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Neuroscience

Insect-machine à système hybride: Radio Control à distance d'un scarabée volant librement ( Published: September 2, 2016 doi: 10.3791/54260
Automatic Translation
1, 1
1School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University

Abstract

La montée des appareils électroniques numériques de radio-activé a incité l'utilisation de petits enregistreurs et des stimulateurs neuromusculaires sans fil pour étudier le comportement en vol des insectes. Cette technologie permet le développement d'un système hybride insectes machine en utilisant une plate-forme d'insecte vivant décrit dans ce protocole. En outre, ce protocole présente la configuration du système et de vol des procédures expérimentales gratuits pour évaluer la fonction des muscles de vol dans un insecte untethered. Pour la démonstration, nous avons ciblé le troisième muscle axillaire sclérite (3AX) pour contrôler et obtenir tournant à gauche ou à droite d'un scarabée volant. Une électrode de fil d'argent mince a été implanté sur le muscle 3AX de chaque côté du dendroctone. Ceux - ci ont été connectées aux sorties d'un sac à dos sans fil ( à savoir, un stimulateur électrique neuromusculaire) monté sur le pronotum du dendroctone. Le muscle a été stimulé en vol libre en alternant le côté de stimulation (gauche ou droite) ou varier la stimulation fréquence. Le coléoptère se tourna vers le côté ipsilatéral lorsque le muscle a été stimulé et présentait une réponse graduée à une fréquence croissante. Le processus d'implantation et le volume étalonnage de la dimension système de caméra de capture de mouvement 3 doivent être réalisées avec soin pour éviter d'endommager le muscle et perdre la trace du marqueur, respectivement. Cette méthode est très bénéfique pour étudier vol des insectes, car il contribue à révéler les fonctions du vol musculaire d'intérêt en vol libre.

Protocol

1. Étude des animaux

  1. individuels arrière coléoptères torquata Mecynorrhina (6 cm, 8 g) dans des récipients en plastique séparés avec une literie de granulés de bois.
  2. Nourrir chaque beetle une tasse de gelée de sucre (12 ml) tous les 3 jours.
  3. Maintenir la température et l'humidité de la pièce d'élevage à 25 ° C et 60% respectivement.
  4. Testez la capacité de vol de chaque dendroctone avant l'implantation des électrodes minces de fil.
    1. jeter doucement un scarabée dans l'air. Si le dendroctone peut voler pendant plus de 10 secondes pendant 5 essais consécutifs, conclure que le dendroctone a des capacités de vol réguliers et l'employer pour des expériences de vol ultérieures. Pour reprendre le dendroctone, éteindre toutes les lumières dans la salle pour faire sombre. Cela provoque le dendroctone de mettre fin à un vol.
      Note: Un coléoptère commence spontanément à s'envoler lorsqu'il est libéré dans l'air. Il est préférable de conduire les expériences de vol dans une grande chambre fermée tel que celui représenté sur la figure 1 (16 x 8 x 4 m 3), un scarabée volant se déplace très rapidement (environ 3-5 m / s) et dessine de grands arcs en tournant dans l'air.

