Summary
该协议使用创客空间中的三维（3D）打印机和激光切割机，以创建更灵活的飞行铣削设计。通过使用这项技术，研究人员可以降低成本，增强设计灵活性，并在构建用于系留昆虫飞行研究的飞行磨机时产生可重复的工作。
Abstract
创客空间具有很高的潜力，使研究人员能够开发新技术，并在生态研究中与新物种合作。该协议展示了如何利用创客空间中的技术，以相对较低的成本构建更通用的飞行磨机。鉴于这项研究是从过去十年中建造的飞行磨机中提取原型机的，该协议更侧重于概述从简单，现代的飞行磨机中产生的分歧。以前的研究已经表明，飞行磨机对于测量速度、距离或周期等飞行参数是多么有利。这样的工厂使研究人员能够将这些参数与形态，生理或遗传因素联系起来。除了这些优点之外，本研究还讨论了在创客空间中使用该技术的好处，如3D打印机和激光切割机，以构建更灵活，坚固和可折叠的飞行铣床设计。最值得注意的是，这种设计的3D打印组件允许用户通过使磨机臂的高度和红外（IR）传感器可调来测试各种尺寸的昆虫。3D打印还使用户能够轻松拆卸机器，以便快速存储或运输到现场。此外，本研究更多地利用磁铁和磁性涂料以最小的应力拴住昆虫。最后，该协议详细介绍了通过计算机脚本对飞行数据的多功能分析，这些脚本在单个记录中有效地分离和分析可区分的飞行试验。虽然劳动密集型程度更高，但应用创客空间和在线3D建模程序中可用的工具有助于多学科和面向过程的实践，并帮助研究人员避免昂贵的预制产品，其尺寸可调范围很窄。通过利用创客空间中技术的灵活性和可重复性，该协议促进了创造性的飞行磨机设计并激发了开放科学。
Introduction
鉴于昆虫在田间的传播是多么棘手，飞行磨已成为解决一个重要的生态现象 - 昆虫如何移动的常见实验室工具。因此，自从飞行磨机1，2，3，4的先驱开创了飞行磨机设计和建造六十年以来，随着技术的改进和更多地融入科学界，设计发生了明显的变化。随着时间的推移，自动数据收集软件取代了图表记录仪，飞行磨机臂从玻璃棒过渡到碳棒和钢管5。仅在过去十年中，磁浮轴承就取代了特氟龙或玻璃轴承，成为最佳的无摩擦轴承，随着音频、视频和层制造技术越来越多地集成到研究人员的工作流程中，飞行磨机机械与多功能技术之间的配对也在激增。这些配对包括用于测量机翼空气动力学的高速摄像机6，用于模拟感官线索以研究听觉飞行反应的数模模拟板7，以及用于制造校准装置以跟踪飞行8期间机翼变形的3D打印。随着最近在创客空间中新兴技术的兴起，特别是在拥有由知识渊博的员工9运营的数字媒体中心的机构中，有更大的可能性来增强飞行工厂以测试更大范围的昆虫并将设备运送到现场。研究人员也有很大的潜力跨越学科界限，通过基于生产的工作加速技术学习9，10，11，12。这里展示的飞行磨机（改编自Attisano及其同事13）利用创客空间中发现的新兴技术，不仅1）创建飞行磨机组件，其规模和尺寸根据手头的项目进行微调，而且还2）为研究人员提供激光切割和3D打印的可访问协议，而无需高预算或任何计算机辅助设计（CAD）的专业知识。
将新技术和新方法与飞行磨机相结合的好处是巨大的，但飞磨机也是有价值的独立机器。飞行磨机测量昆虫的飞行性能，用于确定飞行速度、距离或周期性与环境或生态因素的关系，例如温度、相对湿度、季节、寄主植物、体重、形态学特征、年龄和生殖活动。与阿克图仪、跑步机以及风洞和室内竞技场14中飞行运动的视频记录等替代方法不同，飞行机以其在实验室条件下收集各种飞行性能统计数据的能力而著称。这有助于生态学家解决飞行扩散的重要问题，并帮助他们在学科上取得进展 - 无论是综合虫害管理15，16，17，种群动力学，遗传学，生物地理学，生活史策略18，还是表型可塑性19，20，21，22 .另一方面，像高速相机和actographs这样的设备可能需要严格，复杂和昂贵的设置，但它们也可能导致更微调的运动参数，例如翅膀拍频和昆虫光相活动23，24。因此，这里介绍的飞行磨机是研究人员研究飞行行为的灵活，经济实惠且可定制的选择。
同样，随着研究传播的问题和方法变得更加有创意和复杂，将新兴技术整合到生态学家工作流程中的动力继续上升。作为促进创新的地点，创客空间吸收了多层次的专业知识，并为任何年龄的用户提供了较低的学习曲线，以获得新的技术技能10，12。在创客空间和通过在线开源对科学设备进行原型设计的迭代和协作性质可以加速理论11的应用，并促进生态科学中的产品开发。此外，提高科学工具的可重复性将鼓励更广泛的数据收集和开放科学。这可以帮助研究人员标准化测量扩散的设备或方法。标准化工具可以进一步允许生态学家统一种群之间的扩散数据，以测试从扩散核25或源汇定植动力学26发展而来的元种群模型。就像医学界如何采用3D打印进行患者护理和解剖学教育一样27，生态学家可以使用激光切割机和3D打印机重新设计生态工具和教育，并且在本研究范围内，可以设计额外的飞行磨机组件，例如着陆平台或可以垂直移动的飞行磨机臂。反过来，创客空间技术提供的定制，成本效益和更高的生产力可以帮助启动扩散项目，对于打算开发自己的工具和设备的研究人员来说，门槛相对较低。
要构建这种飞行磨机，制造商还可以考虑机械和仪器限制。磁铁和3D打印的增强功能使飞行磨机基本上没有胶水，除了交叉支架的结构外，并且可以适应不同大小的昆虫。然而，随着昆虫的质量和强度的增加，昆虫在拴住时可能更有可能自行脱落。强磁铁可以以增加扭转阻力为代价使用，或者滚珠轴承可以取代磁浮轴承作为飞行测试的坚固解决方案，这些昆虫重达28，29克。然而，滚珠轴承也可能存在一些问题，主要是长时间在高速和高温下运行实验会降低滚珠轴承的润滑，从而增加摩擦力30。因此，用户将不得不辨别哪种飞行磨机机制最适合他们的研究和实验设计。
同样，有几种方法可以检测飞行磨机，这超出了本文的考虑范围。这里介绍的飞行铣床使用红外传感器来检测转数，WinDAQ软件来记录转数，并使用编程脚本来处理原始数据。虽然 它 非常 易 用， 但 WinDAQ 软件 的 可用 工具 数量 有限。用户无法将注释附加到其相应的通道，并且如果电路的任何组件发生故障，也不会向他们发出警报。这些情况可以通过代码检测和更正来解决，但只有在数据收集之后。或者，用户可以采用多个软件，提供可自定义的数据收集功能28 或直接进行速度和距离统计的传感器，例如自行车里程计29。但是，这些替代方案可以绕过有价值的原始数据或在太多软件应用程序中扩散功能，从而使数据处理效率低下。最终，该协议不是重新设计飞行铣削仪器，而是为当今的软件限制提供了强大的编程解决方案。
