Drone bio-hybride de détection d’odeurs basé sur l’électroantennographie utilisant des antennes Silkmoth pour la localisation des sources d’odeurs

Le drone bio hybride avec les antennes silkmoth peut fonctionner avec un outil efficace de détection de molécules d’odeur et une plate-forme de vol appropriée pour développer des algorithmes de localisation de sources d’odeurs. Le principal avantage est que le drone bio hybride a une directivité du capteur vers les sources d’odeurs, en raison de l’équipement du boîtier du capteur. Commencez par isoler les antennes de la teigne de la soie à l’aide de ciseaux post-mortem sans anesthésie.

Coupez les deux côtés des antennes isolées de la teigne de la soie et utilisez le gel conducteur d’électricité pour les attacher aux électrodes revêtues d’argent et de chlorure d’argent de la partie de détection de l’électroantennographie ou du dispositif EAG. Connectez le tube de verre contenant du bombykol au système de stimulation des odeurs, en vous assurant que la pompe est déjà allumée. Construisez le tube de verre de telle sorte que son extrémité soit à 10 millimètres des antennes de la bouche en soie sur l’appareil EAG.

Réglez la carte d’échappement de 60 millimètres de diamètre à 30 millimètres derrière le dispositif EAG pour stabiliser le flux d’air et empêcher la stagnation des phéromones. Allumez le périphérique EAG, puis exécutez le programme d’acquisition de données sur le PC. Appuyez sur le bouton ground dans le menu du journal pour décider de l’état expérimental, puis appuyez sur le bouton de démarrage du journal pour l’acquisition de données. Cinq secondes après avoir appuyé sur le bouton de démarrage du journal, lancez des stimulations d’odeur.

Appuyez sur le bouton d’arrêt du journal de l’interface utilisateur graphique ou de l’interface graphique pour arrêter l’enregistrement. Isolez les antennes de teigne de la soie à l’aide de ciseaux post-mortem et coupez les deux côtés des antennes. Fixez les antennes isolées aux électrodes revêtues d’argent et de chlorure d’argent de la partie de détection du dispositif EAG à l’aide d’un gel conducteur d’électricité.

Connectez le tube de verre contenant du bombykol au système de stimulation des odeurs avec la pompe déjà allumée. Réglez le tube de verre de manière à ce que le tube et sa pointe soient parallèles au bord du bureau et directement au-dessus, respectivement. Réglez le circulateur de telle sorte que le centre du ventilateur soit à 15 centimètres du bord du bureau.

Réglez la vitesse du vent du circulateur sur une puissance ou une puissance minimale en appuyant sur le bouton de la console. Montez le dispositif EAG sur le drone. Connectez le PC au point d’accès Wi-Fi.

Allumez l’appareil EAG et le drone. Exécutez le programme de contrôle du drone sur le PC. Une fois que le voyant du drone clignote en jaune, appuyez sur le bouton de commande SDK dans le menu de commande de l’interface graphique du PC pour exécuter la commande, puis appuyez sur le bouton de décollage de l’interface graphique pour faire passer le drone au-dessus du sol. Après avoir appuyé sur le bouton de vol du menu du journal, pour décider de l’état expérimental, appuyez sur le bouton de démarrage du journal pour cette acquisition.

Appuyez sur le bouton d’arrêt du journal de l’interface graphique pour arrêter l’enregistrement. Insérez la partie détection du dispositif EAG dans le boîtier du capteur. Réglez la distance entre la pointe des électrodes et la pointe du boîtier sur 10 millimètres.

Attaché aux antennes isolées de la teigne de la soie aux électrodes comme décrit précédemment et monter le dispositif EAG avec la fermeture du capteur sur le drone. Survolez le drone de sorte qu’il commence un mouvement de pivotement d’environ 90 degrés vers la gauche et la droite. Stimulez le dispositif EAG sur le drone à l’aide de compte-gouttes poly contenant du bombykol pendant ces mouvements.

Effectuez cette étape quatre fois au total. Il a été observé que le dispositif EAG proposé répondait de manière reproductible aux stimulations d’odeur. Le drone équipé du dispositif EAG planait à la hauteur de 95 centimètres du sol et à une distance de 90 centimètres de la source d’odeur.

Les signaux typiques du dispositif EAG et du capteur de gaz sur le drone ont été enregistrés. Pour le drone sans boîtier de capteur, l’intensité du signal à 180 degrés, lorsque le drone faisait face à la direction opposée à la source d’odeur, était parfois supérieure à celle à zéro degré. Cependant, pour le drone équipé de l’enceinte, l’intensité du signal de l’EAG à zéro degré est devenue supérieure à celle à 180 degrés.

Les résultats ont indiqué que le drone a détecté du bombykol dans l’air à l’extérieur d’une soufflerie et a identifié la direction du panache d’odeurs par des mouvements de pivotement. La localisation de la source d’odeur a été réalisée sur la base de cet algorithme de recherche en spirale à l’aide du drone bio hybride. La trajectoire du drone, les angles de lacet et les signaux EAG lors de la localisation de la source d’odeur ont été enregistrés pour analyse.

Les signaux EAG ont montré que le temps de détection, y compris les temps de réponse et de récupération, du dispositif EAG sur le drone était d’environ une seconde. Le développement avec le drone bio hybride a ouvert la voie à la construction d’une plate-forme efficace de détection de molécules d’odeur dans le domaine de la robotique bio hybride.