2. Electrode Implantation

  1. Anesthésier le coléoptère en le plaçant dans un récipient en plastique rempli avec du CO 2 pendant 1 min 13,16,20-24.
  2. Ramollir la cire dentaire en le plongeant dans l'eau chaude pendant 10 secondes. Placez le dendroctone anesthésié sur un bloc de bois et l'immobiliser avec la cire dentaire ramolli. La cire dentaire refroidit naturellement et se solidifie en quelques minutes.
  3. Couper les fils d'argent isolés (127 um de diamètre nu, 178 um de diamètre lorsqu'il est revêtu d'perfluoroalkoxy) en longueurs de 25 mm à utiliser comme électrodes minces de fil pour l'implantation.
  4. Expose 3 mm d'argent nu par flambage l'isolant aux deux extrémités de chaque fil.
  5. Disséquer la surface supérieure de la cuticule de l'insecte à l'aide d'un ciseau à pointe fine pour créer un smaFenêtre ll d'environ 4 x 4 mm sur la metepisternum (figure 2c). Note: Un cuticule de couleur brune douce est ensuite exposée, comme le montrent les figures 2c - e. Le muscle 3AX est situé sous la cuticule molle.
  6. Percer deux trous sur la cuticule brune exposée à l' aide d' une broche d' insecte (taille 00) avec une distance de 2 mm entre les deux trous (figure 2d).
  7. Insérer deux fils-électrodes (dont une électrode active et une retour préparée à l'étape 2.4) avec précaution à travers les trous et les implanter dans chaque muscle 3AX à une profondeur de 3 mm.
  8. Fixer les électrodes implantées et les maintenir en place pour éviter le contact et les courts-circuits en laissant tomber la cire fondue sur les trous. Si nécessaire, la refusion de la cire sur la cuticule en touchant la cire d'abeille avec la pointe d'un fer à souder chaud. La cire se solidifie rapidement et renforce l'implantation.
    Remarque: Pour vérifier si l'implantation est correcte, les élytres de la betteraveLe peut être soulevé pour observer le mouvement du muscle 3AX lors de la stimulation électrique.

3. Assemblée Sac à dos sans fil

Note: Le sac à dos est composée d'un microcontrôleur intégré radio sur une couche Carte FR-4 4 (1,6 x 1,6 cm 2). Le sac à dos a été tirée par une microbatterie lithium-polymère (3,7 V, 350 mg, 10 mAh). La masse totale du sac à dos, y compris la batterie était de 1,2 ± 0,26 g, ce qui est inférieur à la capacité de charge utile du coléoptère (30% de 10 g de poids corporel). Le sac à dos est pré-programmé pour recevoir les communications sans fil et a deux canaux de sortie.

  1. Nettoyer la surface du pronotum (enlever la couche de cire sur la cuticule) en utilisant un adhésif double face. Ensuite, fixez le sac à dos sur le pronotum du dendroctone avec un morceau de ruban adhésif double face.
  2. Relier les extrémités des électrodes implantées aux sorties du sac à dos.
  3. Envelopper de ruban rétroréfléchissant autour de la microbatterie pour produire un marqueur for caméras de capture de mouvement pour détecter.
  4. Fixer la microbatterie au sommet du sac à dos avec un morceau de ruban adhésif double face de telle sorte que la bande rétro-réfléchissante peut être détectée par des caméras de capture de mouvement.

4. Wireless Control System

Remarque: Dans ce cas, le système de commande sans fil à long terme comprend un récepteur pour la télécommande, un ordinateur portable pour exécuter le logiciel de contrôle de vol personnalisé, une station de base, le sac à dos, et le système de capture de mouvement.