在本文中，描述了增强型简单飞行磨机的设计，以帮助研究人员进行扩散研究，并鼓励将新兴技术纳入行为生态学领域。该飞行研磨机适合培养箱的限制，可同时容纳多达八只昆虫，并自动进行数据收集和处理。值得注意的是，其3D打印增强功能允许用户调整磨机臂和红外传感器高度，以测试各种尺寸的昆虫并拆卸设备以进行快速存储或运输。由于机构可以访问公共创客空间，所有增强功能都是免费的，与简单，现代的飞行工厂相比，没有产生额外费用。所有需要的软件都是免费的，电子电路简单，所有脚本都可以修改，以符合实验设计的特定需求。此外，编码诊断允许用户检查其记录的完整性和准确性。最后，该协议通过磁性绘画并将昆虫拴在磨机臂上来最小化昆虫所承受的压力。由于简单飞行磨机的组装已经易于使用，价格合理且灵活，因此使用创客空间技术来增强简单的飞行磨机可以为研究人员提供空间来克服他们自己的特定飞行研究需求，并且可以激发创造性的飞行磨机设计，超出本文的考虑范围。
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Protocol
1. 在创客空间中建造飞行磨坊
- 激光切割并组装丙烯酸塑料支撑结构。
- 使用8（304.8毫米x 609.6毫米x 3.175毫米）厚的透明亚克力板来构建亚克力塑料支撑结构。确保材料不是聚碳酸酯，聚碳酸酯看起来类似于丙烯酸，但会熔化，而不是在激光下被切割。
- 在创客空间中找到激光切割机。该协议假设创客空间具有 材料表中引用的激光切割机。对于其他激光切割机，请阅读激光切割机设置以确定将文件线设置为激光切割或雕刻（不光栅）所需的线条颜色或厚度。
- 打开 Adobe Illustrator、Inkscape（免费）或其他矢量图形编辑器。准备一个文件，以矢量格式读取丙烯酸支撑设计，并具有 图1中所示的上述行。在 Adobe Illustrator 中以红色、绿色和蓝色 （RGB） 模式创建文件行，线条描边为 0.0001 点，其中 RGB 红色 （255， 0， 0） 切割线条，RGB 蓝色 （0， 0， 255） 蚀刻线条。
- 作为预防措施，请对所有狭缝和孔测量测试并考虑切口。设计和测试割缝键（附图1）。
注：割缝宽度可能因激光切割机的光束宽度、材料的宽度和所用材料类型而异。 - 将丙烯酸支撑设计和切口键另存为可读文件类型，如.ai、.dxf或.svg文件。要将作业发送给激光切割机，请在激光切割机的本地计算机上打印文件，然后打开激光软件。
注：如果打印正确，设计中的所有矢量切割线都将以相应的颜色显示在激光软件的控制面板中。 - 选择材料为 "塑料 "，然后选择" 亚克力"的材料类型。为了获得更高的精度，请使用卡尺测量材料厚度，并将其厚度输入到材料厚度字段中。自动启用材料焦点的 Z 轴。将" 图形类型" 设置为 "无"， 并将 "强度" 保留为 0%。要更改激光切割机上的任何高级指标，例如激光功率百分比或速度百分比，请使用割缝键进行测试。
注意：经验法则是材料越厚，在较低的速度下需要的功率就越大。 - 在切割之前，请遵循创客空间关于启动、使用和维护激光切割机的准则。将材料放入打印机腔中并切割丙烯酸支撑。
注意：为防止可能的眼睛受伤，请勿在切割时看激光或将任何丙烯酸板放在无人看管的位置。 - 从打印机腔体中清除多余的材料并组装支撑结构。通过将每个水平搁板插入外部垂直壁和中央垂直壁的开放狭缝中进行组装， 如图2A所示。确保水平搁板之间的孔对齐。
- 3D打印塑料支架。
- 打开 Web 浏览器并在在线 3D 建模程序上创建帐户。请参阅 材料表 以获取免费帐户选项。
- 单击"3D 设计">创建新设计。为了复制本研究的确切3D打印设计，如图3所示，请下载档案3D_Prints.zip（补充3D打印），并将文件夹移动到桌面上。解压缩并打开文件夹。在在线3D建模程序工作平面网页中，单击右上角的"导入"，然后选择.stl文件。
注意：只要用户将对象限制在 3D 打印机构建区域的边界内，多个设计仿制品或对象就可以填充工作平面并保存为单个 .stl 文件。3D打印机可以打印的最大物体是140毫米长x 140毫米宽x 140毫米深。但是，不要将对象沿其 z 轴旋转，以此来最大化构建区域上的对象数。这是因为下载的对象的定位是为了最大限度地减少悬垂，因此可以用最小的必要支撑来优化打印它们。 - 要自行创建或调整设计，请按照网站的教程进行编辑，然后将新设计导出为 .stl 文件。总共有 8 个直线导轨（100.05 mm 长 x 23.50 mm 宽 x 7.00 mm 深）、16 个直线导轨块（22.08 mm 长 x 11.47 mm 宽 x 12.47 mm 深度）、12 至 20 个螺钉（9.00 mm 长 x 7.60 mm 宽 x 13.00 mm 深）、15 个横支架（50.00 mm 长 x 50.00 mm 宽 x 20.00 mm 深）， 需要 3D 打印 16 个磁体支架（12.75 mm 长 x 12.50 mm 宽 x 15.75 mm 深度）、16 个管支撑（29.22 mm 长 x 29.19 mm 宽 x 11.00 mm 深度）、16 个短直线导轨支架（40.00 mm 长 x 11.00 mm 宽 x 13.00 mm 深度）和 16 个长线性导轨支架（40.00 mm 长 x 16.00 mm 宽 x 13.00 mm 深度）。要获取每个直线导轨设计的镜像，请单击对象，按 M键，然后选择与对象宽度相对应的箭头。
注意：请参阅步骤 1.3.6。有关直线导轨销的更多信息。 - 下载并安装3D打印切片软件，将.stl文件转换为3D打印机可读的.gx文件。请参阅 材料表 以下载免费软件程序。
注意：其他转换软件程序是可以接受的，但该协议假设创客空间正在使用材料 表中引用的3D打印机和打印切片软件。 - 双击3D打印切片软件的图标以启动该软件。单击 "打印 > 机器类型"， 然后选择位于创客空间中的 3D 打印机 。
- 单击" 加载 "图标以加载 .stl 模型文件，并在构建区域上显示该对象。
- 选择对象，然后双击 移动 图标。单击" 在平台上 "以确保模型位于平台上。单击" 居 中"将对象放置在构建区域的中心，或使用鼠标指针拖动对象以将对象定位在构建区域上。
