沃尔玛机器蜜蜂背后的专利创新

由于栖息地的丧失以及杀虫剂的滥用，蜜蜂种群迅速萎缩，世界上的传粉媒介正在消失，给农业留下一个巨大的缺口。由于许多农作物都依赖蜜蜂进行繁殖，随着蜜蜂种群的萎缩，我们能否依靠自然来传粉，还是是时候让技术介入并拯救世界或自然了？

沃尔玛正在研究自主机器蜜蜂，其成立于1962年，从事零售业务。该公司提供一系列零售、技术、运输、物流、商品销售、营销、运营、健康与保健、电子商务和管理。沃尔玛的自主机器蜜蜂由先进的农业无人机技术提供动力。这些小型人造传粉者配备了人工智能驱动的传感器和摄像头，可以像真实的东西一样在田间导航并为农作物授粉。以下从仿生AI导航、耐候授粉、增强的安全功能、环保设计、精确且有针对性的授粉、大型农场的可扩展性、节能操作、自充电技术、抗杀虫剂、AI优化的飞行路径等方面介绍沃尔玛机器蜜蜂的主要特点。

仿生AI导航：机器蜜蜂使用AI来模仿真实蜜蜂的飞行模式，帮助它们精确导航田地以进行有效授粉。

耐候授粉：与真正的蜜蜂不同，机器蜜蜂可以在所有天气条件下运行，确保在下雨或高温下保持一致的授粉。

增强的安全功能：先进的传感器和AI算法使无人机能够检测和避开障碍物，例如鸟类、树木和电线。

环保设计：沃尔玛的机器蜜蜂旨在减少农药的使用，有助于保护自然蜜蜂种群并促进可持续农业。

精确且有针对性的授粉：借助高分辨率摄像头，机器蜜蜂以特定的花朵为目标，确保准确有效的授粉，从而提高作物产量。

大型农场的可扩展性：沃尔玛的机器蜜蜂可以大量部署，使其成为为广阔的农田授粉的理想选择。

节能操作：无人机使用电池供电，使其节能并减少农业经营对环境的影响。

自充电技术：一些型号可以返回充电站自行充电，确保它们随时为下一次授粉任务做好准备。

抗杀虫剂：这些无人机不受杀虫剂的影响，使它们能够为农作物授粉，而不会面临天然蜜蜂面临的风险。

AI优化的飞行路径：使用机器学习，无人机根据环境因素调整飞行路径以最大限度地提高授粉效率。

与天然传粉媒介相比，一个优势是这些无人机可以不间断地工作——没有天气、杀虫剂或环境威胁可以阻止它们。这些无人机使用电池供电，使其节能，同时减少对额外资源或人力的需求。它们设计重量轻、节能，可在现场运行更长时间。这是对大自然古老解决方案的高科技改造，使其成为可持续农业创新的关键部分。这些授粉无人机可能是解决日益增长的蜜蜂种群危机并确保我们的食品供应保持嗡嗡作响的答案。

沃尔玛在全球共有7746项专利，其中2686项已获得授权。在这7746项专利中，超过93%的专利处于活跃状态。美国是沃尔玛申请专利数量最多的国家，其次是加拿大和英国。与此同时，美国似乎是主要的研发中心，也是沃尔玛的原产国。以下着重介绍沃尔玛机器蜜蜂背后的专利：

专利US2018064049A1：这项专利描述了使用无人机以有针对性和有效的方式为农作物授粉，而不是从飞机上毯式喷洒花粉。无人机将花粉装在容器中，并使用机载分配器将其分配到农作物上。无人机上的传感器检测花粉是否粘在作物上，验证授粉是否成功。这允许将花粉有针对性地施用于特定作物，与毯式喷洒相比，减少了浪费。

图1 专利US2018064049A1涉及的授粉系统

专利US2024220762A1：该专利公开了用于生成包含异花授粉元素的界面的系统和方法。这些异花授粉元素是根据异花授粉分数选择的，该异花授粉分数是使用经过训练的顺序预测模型生成的。该界面包括与用户意图相关的项目，以及与不同意图关联的交叉授粉项目。

图2 专利US2024220762A1涉及的用于生成包含异花授粉元素的界面的系统

专利US20240257216A1：这项专利有助于确定锚定项目的相关产品，例如推荐配件或互补项目。首先，它标识主要产品类型（锚点项目）并查找相关产品类型。它通过使用经过训练的模型比较产品名称来查看哪些项目最相似。找到这些相关产品后，它会计算相似度分数，并使用该分数来选择最佳匹配项。然后，系统会向用户推荐这些关联项目，并在网站或应用程序上显示它们。

专利US2018065749A1：该专利描述了使用无人机等无人驾驶车辆以有针对性和有效的方式为农作物授粉。无人机有花粉施药器，可以从一种作物的花朵中收集花粉，并将其施用到另一种作物的花朵上。传感器检测施用的花粉是否成功地为第二季作物施肥。这允许有针对性的授粉，而不会产生过多的花粉浪费，并验证授粉是否成功。

图3 专利US2018065749A1涉及的授粉系统

随着蜜蜂等自然传粉媒介的持续减少，几家公司正在探索机器人替代品来帮助授粉。以下是其他从事机器人授粉技术的公司介绍：

极飞科技（XAG，中国）：XAG使用配备人工智能和GPS的无人机为特定花卉授粉，主要是苹果和梨等水果作物。它们的无人机在中国越来越受欢迎，可能很快就会成为标准的农业工具。

悉尼大学（澳大利亚）的Pollinator：悉尼大学的“Pollinator”无人机模仿蜜蜂，在天然传粉者很少的地区为农作物授粉。它仍在测试中，但显示出提高作物产量的前景。

哈佛大学（美国）的RoboBees：哈佛的RoboBees是旨在模仿蜜蜂的小型机器人。虽然仍处于开发阶段，但一旦克服了电池寿命等挑战，它们可能会彻底改变精确授粉。

欧盟（EU）的E-Bee：E-Bee是一种模仿大黄蜂的无人机，它使用AI来跟踪浆果等农作物的授粉。它仍在精炼中，有望为依赖大黄蜂的作物提供高精度授粉。

Agribotix（美国）：Agribotix使用带有多光谱传感器的无人机来监测作物健康和授粉。他们正在探索将直接授粉纳入未来无人机模型的方法。

虽然沃尔玛的自主机器蜜蜂无人机是机器人授粉向前迈出的重要一步，但其他几家公司和研究机构也在探索类似的技术。XAG、Agrobot和悉尼大学等公司正在研究自动化无人机，为农作物授粉、监测植物健康状况并减少对自然传粉媒介的依赖。这些创新可能为机器人授粉成为全球可持续农业实践不可或缺的未来铺平道路。这些努力有助于实现更大的目标，即，在未来几十年利用技术来减轻传粉媒介种群下降的影响，确保粮食安全和更高效的农业实践。

参考文献：

[1] INSIGHTS. Walmart’s Robot Drone Bees Patents[EB/OL]. [2024-11-29].

https://insights.greyb.com/walmarts-robot-drone-bees-patents/

[2] INSIGHTS. Walmart Patents – Insights and Stats (Updated 2024)[EB/OL]. [2024-07-26].

https://insights.greyb.com/walmart-patents/#:~:text=Walmart%20has%20a%20total%20of%207746%20patents%20globally%2C,7746%20patents%2C%20more%20than%2093%25%20patents%20are%20active.