现在，康奈尔大学的一个项目由两个独立的三年拨款资助，将开发类似蠕虫的、能在土壤中游泳的机器人，用于感知和记录土壤属性、水、土壤微生物群以及根系的生长方式。
国家科学基金会(NSF)的200万美元资助，由首席研究员(PI)领导Taryn Bauerle.是一个副教授园艺节的植物综合科学学院(SIPS)的农业和生命科学学院，将专注于植物和土壤的前景。
与此同时，750,000美元的国家机器人机器人倡议授予PI罗伯特牧羊人他是工程学院西布里机械与航空航天工程学院的副教授，将开发土壤监测机器人。
该项目将以玉米为重点，其最终目标是结合与根系生长有关的因素，改善直接影响粮食产量和安全的育种工作和土壤管理。
Bauerle说:“我们计划开发新的工具，这样我们就可以利用植物和土壤的地下环境，在植物和土壤相互作用的黑盒子里发光。”
“这真的是植物生物学的下一个前沿，”Project Co-PI说迈克尔·戈尔，Liberty Hyde Bailey教授和分子育种教授和遗传学教授植物遗传育种科口。通过量化地下特征，研究人员可以确定与地面特征的关系，戈尔说。
为了获得这些测量数据，该团队将开发一种1- 2英尺长的类似蠕虫的机器人，这种机器人模仿钻孔钻入地面的方式，并结合蠕动运动来模仿蠕虫在土壤中移动的方式。
“前面松散了污垢，背部向前推动并压制进入隧道的墙壁，”牧羊人说。他们计划一个机器人在整个一排玉米上下收集连续数据。
该团队将对多种传感器和策略进行实验。机器人穿过土壤的能力可以揭示土壤的密度和密实度等特性。机器人还将配备小型温度和湿度传感器。
光纤电缆可以提供一系列的测量，包括直接成像的根，以测量生长和角度。该团队计划使用co-PI项目实验室开发的“AquaDust”亚伯拉罕Stroock，Gordon L. Dibble '50在工程学院的史密斯化学和生物分子工程学院教授。基于土壤中的水量的不同波长的水性荧光。
光纤还可以测量土壤微生物和根系化学成分的激发和发射波长，包括植物根系分泌的碳化合物。Shepherd说:“我们应该能够大致确定在根系表面和周围土壤中普遍存在哪些化学物质和生物。”
戈尔说，通过量化根系特征、土壤属性、化合物、微生物和水，研究人员可以使用预测模型将地下和地上特征结合起来，从而预测诸如粮食产量和抗逆性之类的东西。
该项目的另一个目标将是评估植物如何应对气候变化的影响，比如水资源的可用性。对根系生长的测量，加上环境数据，可以为了解根系如何在干旱等外部条件下生长提供洞见。
由于土壤不是用于无线传输的良好介质，因此研究人员将测试在内存中记录数据的原型，以便稍后检索。它们还可以通过沿着一排玉米植物运行的土壤和电线来试验声学通信。在项目结束时，研究人员希望展示玉米田的原型的现场演示。
前期工作是由一个康奈尔数字农业的倡议格兰特。