- 单击打印图标。确保将"材料类型"设置为PLA，启用支撑和筏，将"分辨率"设置为"标准"，并且挤出机的温度与 3D 打印机指南建议的温度相匹配。温度可以在"温度>>更多选项"中更改。
- 按 "确定" 并将 .gx 文件 保存在 3D_Prints文件夹 或 U 盘上（如果文件无法通过 USB 电缆传输到 3D 打印机）。
- 找到创客空间的3D打印机。校准挤出机，确保有足够的长丝用于印刷。将 .gx 文件传输到 3D 打印机，并打印所有类型和数量的塑料支架和增强功能。对于每次打印，请检查灯丝是否正确粘附在板上。
- 将3D打印件组装到丙烯酸支撑结构上。
- 要可视化所有到位的支撑，请参见 图 2B。
- 将3.175毫米厚的氯丁橡胶板热胶粘在十字支架的内壁上。干燥后，将交叉支架插入亚克力搁板的连接处和设备背面的墙壁，以稳定飞行磨机。
- 尽可能使用3D打印螺丝，以尽量减少铁螺丝的磁性影响。将管支架拧到每个电池的底部和顶部。确保顶部和底部管支撑对齐。
- 将一根 30 mm 长的塑料管（内径 （ID） 9.525 mm;外径 （OD） 12.7 mm）插入顶管支架和一根 15 mm 长的塑料管 （ID 9.525 mm;外径12.7毫米）进入每个电池的底管支撑。然后，插入一个40毫米长的塑料管（内径6.35毫米;外径9.525毫米）进入顶管和20毫米长的塑料管（内径6.35毫米;外径9.525毫米）进入底管。确保管子之间有足够强的摩擦力，以将管子固定到位，但不要太大，以免内胎在拉动时仍可上下滑动。如果管子翘曲，将管段浸入沸水中1分钟。在毛巾上拉直管子，让它们达到室温，然后插入管子。
- 将两个低摩擦钕磁铁（直径 10 mm;长度 4 mm;保持力 2.22 kg）放入每个磁体支架中。确保每对磁铁相互排斥。然后，将内管牢固地固定在每个磁体支架中，以便作用于磁铁和磁铁支架的重力不足以将支撑物从内胎中移开。
- 朝向同一方向，将两个直线导轨块滑入直线导轨。将直线导轨和块直立在外垂直壁上的窗户上。确保块开口朝上。要将一根直线导轨固定到位，请使用两个短直线导轨支撑、两个长直线导轨支撑、四个 10 mm 长的铁螺钉（M5;0.8 螺距;直径 5 mm）、两个 20 mm 长的铁螺钉（M5;0.8 螺距;直径 5 mm）和两个六角螺母（M5;螺距 0.8;直径 5 mm）。 图2C 显示了直线导轨的完整装配。
注：当且仅当直线导轨被其块的反复滑动侵蚀时，才应使用直线导轨中的空隙。如果是这样，3D打印在3D_Prints文件夹中找到的小T形钉。
- 构造旋转臂。
注：第 1.4.1 和 1.4.2 小节等同于第 1.2.2 小节。和 1.2.3。在Attisano等人.2015年方法论文13。- 使用昆虫学引脚刺穿20μL过滤移液器尖端的中心点的过滤器。然后，将销钉推过移液器吸头，直到销钉的钢端从移液器吸头的主体中伸出。确保移液器吸头的过滤器将销固定到位。销钉用作飞行铣刀臂的轴。
- 为了最大化细胞空间，将19 G非磁性皮下注射钢管切割成24厘米（比飞行细胞的宽度小1厘米）的长度。从步骤1.4.1热胶入移液器吸头的突出销和顶部。到管子的中点。将管子的一端从末端弯曲2厘米，角度为95°。
注意：要优先考虑昆虫的大小而不是最大化细胞空间，请缩短手臂的半径，以容纳较小的昆虫或较弱的传单。如果将中心丙烯酸壁移除，则还可以组装更长的飞行臂，以用于较大的昆虫或强壮的传单。此外，手臂弯曲的末端可以支撑不同的角度，以便将昆虫定位在其自然飞行方向上。 - 要测试其磁悬浮，请将臂放置在顶部磁铁组之间。确保旋转臂围绕垂直悬挂的销钉自由旋转。
- 将两个低摩擦钕磁铁（直径3.05毫米;长度1.58毫米;保持力0.23千克）粘在枢轴臂的弯曲端，以拴住磁性涂漆的昆虫进行飞行（带磁铁的飞行磨机臂的质量= 1.4克）。在枢轴臂的未弯曲端，包裹一块铝箔（每面积质量= 0.01 g / cm2）以形成旗帜。箔标志充当配重，并且由于其高反射特性，它可以最佳地破坏从红外传感器发射器发送到接收器的红外光束。
注：红外光束的直径最大为2.4毫米，因此箔旗的最佳最小宽度为3毫米。箔片标志宽度为3 mm，其位置为断开传感器发射器透镜前的红外光束，将产生电压下降，在分析过程中可以检测到。
- 设置红外传感器和数据记录器。
- 将红外传感器发射器放置在顶部直线导轨块内，光束的发射器朝下。然后，将红外传感器接收器朝上放置在底部块内。
注：传感器（长20毫米 x 宽 10 毫米 x 深 8 毫米）可以分开，最远可达 250 毫米，但仍然有效;因此，即使放置在约 100 mm 直线导轨的末端，它们也能正常工作。 - 在无焊试验板上，将红外传感器发射器和接收器与4通道模拟输入数据记录器串联，如图4A中的电子电路所示。首先连接 IR 传感器发射器（不是接收器）输入，然后连接 180 Ω电阻。在IR接收器连接的输出端前再放置一个2.2 kΩ电阻。将每个通道的电子电路配置在试验板上交替排列，以最大限度地减少记录期间来自多个传感器的电压信号中的噪声（图4B）。
- 将红外传感器发射器放置在顶部直线导轨块内，光束的发射器朝下。然后，将红外传感器接收器朝上放置在底部块内。
2. 进行飞行试验
- 磁性地将昆虫拴在飞行磨机臂上。
- 为了尽量减少对昆虫的压力，请使用牙签或精密涂抹器（20 G尖端）在昆虫的突起上涂上磁性涂料。让油漆干燥至少10分钟。干燥后，将昆虫附着在飞行磨机臂磁铁上。有关不同大小的磁性绘画和拴系昆虫的示例，请参阅图5。 该协议使用 Jadera血细胞瘤（皂莓虫）作为飞行系留和试验实验的模型昆虫。
注意：为了在昆虫和手臂磁铁之间产生更强的吸引力，请涂上多层磁性涂料。此外，将连接到飞行磨机臂末端的磁铁更换为最适合昆虫视野，质量和机翼范围的磁铁尺寸。 - 在飞行磨机中一次最多飞行8只昆虫。油漆准备至少16只昆虫，以便在单个记录会话中依次测试多种昆虫。
- 要在测试后去除磁性涂料，请用细镊子切掉油漆，并根据环境保护局（EPA）和职业安全与健康管理局（OSHA）的规定进行处理。
- 为了尽量减少对昆虫的压力，请使用牙签或精密涂抹器（20 G尖端）在昆虫的突起上涂上磁性涂料。让油漆干燥至少10分钟。干燥后，将昆虫附着在飞行磨机臂磁铁上。有关不同大小的磁性绘画和拴系昆虫的示例，请参阅图5。 该协议使用 Jadera血细胞瘤（皂莓虫）作为飞行系留和试验实验的模型昆虫。