  1. Connectez la station de base et le récepteur de la télécommande à l'ordinateur portable via les ports USB.
  2. Allumez le système de capture de mouvement et le connecter à l'ordinateur portable via un port Ethernet.
  3. Effectuer le calibrage de volume en agitant la baguette d'étalonnage (fourni par la société du fournisseur du système de capture de mouvement) pour couvrir entièrement l'espace de capture de mouvement.
    1. Ouvrez le logiciel de capture de mouvement à partir du bureau de l'ordinateur portable. Cliquez et drag pour sélectionner toutes les caméras dans le menu «Système» du panneau «Ressources».
    2. Cliquez sur le menu "Perspective 3D" et sélectionnez "Caméra" pour changer la vue de la caméra. Cliquez sur l'onglet "Caméra" sur le panneau "Outils" pour afficher la configuration de l'étalonnage. Cliquez sur "Démarrer" dans le menu "Créer caméra Masques" pour éliminer le bruit des caméras, puis «Stop» après le bruit est masqué en bleu.
    3. Cliquez et sélectionnez "5 Marker Wand & L-Frame" dans le menu "Wand" et le menu "L-Frame" dans l'onglet "Caméra". Réglez le "Count Wand" à 2500, cliquez sur "Démarrer" dans le menu "Caméras Étalonner" et agiter la baguette d'étalonnage à travers l'ensemble de l'espace de capture de mouvement. Le processus d'étalonnage arrête lorsque le nombre de baguette atteint 2.500.
    4. Répétez le processus d'étalonnage en cas d'erreur d'image (en bas de l'onglet "Caméra" du panneau "Tools") est supérieur à 0,3 fou tout autre appareil. Après la calibration, mettre la baguette sur le sol au milieu de l'espace de capture de mouvement et cliquez sur "Démarrer" dans le menu "Réglage d'origine du volume» pour définir l'origine de l'espace de capture de mouvement.
  4. Vérifiez la couverture du système de capture de mouvement à l'aide d'un mannequin d'essai pour enregistrer la trajectoire d'un marqueur agité par un utilisateur dans l'espace de capture de mouvement et de confirmer si le marqueur est détecté et suivi. Si le marqueur est souvent perdu lors de la détection, répéter le calibrage de volume jusqu'à ce que le test dummy réussit.
    1. Cliquez sur l'onglet "Capture" sur le panneau "Outils" puis "Démarrer" sur le menu "Capture" avant agitant le marqueur d'échantillon à travers l'ensemble de l'espace de capture de mouvement pour enregistrer sa trajectoire.
    2. Après l'enregistrement, cliquez sur "Exécute le pipeline Reconstruire" pour reconstruire les positions du marqueur et vérifier la qualité de l'enregistrement.
  5. Connecter les bornes de la microbatterie (attaché au sac à dos à l'étape 3.4) pour les broches d'alimentation du sac à dos.
  6. Test de la communication sans fil entre l'ordinateur portable et le sac à dos en utilisant le logiciel de contrôle de vol personnalisé. Cliquez sur la commande "Démarrer" sur le logiciel et vérifier l'état de connexion affichée.

Expérience 5. Free Flight

  1. Effectuer l'expérience de vol libre dans une arène de vol mesurant 16 x 8 x 4 m 3.
  2. Saisissez les paramètres appropriés au logiciel de commande de vol (tension, largeur d'impulsion, la fréquence et la durée de stimulation). Remarque: Pour la démonstration, nous avons fixé la tension à 3 V, la largeur d'impulsion de 3 ms et la durée de stimulation à 1 seconde et varier la fréquence de 60-100 Hz.
    1. Sur l'écran du logiciel, type 3 pour 3 V dans la boîte "tension", 1000 pour 1000 msec dans la "Durée Stimulation" boîte, 3 pour 3 ms dans la boîte "Pulse Width", et une fréquence souhaitée en Hz dans le " Fréquence "boîte on la fenêtre de commande.
  3. Relâchez le dendroctone du sac à dos monté dans l'air ce qui lui permet de voler librement dans l'arène de vol. déclencher manuellement la stimulation lorsque le dendroctone pénètre dans l'espace de capture de mouvement. Appuyez sur le bouton approprié de commande (gauche ou droite) de la télécommande pour stimuler le muscle cible sur le côté gauche ou à droite du scarabée.
    Remarque: Une fois que le bouton est enfoncé, le logiciel de commande de vol en cours d'exécution sur l'ordinateur portable génère la commande et l'envoie au sac à dos. Le sac à dos délivre alors le stimulus électrique au muscle d'intérêt (sur le côté gauche ou à droite).
  4. Observer la réaction du dendroctone en temps réel lors de la stimulation et de reconstruire les données en utilisant un logiciel graphique 3D.
    1. Sélectionnez l'un des essais enregistrés dans la liste de données de la fenêtre "Beetle d'affichage" et cliquez sur "Exporter Panda" pour copier les données de ce procès dans le dossier d'analyse et de lancer le module graphique 3D.
    2. Appuyez sur "N" surle clavier pour combiner le signal de stimulus à la trajectoire enregistrée. Appuyez sur I pour montrer la trajectoire du dendroctone avec les périodes de stimulation mis en évidence.

