penyerbukan selesai, tahap selanjutnya adalah menentukan lintasan terpendek dengan meminimalkan lintasan robot. Pada tahap ini robot harus mampu menghitung lintasan terpendek tanpa harus mengulangi lintasan yang sama lebih dari sekali dan juga harus mempu menghindari rintangan selama dalam perjalanan. Langkah ini dilakukan agar robot bisa lebih hemat waktu dengan lebih cepat serta dapat bekerja lebih efisien tanpa harus melakukan proses yang berulang kali pada lintasan yang sama.

Nah, setelah proses lokalisasi dan pemetaan lintasan paling efisien selesai, barulah robot akan melakukan proses penyerbukan bunga pada semua tanaman. Pada proses penyerbukan robot menggunakan lengannya untuk menjangkau setiap posisi bunga pada tanaman. Lengan robot ini dalam dunia robotika disebut sebagai manipulator, semakin panjang manipulator yang dimiliki oleh  sebuah robot, semakin jauh dan tinggi posisi bunga yang bisa dijangkau oleh robot.

Robot penyerbukan “BrambleBee” ini adalah jenis pertama yang pernah dibuat. Robot ini memiliki kemampuan penyerbukan yang terinspirasi dari cara lebah dalam melakukan penyerbukan. Manipulator robot terpasang alat penyerbukan dengan cara yang mirip dengan lebah, sehigga robot dapat melakukan gerakan penyerbukan dalam mendistribusikan serbuk sari ke putik tanpa merusak bunganya. Menurut pengembangnya robot ini akan dikembangkan lagi ke lingkungan yang lebih kompleks dan kedepaannya akan ditambahi beberapa kemampuan lain seperti mampu memanen, membersihkan buah, dll.