באמצעות חיישני Electroantennogram חרקים על אוטונומי רובוטים לחיפושי חוש הריח

המטרה הכוללת של הליך זה היא להקליט אלקטרוגרמות או EEG מתכשיר חרקים שלם ולהשתמש באנטנות חרקים כחיישנים ביולוגיים ברובוטים של חוש הריח. זה מושג על ידי קשירת החיה תחילה בגוש קלקר. השלב השני הוא למקם שתי אלקטרודות EAG, אלקטרודת ייחוס לצוואר החרק ופיפטת הקלטה בקצה האנטנה.

לאחר מכן, האלקטרודות מחוברות ללוח אלקטרופיזיולוגיה עם הגברה וסינון אותות נאותים. השלב האחרון הוא הרכבת תכשיר ה-EAG על רובוט נייד. בסופו של דבר, ניתן להשיג תוצאות כדי להראות ניווט ריח לעבר מקור ריח על ידי שימוש בחיישנים זהים כמו בבעלי חיים אמיתיים.

פלטפורמה רובוטית זו מספקת אמצעי ישיר לבדיקת השערות לגבי ציפוי ריח וניווט חוש הריח בחרקים. היתרון של הטכניקה שאנו הולכים להציג היום בהשוואה לשיטות הקיימות המבוססות על בלו ואנטנה E, הוא בכך שהיא מאפשרת הקלטות יציבות לפרק זמן ארוך יותר. כדי להקליט את ה-EAG מתכשיר חרקים שלם, יש לכלור תחילה שני חוטי כסף על ידי טבילה בתמיסת אקונומיקה מרוכזת למשך 10 עד 20 דקות ולשטוף לאחר מכן.

תהליך זה מונע מאלקטרודות לקטב הפוך אלקטרודות זכוכית מאש נימים מלוטשים עם אלקטרודה ליטוש אש קוטבי מונע שריטות של חוט הכסף הכלורי עם אלקטרודות. לאחר מכן, הרדימו עש זכר בפחמן דו חמצני והניחו אותו בתוך גוש קלקר כשהראש בולט מלמעלה, קשרו את ראש החרק עם סרט צייר סביב הצוואר, הכניסו חוט כסף המשמש כאלקטרודת הייחוס לצוואר. תחת מיקרוסקופ סטריאו, שתק את אחת האנטנות עם רצועות דקות של סרט צייר בקצה ובבסיס.

גזרו את שניים-שלושה הקטעים הדיסטליים של האנטנה בעזרת מספריים כירורגיים. לאחר מכן מקם את אלקטרודת הזכוכית ליד קצה החתוך של האנטנה בעזרת מניפולטור מיקרו. גזרו את קצה נימי הזכוכית בעזרת מלקחיים כדי לקבל קוטר מעט גדול יותר מהקצה החתוך של האנטנה.

מלאו את פיפטת הזכוכית בתמיסת החיץ. לאחר מכן הכנס את קצה האנטנה החתוך לנימים הזכוכית בעזרת המניפולטור המיקרו. לבסוף, החלק את חוט הכסף המשמש כאלקטרודת ההקלטה לקצה הגדול ביותר של נימי הזכוכית הרכיב את כל התכשיר.

כלומר אלקטרודות החרקים והמניפולטור המיקרו על לוחית מתכת המוברגת בחלק העליון של הרובוט. תכנן ממשק חומרה להתאמת מתח המוצא EAG לתחום המתאים ללוח ההרחבה של הרובוט כמתואר בפרוטוקול הטקסט. כלול בקצרה מגבר עכבת כניסה גבוהה, מסנן מעביר נמוך וגבוה ומגבר שלב שני.

לאחר מכן, חבר את האלקטרודות לכניסות ה- EAG הדיפרנציאליות. חבר את אלקטרודת ההקלטה לכניסה ההפוכה של הקדם ampחיים יותר כדי לקבל EEG חיובי. פותחה תוכנת c plus plus מותאמת אישית למימוש ממשק משתמש גרפי ופונקציות שונות לזיהוי אותות ולשליטה ברובוט.

זיהוי אותות יכול להתבצע על ידי מידול המנגנונים העצביים המאפשרים זיהוי פרומון מהיר ואמין. ב-mths על ידי חיקוי ביולוגיה ב-mths נוירונים מרכזיים המקבלים קלט מהאנטנה מגיבים לפרומון עם דפוס ירי סטריאוטיפי של עיכוב עירור כדי להשיג זיהוי אותות, יישם את מודל הנוירונים כמשוואות דיפרנציאליות, אותן ניתן למצוא בפרוטוקול הטקסט. זהה את הפרומון פוגע בכל פעם שפרץ עירור מוגדר כשלושה מרווחי אינטרספייק רצופים.

אחרי קטן מ-70 מילישניות מגיעה עיכוב המוגדר על ידי מרווח בין-ספייק של גדול או שווה ל-350 אלפיות השנייה. EEG בתגובה לפולסים של פרומון מוצגים שמערכת המדידה יכולה לפתור פולסים של פרומון עד 10 הרץ. ה-EAG נרשם מעת לעת בתגובה לגירוי פרומון כדי לבחון את היציבות לאורך זמן של כל הכנת החרק.

בהשוואה לכריתת האנטנות והאנטנות, כל הכנת החרקים מציגה יציבות טובה בתוך יום עבודה. לעומת זאת, EEGs שנרשמו באנטנות מבודדות יורדים במהירות עם הזמן כך שהאות יורד למחצית מערכו ההתחלתי לאחר 1.5 שעות בלבד. הפעם, התלות מתוארת על ידי דעיכה אקספוננציאלית עם שעתיים לכל החיים.

לבסוף, נבדקה היכולת של הפלטפורמה הרובוטית EAG לחפש מקור ריח באמצעות אסטרטגיית חיפוש תגובתית. אסטרטגיית החיפוש משלבת נחשול נגד הרוח בכל פעם שהפרומון מזוהה עם יציקה ספירלית. בהיעדר גילויים ללא מקור הריח, ה-EAG נשאר סביב האפס עם מעט מאוד גילויים או ללא גילויים, הרובוט מבצע יציקה ספירלית ובדרך כלל עוזב את מרחב החיפוש לפני שהוא מגיע למיקום המטרה.

לעומת זאת, עם מקור הריח, ה-EAG מציג פרצי פעילות מגילויים השזורים בתקופות של שתיקה מאי גילוי. יציקה ספירלית מתרחשת בעיקר בקווי המתאר של הפלומה ונראית כאסטרטגיה יעילה להעברת קו מרכז הפלומה כאשר הריח אובד. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להקליט מברקי אלקטרונים מתכשיר חרקים בקיר, ושימוש באנטנת חרקים על רובוטים של חוש הריח.