- 使用WinDAQ的事件标记注释工具按顺序记录多个昆虫，而无需终止记录会话。
- 下载 并 安装 免费 的 WinDAQ 数据 记录 和 回 放 软件。
- 在桌面上创建一个名为"Flight_scripts"的新文件夹。在Flight_scripts文件夹中创建五个具有以下确切名称的新文件夹：data、 files2split 、 records、 split_files和standardized_files。下载数据表.xlsx（补充文件1），然后将文件拖到Flight_scripts目录中的数据文件夹中。
- 使用 数据表.xlsx 作为手动数据记录模板。至少需要四列：bug 的标识号、Bug 在测试前是否死亡、记录集编号以及由通道字母和通道号组成的腔室（例如，"A-1"、"B-4"）。请参阅图2A， 了解一种可能的腔室配置。
- 打开 WinDAQ仪表板，从复选框列表中选择数据记录器，然后按"启动Windaq软件"。将为所选的每个数据记录器打开一个新窗口，并显示来自每个传感器的输入信号。
- 通过单击" 编辑>采样率"来定义采样频率。在"采样率/通道"框中键入 100 个样本/秒的采样频率，然后按 OK。
注意：此协议建议 100 S/s，因为槽（即由于标志中断 IR 传感器光束而导致的电压下降）在速度为 1.7 m/s 时仍将达到 0.36 V 的最小电压下降。反过来，最大电压降为0.10 V的噪声仍然可以在标准化期间进行滤除，而无需滤除实际波谷。此外，100 S/s 的采样率使用户在录制期间和之后都可以轻松看到屏幕上波形上的波谷。如果在录制过程中发生错误，则用户可以快速从错误或噪声中辨别出槽。参见 补充图2，了解几种低采样频率的比较。 - 要启动新的录制会话，请按"文件">录制"。在第一个弹出窗口中选择录制文件的位置。仔细写下文件名。文件的名称中必须至少包含以下内容：录制文件集编号和频道号。在 Python 脚本中建模的文件名示例如下：T1_set006-2-24-2020-B.txt。请参阅Flight_scripts文件夹中split_files.py行 78-87 以获取更多详细信息。然后，按确定。
- 在下一个弹出窗口中，输入航班录制的预期长度。当昆虫处于开始飞行的位置时，按 OK 键。录制时间过后，按 Ctrl-S 完成文件。不要按 Ctrl-S， 除非需要提前终止录制。
注意：如果文件因键入Ctrl+S而终止得太早，或者上述时间过短，请单击"文件">"将新录制文件附加到现有文件中。选择要追加到的文件，然后在以下弹出窗口中单击"是"。 - 在记录过程中拉出被测试昆虫时，在其选定的腔室中插入传入昆虫的注释事件标记。在交换昆虫之前，始终在数据表中手动记录传入昆虫的ID，腔室和记录集.xlsx。
- 要进行事件标记注释，请单击频道号。然后，单击" 编辑 > 插入注释标记"。使用进入腔室的新昆虫的标识号定义注释。按 OK 键并将昆虫装入腔室。
- 可视化事件标记注释并将文件从 WDH 转换为 TXT。
- 打开 WDH 文件。通过转到编辑>压缩...来可视化事件标记注释。，然后单击"最大值"按钮将波形完全压缩到一个窗口中（图6A）。
- 检查记录中是否有任何异常。
注：记录中的异常或故障类型如图 6所示。这些将在以后进行诊断并在 Python 脚本中进行更正。 - 通过转到"文件">另存为"，以.txt格式保存文件。选择Flight_scripts目录中的录制文件文件夹作为保存文件的位置。在弹出窗口中选择文件类型为电子表格打印（CSV），并在末尾写下带有.txt的文件名。单击保存 。在下面的弹出窗口中，选择 采样率、相对时间和日期和时间。在通道号和事件标记之间键入1。取消选择所有其他选项，然后单击确定以保存文件。
3. 分析航班数据
- 按事件标记注释拆分文件。
- 安装最新版本的 Python。此协议中的所有脚本都是在Python 3.8.0版本上开发的。
- 下载以下 Python 脚本：split_files.py、standardize_troughs.py和flight_analysis.py（补充编码文件）。将脚本移动到Flight_scripts文件夹中。
- 确保 Python 是最新的，并安装以下库：csv、os、sys、re、datetime、time、numpy、math 和 matplotlib。要观察脚本的主要功能和数据结构，请参见 补充图3中的原理图。
- 打开 数据表.xlsx 文件 ，如果运行 Windows，则通过将文件格式更改为 CSV UTF-8（逗号分隔） 来另存为 CSV，如果运行 Mac，则更改为 Macintosh 逗号分隔 。
- 使用所选的文本编辑器打开split_files.py图标。如果没有首选项，请右键单击脚本图标，然后选择"使用 IDLE 打开"。
- 如果用户编写的文件名与建议的模板不同（"T1_set006-2-24-2020-B.txt"），则重新编码第 133-135 行和第 232-233 行。要使用 split（） 函数对脚本进行重新编码以适应不同的文件名，请参见第 116-131 行。
- 在第 266 行中，键入Flight_scripts文件夹的路径，然后运行脚本。成功运行后，该脚本将在 files2split 文件夹中生成映射的昆虫 ID 的中间.txt文件，并为在 split_files 文件夹Flight_scripts目录中的每个记录集中测试的每个昆虫生成.txt文件。
注意：此外，在 Python Shell 中，用户应看到文件名的 print 语句、在编号的事件标记处交换哪些昆虫，以及哪些文件正在通过昆虫 ID 拆分并生成为新文件。
- 标准化并选择录制信号中的槽。
- 使用所选的文本编辑器打开standardize_troughs.py图标。如果没有首选项，请右键单击脚本图标，然后选择"使用 IDLE 打开"。
- 在第 158 行中，键入采样频率。
- 在第 159 行中，键入Flight_scripts文件夹的路径，然后运行脚本。如果脚本成功运行，它将在Flight_scripts目录的 standardized_files 文件夹中生成文件。