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Representative Results

La procédure électrode d'implantation est présentée à la figure 2 électrodes en fil d'argent mince ont été implantés dans le muscle 3AX du dendroctone à travers de petits trous percés sur la cuticule molle sur le muscle (figures 2d - e).. Cette cuticule molle se trouve juste au- dessus du muscle apodema basalar après avoir enlevé la partie antérieure de la metepisternum (figures 2d - c). Les électrodes ont ensuite été sécurisées en utilisant la cire d' abeille (Figure 2f).

La figure 3 montre les procédures pour la construction d' un système hybride insectes machine en utilisant un coléoptère intact. Les figures 2 et 3b montrent les méthodes d'implantation de fils métalliques minces (électrodes de stimulation) dans le muscle d'intérêt (par exemple, dans la figure 2, le muscle 3AX a été utilisé dans cette étude), etle montage d'un sac à dos sur le pronotum d'un scarabée. Les extrémités libres des fils sont insérés dans les trous du connecteur de cavalier sur le sac à dos, qui sont connectées électriquement aux broches d' entrée / sortie du micro - contrôleur intégré sur le sac à dos (figure 3c). Enfin, un micro-batterie a été monté et le câble d'alimentation de la micro-batterie a été connectée aux trous du connecteur de pontage menant à la masse et les bornes d'alimentation positive du microcontrôleur.

Le système de commande sans fil est représenté sur la figure 4. Lorsque l'utilisateur appuie sur un bouton de commande sur la télécommande (Figure 4c), le logiciel de contrôle de vol dans l'ordinateur portable (Figure 4d) génère et envoie sans fil la commande pour le sac à dos via la base la station (figure 4b). Le système de capture de mouvement (Figure 4E) détecte la position (X, Y, Z) de la betteravele et marque avec un horodatage. Ces données sont ensuite introduite dans l'ordinateur portable et le logiciel de commande de vol synchronise les données avec les signaux de stimulation.

Les résultats de contrôle de tour représentatifs sont présentés dans la figure 5. A été trouvé L'activation du muscle 3AX pour provoquer une réduction de l'amplitude de battement d'aile du côté ipsilatéral 13, entraînant ainsi le dendroctone effectuant un virage ipsilatéral en vol libre. La stimulation électrique du muscle 3AX a montré un effet similaire que le scarabée se tourna vers le côté ipsilatéral lorsque le muscle 3AX gauche ou à droite a été stimulée 13. Le taux de rotation de l'insecte a été classé en fonction de la fréquence de stimulation.

