Drone bio-híbrido de detecção de odor baseado em eletroantennografia usando antenas de seda para localização de fonte de odor

O drone bio híbrido com as antenas de sedamoth pode trabalhar com uma ferramenta eficiente de detecção de moléculas de odor, e uma plataforma de voo adequada para o desenvolvimento de algoritmos de localização de fonte de odor. A principal vantagem é que o drone bio híbrido tem uma direcionação de sensor para fontes de odor, por causa do apareamento do compartimento do sensor. Comece isolando antenas de mariposa de seda usando tesouras post-mortem sem anestesia.

Corte ambos os lados das antenas isoladas de mariposa de seda e use o gel eletricamente condutor para anexá-los aos eletrodos revestidos de cloreto de prata e prata da parte sensoriante da eletroantennografia ou dispositivo EAG. Conecte o tubo de vidro contendo bombykol ao sistema de estimulação do odor, garantindo que a bomba já esteja ligada. Construa o tubo de vidro de tal forma que sua ponta esteja a 10 milímetros de distância das antenas da boca de seda no dispositivo EAG.

Defina a placa de escape de 60 milímetros de diâmetro 30 milímetros atrás do dispositivo EAG para estabilizar o fluxo de ar e evitar a estagnação de feromônios. Ligue o dispositivo EAG e execute o programa de aquisição de dados no PC. Pressione o botão de base no menu de registro para decidir o estado experimental e, em seguida, pressione o botão de inicialidade de log para aquisição de dados. Cinco segundos depois de pressionar o botão de início de registro iniciar estímulos de odor.

Pressione o botão de parada de log na interface gráfica do usuário, ou GUI, para parar de gravar. Isole antenas de mariposa de seda usando tesouras post-mortem e corte ambos os lados das antenas. Conecte as antenas isoladas aos eletrodos revestidos de cloreto de prata e prata da parte sensoriante do dispositivo EAG usando gel eletricamente condutor.

Conecte o tubo de vidro contendo bombykol ao sistema de estimulação do odor com a bomba já ligada. Coloque o tubo de vidro para que o tubo e sua ponta sejam paralelos à borda da mesa e diretamente acima dele, respectivamente. Defina o circulador de tal forma que o centro do ventilador esteja a 15 centímetros da borda da mesa.

Defina a velocidade do vento do circulador em uma ou mínima potência pressionando o botão no console. Monte o dispositivo EAG no drone. Conecte o PC ao ponto de acesso Wi-Fi.

Ligue o dispositivo EAG e o drone. Execute o programa de controle de drones no PC. Depois que a luz no drone piscar amarela, pressione o botão de comando SDK no menu de comando na GUI do PC para executar o comando e, em seguida, pressione o botão de decolagem na GUI para pairar o drone acima do solo. Depois de pressionar o botão de voo do menu de registro, para decidir o estado experimental, pressione o botão de inicial ção de log para essa aquisição.

Pressione o botão de parada de registro na GUI para parar de gravar. Insira a parte de sensoração do dispositivo EAG no gabinete do sensor. Coloque a distância entre a ponta dos eletrodos e a ponta do gabinete em 10 milímetros.

Anexado às antenas isoladas da mariposa de seda aos eletrodos descritos anteriormente e montar o dispositivo EAG com o fechamento do sensor no drone. Passe o drone para que ele comece um movimento de aproximadamente 90 graus para a esquerda e para a direita. Estimule o dispositivo EAG no drone usando poli-conta-gotas contendo bombykol durante esses movimentos.

Conduza esta etapa um total de quatro vezes. Observou-se que o dispositivo EAG proposto respondeu reproduivelmente às estimulações de odor. O drone equipado com o dispositivo EAG pairava na altura de 95 centímetros do chão e a uma distância de 90 centímetros da fonte do odor.

Os sinais típicos do dispositivo EAG e do sensor de gás no drone foram registrados. Para o drone sem um gabinete de sensores, a intensidade do sinal a 180 graus, quando o drone enfrentou a direção oposta da fonte do odor, foi ocasionalmente maior do que a zero graus. No entanto, para o drone equipado com o gabinete, a intensidade do sinal do EAG a zero graus tornou-se maior do que a 180 graus.

Os resultados indicaram que o drone detectou bombykol no ar fora de um túnel de vento e identificou a direção da pluma de odor por movimentos pivotantes. A localização da fonte do odor foi conduzida com base neste algoritmo de busca em espiral usando o drone bio híbrido. A trajetória do drone, os ângulos de guinada e os sinais de EAG durante a localização da fonte do odor foram registrados para análise.

Os sinais da EAG mostraram que o tempo de detecção, incluindo os tempos de resposta e recuperação, do dispositivo EAG no drone foi de aproximadamente um segundo. O desenvolvimento com o drone bio híbrido abriu o caminho para construir uma eficiente plataforma de detecção de moléculas de odor no campo biodóbrio robótico.