注意：所有文件都应以"standardized_"开头，并以原始文件名结尾。 -
检查录音的质量： 打开位于 Flight_scripts 文件夹中的standardize_troughs.py生成的 trough_diagnostic.png。 确保所有记录对平均标准化间隔的最小和最大电压值的变化都是稳健的。
注意：如果当最小和最大偏差值增加时，记录显示的波谷数量大幅减少，则录音可能具有大量噪声或具有过于敏感的波谷。还可以对最小-最大归一化因子进行编码、执行和绘图。步骤 2.3.1 中介绍了检查录制质量的另一种方法。和 2.3.2.Attisano等人2015年方法论文13。 - 评估诊断，取消注释行198，并指定最小和最大偏差值，这些值定义了用于对所有文件执行标准化的平均电压周围的最小值和最大值。每个偏差值的默认值为 0.1 V。
注：在第53行中，用户还可以指定最小-最大归一化因子阈值，以便识别远低于阈值的电压。 - 输入偏差值后注释掉第 189 行，然后运行脚本。该脚本将有效地运行所有文件的标准化（速度快近25倍）。
- 使用标准化文件分析飞行轨迹。
- 使用所选的文本编辑器打开flight_analysis.py图标。如果没有首选项，请右键单击脚本图标，然后选择"使用 IDLE 打开"。
- 在第 76-78 行中，编辑可选的速度校正，该校正可在昆虫停止飞行后抑制磨机手臂的额外旋转。在处理慢速飞行的昆虫时，请谨慎确定此阈值。
- 在第 121 行中，编辑速度阈值以纠正错误的速度读数，例如极快的速度或负速度。在第 130 行中，编辑时间差值以过滤掉在两次连续不间断飞行之间发生的长间隙。
- 在第 350 行中，键入保存 *.txt标准化文件的文件夹的路径。
- 在第 353 行中，输入试验期间使用的臂半径长度，该长度定义了昆虫每转飞行的圆形飞行路径。
- 将距离和时间 SI 单位分别标识为第 357 行和第 358 行中的字符串。
- 在第 388-397 行中，使用 split（） 函数至少提取昆虫的识别号以及昆虫从文件名飞出的设置编号和腔室。该脚本遵循"standardized_T1_set006-2-24-2020-B.txt"的综合文件名示例。如有必要，请按照步骤 2.2.6 中的建议简化此文件名，如果不使用，请注释掉或删除第 392 行和第 401 行上的试用类型等变量。
- 指定所有用户设置，保存并运行脚本。如果脚本运行成功，它会在 Python Shell 中打印昆虫的相应 ID 号、腔室和计算出的飞行统计信息。此外，它还生成一个由Python Shell中打印的信息组成的flight_stats_summary.csv文件，并将.csv文件保存在Flight_scripts目录的数据文件夹中。
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Representative Results
飞行数据是在2020年冬季通过实验获得的，使用从佛罗里达州现场收集的J. 血肿作为模型昆虫（Bernat，A.V.和Cenzer，M.L.，2020，未发表的数据）。代表性的飞行试验在芝加哥大学生态与进化系进行，如下图6、图7、图8和图9所示。将飞行磨机设置在设置为28°C / 27°C（白天/黑夜），70%相对湿度和14小时光照/ 10小时黑暗循环的培养箱内。对于每次试验，WinDAQ软件每百分之一秒记录一次多个bug的飞行轨迹，最长可达24小时。经过初步试验，飞行行为分为爆裂飞行和连续飞行。爆破器一次零星飞行不到10分钟，连续飞行器不间断地飞行10分钟或更长时间。任何在其30分钟测试阶段内未表现出连续飞行行为的个人都将从飞行工厂中拉出，并在事件标记注释中替换为新错误及其随附的ID。所有表现出连续飞行的虫子都留在飞行磨机上超过30分钟，直到它们停止飞行。错误从每天上午8点交换到下午4点。如图9所示，在一天的记录中，个体的飞行试验时间从30分钟到11+小时不等。通过在添加新个体时插入事件标记，这种复杂的数据结构可以通过Python脚本成功处理，并且代码有效地帮助用户可视化其实验的范围。所提出的实验装置捕获了昆虫的全部飞行能力;但是，它省略了观测飞行周期的可能性。然后，用户可以选择根据不同的飞行指标定制飞行试验，并选择他们最希望测试的飞行行为或策略。
屏幕上的波形和诊断热图还可以识别间隙或解决飞行轨迹数据中的不一致。图6A显示了一组试验，其飞行数据已成功记录所有通道，没有噪声或中断。它还显示录制期间所做的所有事件标记注释。图6B显示了记录的信号在通道3中丢失的时刻，电压立即降至0 V。这可能是由于打开的电线交叉或电线松动。录制过程中还可能发生一些特定事件，但在 Python 脚本中会进行更正。这包括双槽、镜面槽和电压噪声（图6C，D）。这些事件会导致错误的低谷读数，但在分析过程中可以可靠地识别和消除它们。图7比较了三个数据文件，以显示如何在标准化过程中诊断记录数据中的噪声或敏感波谷。第一个（图7A）是一个锉刀，其飞行磨机臂每转一圈产生的波谷都很坚固，这意味着它们在很大程度上偏离了锉刀的平均电压。反过来，随着围绕平均值的标准化间隔的增加，所识别的槽数没有变化。这表明没有电压噪声，用户可以对标准化的准确性充满信心。另一方面，第三个文件（图7C）的槽太敏感，或者具有无关的电压噪声，这些噪声不会在很大程度上偏离文件的平均电压。因此，随着围绕均值的标准化间隔的增加，其波谷数大幅减少。然后，建议回顾原始的WDH记录文件，以确认昆虫是否真的在飞行。
通过绘制个体的飞行速度和持续时间统计数据，飞行行为可以进一步表征为四个飞行类别：突发（B），连续到连续（BC），连续到突发（CB）和连续（C），如图 8所示。一个严格表现出连续飞行的个体至少在30分钟的测试阶段结束时不间断地飞行了10分钟或更长时间（图8A）。一个在30分钟的测试阶段零星飞行的个体表现出爆裂飞行（图8B）。最初表现出连续飞行超过10分钟的个体，然后在30分钟的测试阶段内逐渐变细为零星的爆发，表现出连续到爆发的飞行（图8C）。最后，最初表现出爆破飞行，然后在30分钟测试阶段的剩余时间及以后过渡到连续飞行的个体表现出爆破连续飞行（图8D）。因此，特定于模型昆虫和实验框架，用户可以使用此图形输出来评估和识别一般飞行行为模式，尽管各个轨道存在独特的变化。
