テザード昆虫飛行研究のための強化飛行ミルの建設

このプロトコルは、レーザーカッターや3DプリンタなどのMakerspace技術を使用して、手頃な価格で強化されたフライトミルを構築するために使用できます。レーザーカッターと3Dプリンタは複雑なデザインを扱うことができるため、実験要件に合わせてフライトミルを簡単にカスタマイズして再現できます。メーカースペースでアクリルサポートを構築するには、開いて適切なベクトルグラフィックスエディタを開き、RGB赤が線をカットする0.0001ポイントのラインストロークでRGBモードでファイルラインを作成し、RGB青のエッジラインを作成します。

予防措置として、図のようにカーブキーを設計します。レーザーカッターの電源投入、使用、保守に関するメーカースペースのガイドラインに従ってください。レーザーソフトウェアで、材料にはプラスチック、材料タイプにはアクリルを選択します。

余分な精密のために材料の厚さを測定し、材料の厚さフィールドにその厚さを入力するためにキャリパーを使用してください。プリンターのキャビティに材料を配置し、カーブ キーをカットします。カーブキーを使用して曲線の幅を決定し、必要に応じてアクリルサポート設計のすべてのスリットと穴の測定に対応したカーブを考慮してから、アクリルサポートをレーザー切断します。

プラスチックサポートの 3D プリントの場合は、[3D デザインと作成]をクリックして新しいデザインを作成します。このスタディを正確に3Dプリントされたデザインを複製するには、アーカイブをダウンロードして、3D_Prints。をクリックし、フォルダをデスクトップに移動します。

フォルダを開きます。オンライン 3D モデリング プログラムで、プレーンな Web ページを操作し、[インポート] をクリックして、フォルダーからすべての stl ファイルを選択します。デザインを自作または調整するには、ウェブサイトのチュートリアルに従ってください。

編集を行い、新しいデザインを stl ファイルとしてエクスポートします。デザインのミラーを取得するには、オブジェクトをクリックし、[M]をクリックして、オブジェクトの幅に対応する矢印を選択します。3D 印刷の場合は、3D 印刷、ソフトウェアのスライスアイコンをダブルクリックし、印刷するオブジェクトファイルを選択します。

[印刷]と[機械タイプ]を選択して3Dプリンタを選択し、移動アイコンをダブルクリックしてオブジェクトの位置を調整します。プラットフォームをクリックして、モデルがプラットフォーム上にあることを確認します。[移動]をクリックし、オブジェクトをビルド領域の中心に配置します。

オブジェクトの準備ができたら、[印刷] をクリックして、印刷を gx ファイルとして保存します。次に、標準プロトコルに従って3Dプリンタの押出機を校正し、印刷に十分なフィラメントがあることを確認します。すべてのオブジェクトが変更されると、gxファイルを3Dプリンタに転送し、すべてのサポートと拡張機能を印刷します。

各印刷用フィラメントがプレートに正しく貼り付いていることを確認してください。合計8つのリニアガイドレール、16リニアガイドレールブロック、12〜20本のネジ、15のクロスブラケット、16個の磁石ホルダー、16チューブサポート、16の短いリニアガイドレールサポート、16の長い系統ガイドレールサポートがこのデザインに合わせて3Dプリントする必要があります。アクリル壁を組み立てた後、上部チューブ支持体に長さ30ミリメートルのプラスチックチューブを挿入し、15ミリメートルの長さのプラスチックチューブを各セルの底管支持体に挿入します。

長さ14ミリのプラスチックチューブを上部チューブに、長さ20ミリメートルのプラスチックチューブを下部チューブに挿入し、チューブ間に十分な強い摩擦があり、内側のチューブが引っ張られた場合に上下にスライドさせることなく、チューブを所定の位置に保持できるようにします。チューブが歪んでいる場合は、ゆがんだチューブセグメントを沸騰水に1分間浸し、タオルでチューブをまっすぐにし、材料が室温に達してから、まっすぐにしたセグメントをチューブに挿入します。各磁石支持体に2つの低摩擦ネオジム磁石とインナーチューブを入れました。

内部チューブを各マグネットサポートにしっかりと取り付け、磁石に作用する重力と磁石の支持が、内部チューブから材料を外すのに十分な強度を持たないようにします。磁石の各ペアが互いに反発するかどうかを確認します。リニアガイドレールブロックを両方とも上向きにして、ブロックをリニアガイドレールにスライドさせ、リニアガイドレールとブロックを垂直の外側の壁の窓に直立させます。