Figure 1
Figure 1:. Gratuit arrangement d'arène de vol L'arène de vol libre a été organisée endeux parties: l'espace de commande (3,5 x 8 x 4 m 3) a été utilisé pour la mise en place du kit d'implantation (outils de microscope et dissection) et cabine de contrôle (ordinateur, station de base sans fil, et le contrôleur de la caméra), tandis que l'espace de capture de mouvement ( 12,5 x 8 x 4 m 3) était couverte de 20 proche infrarouge caméras pour enregistrer la position (X, Y et Z) du dendroctone. L'arène de vol a été équipé de 30 panneaux d'éclairage (60 x 60 cm 2, 48 W) pour le rendre aussi brillant que les conditions de jour pendant l'expérience. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 2
Figure 2:. Procédure pour l' implantation d' électrodes Le coléoptère a été anesthésié et immobilisé avec de la cire dentaire sur un bloc de bois pour la procédure d'implantation. (A - <strong> c) Une petite fenêtre a été ouverte sur le metepisternum du dendroctone pour accéder au muscle 3AX. (D) A l' aide d' une broche d' insecte, deux trous avec une distance de 2 mm ont été percés à l'intérieur cuticule qui porte le muscle 3AX. (E) Les électrodes ont été insérées dans les muscles par ces trous et maintenus en place avec des pinces pour veiller à ce qu'aucune diaphonie a eu lieu entre les conseils. . (F - g) Les électrodes ont ensuite été fixées au dendroctone en utilisant la cire d' abeille S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 3
Figure 3:. Procédure pour produire un système hybride insectes machine utilisant un coléoptère intact wit (a) Le muscle de l' intérêt sur ​​un scarabée vivant a été implantéha paire d'électrodes en fil d'argent. (B) Après avoir fixé les électrodes avec la cire d' abeille, nous avons monté le sac à dos sur le pronotum du dendroctone en utilisant du ruban adhésif double-face. (C) les extrémités libres des électrodes ont été insérées dans les sorties du sac à dos et fixés avec des en- têtes de micropin. (D) A microbatterie, qui a été couvert avec du ruban rétroréfléchissant, a été monté sur le sac à dos à l' aide de ruban adhésif double face et relié aux broches d'alimentation du sac à dos. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 4
Figure 4:. Système sans fil pour l' expérience de vol libre Le système sans fil se compose de (a) un scarabée de cyborg, (b) une station de base sans fil, (c (d) un ordinateur portable fonctionnant avec un récepteur Bluetooth branché, et (e) un système de capture de mouvement 3D. Lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton de commande sur la télécommande, le logiciel de contrôle de vol personnalisé sur l'ordinateur portable envoie la commande de stimulation sans fil au dendroctone du cyborg via une station de base qui est branché sur l'ordinateur portable via un port USB. Une fois que le sac à dos reçoit la commande, il génère un signal de stimulation électrique qui stimule le muscle. En même temps, le système de capture de mouvement enregistre les coordonnées 3D du dendroctone et les nourrit à l'ordinateur portable pour la synchronisation avec les données de stimulation. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 5
Figure 5: Le comportement du beetle en raison de la stimulation électrique du muscle 3AX en vol libre. (a) Le coléoptère se tourna vers le côté ipsilatéral lorsque le muscle 3AX gauche ou à droite a été stimulée, et le mouvement de rotation a été classé en fonction de la fréquence de stimulation. (B) Le sentier en zigzag du dendroctone volant lorsque le muscle 3AX gauche ou à droite a été stimulée en séquence. Les paramètres de stimulation ont une amplitude de 3 V, une largeur d'impulsion de 3 ms, et une fréquence de 60-100 Hz. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 6
Figure 6: Proposition de jeux de marqueurs pour le suivi de l'orientation 3D (roulis, tangage et lacet) du dendroctone Configuration à l' aide (a) trois marqueurs, (b) quatre.marqueurs, et (c) cinq marqueurs. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

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Discussion

Le processus d'implantation est importante, car elle affecte la fiabilité de l'expérience. Les électrodes doivent être insérées dans le muscle à une profondeur de 3 mm ou moins en fonction de la taille de l'insecte (en évitant le contact avec les muscles à proximité). Si les électrodes touchent les muscles à proximité, des actions et des comportements moteurs indésirables peuvent se produire en raison de la contraction des muscles voisins. Les deux électrodes doivent être bien alignées pour veiller à ce qu'aucun court-circuits se produisent. En cas de fusion et refusion la cire d'abeille en utilisant un fer à souder, l'expérimentateur doit être prudent et souder le plus rapidement possible, étant donné que le muscle peut être brûlé par un contact prolongé avec des températures élevées, ce qui conduit à un dysfonctionnement du muscle. Bien que la suppression de la cuticule est nécessaire pour accéder au muscle 3AX, l'insertion et le processus d'étanchéité prend moins d'une minute et a été géré pour minimiser les dommages au muscle. Les insectes ont été retournés à la salle d'élevage après les expériences et pourraient survivrejusqu'à plus de 3 mois (fin de leur durée de vie). Pour maintenir une bonne performance du scarabée, le scarabée doit être nourri et on laisse reposer pendant 3 à 4 heures tous les 20 essais consécutifs que l'insecte peut devenir fatigué après de nombreuses (40 à 50) des essais en vol consécutifs et peut ne pas être en mesure d'ouvrir ses ailes.