图1：亚克力塑料板材结构的激光切割设计。对八块亚克力塑料板进行激光切割，以构建飞磨机的塑料支撑结构。文件行是在 Adobe Illustrator 中以 RGB 模式创建的，其中 RGB 红色 （255， 0， 0） 剪切线条，RGB 蓝色 （0， 0， 255） 蚀刻线条。为了提高此图的易读性，文件行笔划从 0.0001 点增加到 1 点。坐标单位为 mm，每个设计左上角的点是原点，其中进一步向下和向原点右侧移动会导致正升序值。有三种不同的板材设计：外部垂直墙，中央垂直墙和水平搁板。两个外部垂直墙壁滑入狭缝处的水平架子，其矩形孔用于安装3D打印的线性导轨，块和支撑。有一个带有狭缝的中央垂直墙将飞行磨机分成八个单元，并提供额外的结构支撑。还有五个带有狭缝的地平线搁板，用于标记磁管支架位置的蚀刻圆圈，以及用于将管支架拧入的小矩形孔。请单击此处查看此图的放大版本。
图2：组装的飞磨机。A） 飞行磨机总成。 每个水平架（HS）都已插入外部垂直墙（OW）和中央垂直墙（CW）的开放狭缝中。此外，每个单元或"腔室"都用一个对应于数据记录器的通道字母（A或B）和对应于特定数据记录器上的通道的通道号（1-4）来标识。B） 带飞行磨机臂的飞磨机单元组件。磁浮轴承可以通过滑动外管内的内胎来升高或降低，以调整臂的高度。红外传感器也可以升高或降低，以使传感器与手臂上旗帜的高度对齐。如果需要更换或检查红外传感器，或者需要运输飞行磨机，也可以轻松地从其直线导轨块上取下红外传感器。交叉支架为每个丙烯酸电池提供结构支撑，并且可以轻松插入和移除。 C） 直线导轨和模块组件在单元窗口中。单元窗口中的所有 3D 组件和相应的螺钉都已标记，以便更清晰地装配。 请点击此处查看此图的放大版本。
图3：3D打印设计。 测量单位为 mm. A） 直线导轨。 B） 直线导轨块的形状，用于固定红外传感器。 C） 螺钉用作支撑，以更换铁螺钉。 D） 管支撑。 E） 磁铁支撑。 F） 交叉支架用作亚克力框架对准器和稳定器。 G） 长支撑和 H） 短支撑，以保持直线导轨就位。仅显示位于亚克力墙外表面的直线导轨支架。未显示直线导轨支撑镜。 请点击此处查看此图的放大版本。
图 4：飞行铣削电路。A）将红外传感器连接到数据记录器的电路的简单示意图。当磨机臂上的旗帜中断IR传感器发射器发出的光束时，电流停止流向IR传感器接收器，电压降至零。数据记录仪记录所有电压下降。B）突出显示电路。每个黄色框分隔连接到试验板的电路的组件。多个电路可以交替连接到单个试验板。无焊试验板的尺寸限制了可以容纳多少飞行单元。请点击此处查看此图的放大版本。
图5：不同大小的昆虫用磁性涂漆和拴住。A）果蝇（普通果蝇）磁性涂漆和拴住。果蝇是小昆虫（体长5毫米;质量= 0.2毫克），需要先在显微镜下用冰或CO2麻醉，然后再将磁性涂料涂在胸部。B）昆虫大小和磁铁大小不匹配。飞行磨机臂上的磁铁应能最好地适应昆虫的大小。在这里，昆虫的视野被阻挡，因为磁铁太大了。较小的锥形磁铁或磁条将解决这种不匹配。C-F）Oncopeltus fasciatus（乳草虫）和Jadera血淋巴瘤（皂莓虫）磁性涂漆和拴住。较大的虫子（体长>5毫米;质量>0.1克）可以在胸部涂上一层油漆之前用腿捏住。请点击此处查看此图的放大版本。
图6：WDH飞行记录示例。 电压槽代表飞行磨机臂的完整旋转。红色虚线将显示屏分开，每个面板的秒/分秒 （sec/div） 以蓝色突出显示。黑色竖线标记光标时间。 A） 事件标记。秒/div从0.2秒/div更改为最大值，允许在屏幕上绘制整个波形。在所有通道上获取的所有事件标记将仅在第一个通道中显示为从最大电压到通道字段窗口底部的线路。此录制集的所有事件制作者都位于黄色椭圆形内。 B） 信号丢失。在另一个录制集中，秒/div从 0.2 秒/分段更改为 15 秒/分，以帮助可视化在通道 3 中从 17：09 到 17：15 丢失的录制信号。所有其他通道（如通道 4）继续正常运行。 C） 双槽和镜面槽。双波谷是指电压骤降、上升，然后迅速下降并再次上升，以在一次断束事件中产生两个合并的波谷。双槽也相互镜像，这表明旗帜在传感器之间来回移动，这通常发生在昆虫停止飞行时。Python 脚本针对每种情况都是正确的。 D） 电压噪声。13：14后不久，可以看到电压的小凸起，这表明记录中的电压噪声。 请点击此处查看此图的放大版本。
图7：来自Jadera血淋巴瘤（皂莓虫）的代表性槽诊断数据。 在飞行记录中很容易识别出潜在的噪音或过于敏感的槽。 A） 从示例个体318获得最佳的，稳健的记录。随着最小和最大偏差值的增加，槽的数量没有变化，因此尽管标准化间隔较大，但槽足够坚固，可以识别。 B） 来自示例个体371的次优但仍然稳健的记录。随着最小和最大偏差值的增加，波谷数会下降;然而，下降幅度很小（11个槽）。可能有噪音和一些敏感的槽，但没有什么实质性的。 C） 来自示例个体176的噪声记录。确定为最小和最大偏差值增加的槽数明显而迅速地下降，直到其数量稳定在12个槽点。这表示存在大量潜在噪声或过于敏感的槽，而12个槽仍为稳健的槽。 请点击此处查看此图的放大版本。
图8：来自Jadera血淋巴瘤（肥皂莓虫）的代表性飞行数据。 在飞行记录中可以识别四类飞行行为。 A） 连续飞行。这架飞机连续飞行了1.67小时，从高速开始，然后随着时间的推移逐渐变细，进入较低的速度。 B） 爆裂飞行。这个人只是在他们审判的前30分钟内爆发飞行。爆破器可以达到高速，但这个人只能保持低速。 C） 连续到爆裂飞行。这个人保持了25分钟的连续飞行，然后在他们试验的剩余5分钟内逐渐变细。 D） 爆裂至连续飞行。这个人开始是一个爆破器，达到很高的零星速度，然后过渡到连续飞行约4小时 。
图9：在单个记录集中进行多次飞行试验的代表性频道可视化。 每种颜色代表一个单独的皂莓虫，在其试用期间，在其给定的频道号和频道号上。所有开始时间、停止时间和文件名均从每个人独特的飞行轨道.txt文件中提取。请点击此处查看此图的放大版本。
补充图1：割缝键。割缝是在切割该材料的过程中去除或丢失的材料的厚度。对于激光切割机，两个重要因素将决定割缝的宽度：光束宽度和材料类型。要测试和计算精确的割缝，请激光切割钥匙，并将20 mm宽的钥匙放入最牢固的插槽中。然后，从键宽度值中减去槽宽值。例如，宽度为 20 mm 且适合 19.5 mm 插槽的钥匙的割缝厚度为 0.5 mm。请单击此处下载此文件。