2 つの短いリニア ガイド レール サポート、2 つの長いリニア ガイド レール サポート、4 つの 10 ミリメートル長い鉄ネジ、2 つの 20 ミリメートル長い鉄ネジ、および 2 つの六重ナットを使用して、1 つのリニア ガイド レールを固定します。ピボットアームを構築するために、ピペット先端の車軸に19ゲージの非磁性皮下鋼管を接着し、2つの低摩擦ネオジム磁石をピボットアームの曲がった端に接着して、金属が飛行のために塗装された昆虫をテザーする。ピボットアームの曲げられていない端にアルミ箔を巻き付けて、フラグのカウンターウェイトを作成し、赤外線センサー送信機から受信機に送信される赤外線ビームを破ります。

赤外線センサーとデータロガーを設定するには、赤外線センサー送信機を、ビームのエミッタを下向きにして上部リニアガイドレールブロックの内側に配置し、赤外線センサーレシーバーを底面ブロックの内側に上向きに配置します。飛行試験のために飛行ミルアームに昆虫を磁気的にテザーするには、昆虫の原始に磁気塗料を塗布し、塗料を少なくとも10分間乾燥させます。乾いたら、昆虫をフライトミルアームマグネットに取り付けます。

最大 8 つの昆虫をアタッチした後、フライト分析ソフトウェアで [ファイルと記録] をクリックし、最初のポップアップ ウィンドウで記録ファイルの場所を選択し、ファイル名に記録セット番号とチャンネル文字が含まれていることを確認し、次のポップアップ ウィンドウ OK.In クリックして、予想される飛行記録の長さを入力します。昆虫が位置に入ったら、[OK]をクリックして記録を開始します。記録の最後で、Control S を押してファイルをファイナライズします。

イベント マーカーのコメントを作成するには、チャンネル番号をクリックし、[編集]と[コメントマークを挿入]をクリックし、チャンバーに入る新しい昆虫の識別番号を使用してコメントを定義し、[OK]をクリックして、昆虫をチャンバーにロードします。WDH 記録ファイルをテキスト形式に変換し、イベント マーカーのコメントでテキスト ファイルを分割した後、trough_diagnosticを開きます。Flight_scriptsフォルダで生成されたpngファイルとすべてのレコードをチェックすることは、平均標準化間隔の最小および最大電圧値の変化に強いです。

レコードが問題の場合は、すべてのユーザー設定を指定し、flight_analysisを保存して実行します。pyスクリプト。スクリプトの実行が成功すると、対応する ID 番号、チャンバー、および昆虫の計算されたフライト統計が Python シェルに出力されます。

構成flight_stats_summary。また、情報の csv ファイルは、python シェルのflight_scriptsディレクトリ データ フォルダーにも出力されます。これらの代表的な飛行データは、モデルとしてフロリダから収集されたJヘムラットアロマを使用して2020年の冬の間に実験的に得られました。

この一連の試行では、騒音や中断のないすべてのチャネルのフライトデータが正常に記録されました。しかし、この分析では、記録された信号はチャネル3で失われ、開いたワイヤの交差やワイヤの緩みにより、電圧を直ちにゼロボルトに落としました。この試験で観察されたように、フライトミルアームの各回転によって生成されたトラフ診断データは堅牢であり、ファイルから大きく逸脱した電圧を示しています。

この分析では、平均を中心とした標準化区間が増加するにつれて、同定されたトラフの数はほとんど変化を示さなく、電圧ノイズを最小限に抑え、正確な標準化を示唆した。この飛行とは対照的に、トラフは敏感すぎるか、ファイルの平均電圧から大きく逸脱しない過激な電圧ノイズを持っていました。その結果、平均の周りの標準化間隔が増加するにつれて、トラフの数が大幅に減少しました。

個々の飛行行動は、バースト、連続、連続的なバースト、連続的な4つの飛行カテゴリーにさらに特徴づけることができます。したがって、ユーザーは、個々のトラックで一意のバリエーションにもかかわらず、一般的な飛行行動パターンを識別するために、このグラフィック出力を使用することができます。検査できる昆虫が多ければ多いほど、昆虫の動き方を理解する方法が増えます。

これらの方法はまた、生態学者が独自のツールを構築できるように、新興技術を使用することを奨励します。