Quant à l'expérience de vol libre, le calibrage de volume pour le système de capture de mouvement est nécessaire, car elle affecte la précision de suivi de trajectoire. Il est important de remplir la vue des caméras complète des vagues de la baguette d'étalonnage avec une erreur d'image inférieure à 0,3 pour toutes les caméras pour maintenir la précision du système de suivi de mouvement. En outre, la surface du marqueur doit être propre, ou le système de capture de mouvement 3D peut souvent manquer le marqueur. Après l'étalonnage, un essai à blanc doit être effectuée en agitant la batterie enveloppé avec du ruban rétroréfléchissant dans le volume défini pour vérifier la couverture du système de capture de mouvement. Pour testerla précision de suivi de mouvement, nous avons mesuré la distance de deux marqueurs mobiles dans le domaine de vol. Les marqueurs ont été fixés sur une plaque de carton avec une distance de 200 mm entre eux. Le conseil d'administration a été déplacé dans l'ensemble du domaine de vol pour obtenir différentes positions des deux marqueurs. L'écart-type a ensuite été calculée à 1,3 mm (n = 3000).

L'installation d'essai de vol libre (figures 1 et 4) nous permet de suivre la position (X, Y et Z) d'un insecte volant avec un horodatage. Depuis qu'un seul marqueur est attaché à la chrysomèle et le système de capture de mouvement 3D ne détecte ce marqueur, le scarabée est traité comme une particule ou d'un point de masse. En tant que tel, les données du scarabée volant a des informations de position, mais manque d'orientation. Par conséquent, l'analyse cinématique à partir des données de position de l'insecte ne fournit que la vitesse de translation et l'accélération selon les axes X, Y et Z sans vitesse angulaire ou l'accélération angulairerotations autour des axes de lacet, de tangage et roulis. Marqueurs multiples fixés sur un scarabée (tel que celui représenté sur la figure 6) doit être utilisé pour le système de capture de mouvement 3D pour traiter l'insecte volant comme un corps rigide et la rotation des dossiers et des données de traduction. Cependant, l'expérimentateur doit prendre note de la contribution de ces marqueurs à la cinétique d'un scarabée volant, parce que le marqueur est pas un petit morceau de ruban adhésif, mais elle doit être suffisamment grand pour être détecté par le système de caméra avec une perte de suivi minimum. Un tel arrangement et l'attachement de plusieurs marqueurs peuvent augmenter de manière significative sa masse et moment d'inertie 25. En outre, la taille de l'arène de vol peut être réglée aussi grande que possible dans la plage de couverture du système de suivi de mouvement pour réduire les contraintes sur le comportement de vol libre du dendroctone. Pour cet article, la taille de l'arène de vol est défini sur la base de la couverture maximale du système de capture de mouvement (12,5 x 8 x 4 m 3).

par exemple., Le muscle basalar pour un tour controlatéral 7 et 3AX musculaire pour un tour ipsilatéral 13. En outre, certaines parties du système nerveux d'un insecte peuvent induire des réactions diverses. Stimulation du lobe optique peut induire un vol d' initiation 7, tandis que la stimulation des antennes peut induire tournant controlatérale dans un insecte de marche 12. En outre, nous pouvons changer la fonction du sac à dos d'être un stimulateur électrique à un enregistreur électromyographie pour enregistrer les activités d'un insecte au cours de son comportement naturel 3,26.

