Биогибридный дрон обнаружения запаха на основе электроантенографии с использованием антенн Silkmoth для локализации источника запаха

Биогибридный дрон с антеннами шелкопряда может работать с эффективным инструментом обнаружения молекул запаха и подходящей платформой полета для разработки алгоритмов локализации источника запаха. Основным преимуществом является то, что биогибридный дрон обладает сенсорной направленностью к источникам запаха, благодаря оснащению корпуса датчика. Начните с выделения усиков шелковой моли с помощью посмертных ножниц без анестезии.

Отрежьте обе стороны изолированных усиков шелковой моли и используйте электропроводящий гель для прикрепления их к электродам с серебряным и хлоридным покрытием серебра чувствительной части электроантенографического или ЕАГ-устройства. Подключите стеклянную трубку, содержащую бомбикол, к системе стимуляции запаха, убедив, что насос уже включен. Сооберите стеклянную трубку так, чтобы ее наконечник был на 10 миллиметров от шелковых ушных усиков на устройстве ЕАГ.

Установите выхлопную плату диаметром 60 миллиметров на 30 миллиметров позади устройства EAG для стабилизации воздушного потока и предотвращения застоя феромонов. Включите устройство ЕАГ, затем запустите программу сбора данных на ПК. Нажмите кнопку ground в меню журнала, чтобы определить экспериментальное состояние, а затем нажмите кнопку запуска журнала для сбора данных. Через пять секунд после нажатия кнопки запуска журнала инициируйте стимуляцию запаха.

Нажмите кнопку остановки журнала в графическом интерфейсе пользователя или графическом интерфейсе, чтобы остановить запись. Изолируйте усики шелковой моли с помощью посмертных ножниц и срежьте обе стороны усиков. Прикрепите изолированные антенны к электродам с серебряным и хлоридным покрытием чувствительной части устройства ЕАГ с помощью электропроводящего геля.

Подключите стеклянную трубку, содержащую бомбикол, к системе стимуляции запаха с уже включенным насосом. Установите стеклянную трубку так, чтобы трубка и ее наконечник были параллельны краю стола и непосредственно над ним соответственно. Установите циркулятор так, чтобы центр вентилятора был на 15 сантиметров от края стола.

Установите скорость ветра циркулятора на одну или минимальную мощность, нажав кнопку на консоли. Установите устройство ЕАГ на дрон. Подключите компьютер к точке доступа Wi-Fi.

Включите устройство ЕАГ и дрон. Запустите программу управления дроном на ПК. После того, как индикатор на дроне мигнет желтым, нажмите кнопку команды SDK в меню команд на графическом интерфейсе ПК, чтобы выполнить команду, а затем нажмите кнопку взлета на графическом интерфейсе, чтобы навести дрон над землей. После нажатия кнопки полета в меню журнала, чтобы определить экспериментальное состояние, нажмите кнопку запуска журнала для этого приобретения.

Нажмите кнопку остановки журнала на графическом интерфейсе, чтобы остановить запись. Вставьте чувствительную часть устройства ЕАГ в корпус датчика. Установите расстояние между наконечником электродов и наконечником корпуса в 10 миллиметров.

Прикрепляют к изолированным антеннам шелковую моль к электродам, как описано ранее, и монтируют устройство ЕАГ с датчиком закрытия на дрон. Наведите курсант на дрон так, чтобы он начал поворот примерно на 90 градусов влево и вправо. Стимулируйте устройство ЕАГ на дроне с помощью полидропателей, содержащих бомбикол во время этих движений.

Проведите этот шаг в общей сложности четыре раза. Было отмечено, что предлагаемое устройство ЕАГ воспроизводимо реагировало на стимуляцию запаха. Дрон, оснащенный устройством ЕАГ, завис на высоте 95 сантиметров от пола и на расстоянии 90 сантиметров от источника запаха.

Были зафиксированы типичные сигналы устройства ЕАГ и датчика газа на дроне. Для дрона без корпуса датчика интенсивность сигнала в 180 градусов, когда дрон столкнулся в противоположном направлении от источника запаха, иногда была выше, чем при нулевых градусах. Однако для дрона, оснащенного корпусом, интенсивность сигнала ЕАГ при нуле градусов стала выше, чем при 180 градусах.

Результаты показали, что беспилотник обнаружил бомбикол в воздухе за пределами аэродинамической трубы и определил направление запахового шлейфа поворотными движениями. Локализация источника запаха проводилась на основе этого спирального алгоритма поиска с использованием биогибридного дрона. Для анализа были зафиксированы траектория дрона, углы рыскания и сигналы ЕАГ при локализации источника запаха.

Сигналы ЕАГ показали, что время обнаружения, включая время реагирования и восстановления, устройства ЕАГ на дроне составляет примерно одну секунду. Разработка с биогибридным дроном проложила путь к созданию эффективной платформы обнаружения молекул запаха в области биогибридной робототехники.