补充图2：低采样频率的比较。A）通过采样频率确定压降与速度的关系。每条线的颜色和点形状表示一个采样频率（100 Hz、75 Hz、50 Hz 和 25 Hz）。电压降是槽大小的同义词。线拟合二阶回归，二阶回归描述了随着速度的增加而降低的槽大小，以及随后在较高速度下槽大小的增加。阴影条的电压范围为0 V至0.1 V，这标志着噪声发生的电压范围。使用WinDAQ记录软件在单元B-4上收集数据，箔旗尺寸为30 mm长，30 mm宽。飞行磨机臂用手快速旋转，然后旋转，直到停止移动。在标准化和诊断测试期间，25 Hz或更低的采样频率存在将波谷误认为噪声的危险。100 Hz 或更高的采样频率在记录速度小于 1 m / s 的谷时特别可靠。B）通过波形看到的不同采样频率的槽大小。随着采样频率的降低，它们在波形上的表示也会缩小。请点击此处下载此文件。
补充图3：每个Python脚本的函数和数据结构的流程图。通过示例总结和描述了建议的飞行工厂的每个Python脚本的输入，功能过程和输出的概述。请点击此处下载此文件。
补充 3D 打印。请点击此处下载此文件。
补充编码文件。请点击此处下载此文件。
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Discussion
简单，现代的飞行磨机为有兴趣研究系留昆虫飞行的研究人员提供了一系列优势，通过提供可靠和自动化的设计，高效且具有成本效益地测试多种昆虫13，31，35。同样，研究人员有很强的动机采用来自工业和其他科学领域的快速新兴技术和技巧，作为建立实验工具来研究生态系统的手段9，32，33。该协议利用了两种迅速兴起的技术，即3D打印机和激光切割机，它们在公共创客空间中变得越来越可用，以增强简单，现代的飞行磨机。这些增强功能提供了更灵活，可调节和可折叠的设计，可以容纳不同大小的昆虫，最大限度地减少对昆虫的压力，并允许飞行磨机轻松运输到多个位置或环境。此外，使用这些技术的额外费用是最小的，甚至是免费的。但是，如果无法熟练使用矢量图形编辑器和3D图像软件，则这些技术也可能是一个实验挑战。反过来，这里介绍的飞行铣床既可以鼓励研究人员将可用的新兴技术整合到他们的工作流程中，又允许研究人员在没有电子，编程或CAD模型专业知识的情况下构建可定制，灵活且有效的飞行铣床。
该协议最强大的方面是makerspace的技术，它扩展了用户的飞行磨机设计选项，使用磁性涂料来最大限度地减少昆虫压力，以及飞行记录的自动化，可以在单个记录中处理多个昆虫。激光切割机提供精确和精确的切割能力，可以处理几乎任何复杂的工作。用户可以修改丙烯酸支撑结构以安装额外的3D打印或购买的物品。3D打印机允许用户创建可定制的飞行铣削组件，这些组件可以绕过昂贵的预制产品，其尺寸可调。本文中未提出的3D打印也可以构建，例如着陆平台，可以在磁浮轴承和滚珠轴承之间快速交换的支撑，甚至是拴住昆虫的新附件。最后，使用自动记录软件和Python脚本在单个记录中区分多个飞行试验，使得研究零星的飞行到非常长的飞行回合成为可能。然而，鉴于不同物种的飞行活动和持续时间变化很大，建议用户进行初步试验，以了解物种飞行行为的局限性和一般模式，从而优化数据收集。用户还可以使用诊断热图评估其记录的完整性，并可以在脚本中考虑任何必要的速度校正。
研究人员还应该意识到飞行工厂的一般限制。以前的研究已经公开并试图补救系留飞行的局限性，包括缺乏睑板接触以允许昆虫随意休息18，31，昆虫起飞时没有消耗的能量34，昆虫在推动飞行磨机臂时克服的额外阻力，以及昆虫需要补偿由于其圆形飞行轨道的离心加速度而经历的向外空气动力学力6，35.此外，在如何分类或更精确地量化昆虫显示的短暂或"微不足道"的爆发方面仍然存在不一致之处，特别是在将大型迁徙昆虫的飞行行为和机制与主要表现出悬停飞行的小昆虫的飞行行为和机制进行比较时飞行24，36，37.尽管有这些局限性，但在捕获和分类昆虫物种内的飞行行为方面取得了重大进展，研究人员继续将飞行机与其他技术和方法相结合6，7，8。
创客空间作为创意，协作和低门槛的场所，将进一步激励研究人员解决3D打印设计限制或激光切割更复杂的设计。研究调查了创客空间的有效性，不仅作为迭代产品制造空间，而且作为加速学习的地方10，11，12。工程专业的学生在设计理解、设计文档和模型质量方面总体上得分较高，当他们的设计是使用创客空间技术时11.此外，他们的模型开发时间缩短了50%，表明创客空间探索的表现优于传统的死记硬背理论和应用课程11。反过来，几乎没有设计知识的研究人员将能够加深它，同时也是教育工作者的研究人员可以利用这个空间作为增加学生设计组织，工艺和技术灵活性的手段。在像生态学这样的学科中，已经利用各种工具进行现场和实验室工作，研究人员还可以开发，共享和标准化新颖或增强的工具。本文中提出的飞行工厂只是一种民主化和迅速传播新的数据收集手段的开始。
飞行器在使研究人员能够了解昆虫的传播方面发挥了重要作用 - 这是一种生态现象，在野外仍然难以解决。随着研究人员对新兴技术和伴随这些技术的软件越来越精通，飞行磨机的设计和应用可以实现未来的进步。这可能包括设计飞行磨机臂轴承，允许垂直升力或为昆虫提供更大的飞行方向灵活性。此外，对于有兴趣缩小和校准具有主要悬停能力的小昆虫的研究人员来说，激光切割机和3D打印机的精度可能是必要的。反过来，该协议的目标是为这些技术提供一个容易的入口，同时构建行为生态学领域最常见和最有用的设备之一 - 飞行磨机。如果研究人员能够进入一个公共创客空间并致力于导航其技术，那么由此产生的现代飞行磨坊的增强和改进将导致创造性和协作性的飞行磨坊设计，并将继续提供对影响昆虫物种变化和运动模式的潜在特征和机制的见解。
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Disclosures
作者没有什么可透露的。
Acknowledgments