La stimulation de vol libre du dendroctone a contribué à révéler et confirmer la fonction naturelle du muscle 3AX par enabliobservations ng de la réaction instantanée de l'insecte se déplaçant librement dans l'air. Ces informations ne sont pas disponibles dans des conditions attachés 11,13,27-30. Le comportement d'un insecte est limitée dans des conditions attachés et peut être différente de celle en vol libre, qui peut conduire à une mauvaise compréhension du comportement des insectes. Ainsi, la stimulation de vol libre utilisant cette technique est un outil puissant pour valider les hypothèses tirées des expériences attachés. En outre, un système hybride insectes machine est supérieure à artificielle actuelle battement robots en termes de capacités de locomotive et la consommation d'énergie 13,17,31,32.

systèmes hybrides Insect-machines peuvent remplacer les robots artificiels dans l'avenir comme ils héritent de la structure complexe et flexible et des capacités de locomotive d'un insecte vivant et de réduire le temps du processus de fabrication de la production. Diverses capacités de locomotive peuvent aider un système d'insecte machine hybride à fonctionner plusefficacement dans les espaces restreints qui impliquent la combinaison de la marche et le vol, par exemple, dans les missions de sauvetage. En outre, les systèmes hybrides insectes machines peuvent potentiellement être utilisés comme un outil de lutte contre les insectes dans l'agriculture comme il peut être capable de se fondre dans les colonies naturelles d'insectes et d'aider à contrôler leurs activités.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Mecynorrhina torquata beetle Kingdom of Beetle Taiwan 10 g, 8 cm, pay load capacity is 30% of the body mass
Aproval of importing and using by Agri-Food and Veterinary Authority of Singapore (AVA; HS code: 01069000, product code: ALV002).
Wireless backpack stimulator Custom TI CC2431 micocontroler
The board is custom made based on the GINA board from Prof. Kris Pister’s lab. The layout of GINA board can be found at    https://openwsn.atlassian.net/wiki/display/OW/GINA
Wii Remote control Nintendo Bluetooth remote control to send the command to the operator laptop
BeetleCommander v1.8 Custom. Maharbiz group at UC Berkeley and Sato group at NTU Establish the wireless communication of the backpack and the operator laptop. Configure the stimulus parameters and log the positional data. Visualize the flight data.
GINA base station Kris Pister group at UC Berkeley TI MSP430F2618 and AT86RF231
Motion capture system VICON T160 8 cameras for a flight arena of 12.5 m x 8 m x 4 m
Motion capture system VICON T40s 12 cameras for a flight arena of 12.5 x 8 x 4 m
Micro battery Fullriver  201013HS10C  3.7V, 10 mAh
Retro reflective tape Reflexite V92-1549-010150 V92 reflective tape, silver color
PFA-Insulated Silver Wire  A-M systems 786000 127 µm bare, 177.8 µm coated, 3 mm bare silver flame exposed at tips
SMT Micro Header  SAMTEC FTSH-110-01-L-DV 0.3 mm x 6 mm, bend to make a 3 mm long slider to secure the electrode into the PCB header.
Beeswax Secure the electrodes
Dental Wax Vertex Immobilize the beetle
Insect pin ROBOZ RS-6082-30 Size  00; 0.3 mm Rod diameter; 0.03 mm tip width; 38 mm Length 
Make electrode guiding holes on cuticle
Tweezers DUMONT RS-5015 Pattern #5; .05 mm x .01 mm Tip Size; 110 mm Length
Dissecting and implantation
Scissors ROBOZ RS-5620 Vannas Micro Dissecting Spring Scissors; Straight; 3mm Cutting Edge; 0.1 mm Tip Width; 3" Overall Length 
Dissecting and implantation
Potable soldering iron DAIYO DS241 Reflow beeswax
Hotplate  CORNING PC-400D Melting beeswax and dental wax
Flourescent lamp Philips TL5 14W Light the entire flight arena with 30 panels (60 x 60 cm2). Each panel has 3 lamps.
14 W, 549 mm x 17 mm 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Insect-machine à système hybride: Radio Control à distance d&#39;un scarabée volant librement (<em&gt; Mercynorrhina torquata</em&gt;)
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Vo Doan, T. T., Sato, H. Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle (Mercynorrhina torquata). J. Vis. Exp. (115), e54260, doi:10.3791/54260 (2016).

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