我要感谢Meredith Cenzer购买了所有飞行磨机材料，并从施工到项目编写提供了持续的反馈。我还要感谢安娜·西尔伯格（Ana Silberg）对standardize_troughs.py的贡献。最后，我感谢芝加哥大学的媒体艺术、数据和设计中心（MADD）允许免费使用其公共创客空间设备、技术和用品。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 180 Ω Resistor | E-Projects | 10EP514180R | Carbon film; stiff 24 gauge lead. |
| 19 Gauge Non-Magnetic Hypodermic Steel Tubing | MicroGroup | 304H19RW | |
| 2.2 kΩ Resistor | Adafruit | 2782 | Carbon film; stiff 24 gauge lead. |
| 3D Printer | FlashForge | 700355100638 | |
| 3D Printer Filament | FlashForge | 700355100638 | Diameter 1.75 mm; 1kg/roll. |
| 3D Printing Slicing Software | FlashPrint | 4.4.0 | |
| Acrylic Plastic Sheets | Blick Art Supplies | 28945-1006 | |
| Aluminum Foil | Target | 253-01-0860 | |
| Breadboard Power Supply | HandsOn Tech | MDU1025 | Can take 6.5V to 12V input and can produce 3.3V and 5V. |
| DI-1100 USB Data Logger | DATAQ Instruments | DI-1100 | Has 4 differential armored analog inputs. |
| Electrical Wires | Striveday | B077HWS5XV | 24 gauge solid wire. |
| Entomological Pins | BioQuip | 1208S2 | Size 2; diameter 0.45 mm. |
| Filtered 20 uL Pipette Tip | Fisher Scientific | 21-402-550 | |
| Hot Glue Gun with Hot Glue | Joann Fabrics | 17366956 | |
| IR Sensor | Adafruit | 2167 | This is the 3 mm IR version; works up to 25 cm. |
| Large Clear Vinyl Tubing | Home Depot | T10007008 | Inner diameter 3/8 in; outer diameter 1/2 in; length 20 ft. |
| Large Magnets | Bunting | EP654 | Low-friction N42 neodymium; diameter 0.394 in; length 0.157 in; holding force 4.9 lb. |
| Laser Cutter | Universal Laser Systems | PLS6.75 | |
| M5 Hex Nut | Home Depot | 204274112 | Thread pitch 0.8 mm; screw length 20 mm; diameter 5 mm. |
| M5 Long Iron Screws | Home Depot | 204283784 | Philips pan head; thread pitch 0.8 mm; screw length 20 mm; diameter 5 mm. |
| M5 Short Iron Screws | Home Depot | 203540129 | Philips pan head; thread pitch 0.8 mm; screw length 10 mm; diameter 5 mm. |
| Neoprene Rubber Sheet | Grainger | 60DC16 | Length 12 in; width 12 in; depth 1/8in. |
| Online 3D Modeling Software | Autodesk | 2019_10_14 | Tinkercad.com offers a free account. |
| Power Adaptor | Adafruit | 63 | 9 VDC 1000mA regulated switching; input voltage DC 3.3V 5V. |
| Small Clear Vinyl Tubing | Home Depot | T10007005 | Inner diameter 1/4 in; outer diameter 3/8 in; 20 ft long. |
| Small Magnets | Bunting | N42P120060 | Low-friction N42 neodymium; diameter 0.120 in; length 0.060 in; holding force 0.5 lb. |
| Solderless MB-102 Breadboard | Adafruit | 239 | 830 tie points; length 17 cm; width 5.5 cm; input voltage, DC 3.3 V 5 V. |
| Sophisticated Finishes Iron Metallic Surfacer | Blick Art Supplies | 27105-2584 | |
| Wire Cutters | Target | 84-031W |
References
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