Koku Kaynağı Lokalizasyonu için Silkmoth Anteni Kullanan Elektroantenografi Tabanlı Biyo-hibrid Koku Tespit Drone

Silkmoth antenli biyo hibrit drone, verimli bir koku molekülü algılama aracı ve koku kaynağı yerelleştirme algoritmaları geliştirmek için uygun bir uçuş platformu ile çalışabilir. Ana avantajı, biyo hibrit drone'un sensör muhafazasını donatması nedeniyle koku kaynaklarına karşı bir sensör doğrudanlığına sahip olmasıdır. Anestezi olmadan ölüm sonrası makas kullanarak ipek güve antenlerini izole ederek başlayın.

İzole ipek güve anteninin her iki tarafını kesin ve elektriksel iletken jeli kullanarak elektroantennografinin veya EAG cihazının algılama kısmının gümüş ve gümüş klorür kaplı elektrotlarına takın. Bombykol içeren cam tüpü koku stimülasyon sistemine bağlayarak pompanın zaten açık olduğundan emin olabilirsiniz. Cam tüpü, ucu EAG cihazındaki ipek ağız anteninden 10 milimetre uzakta olacak şekilde inşa edin.

Hava akışını stabilize etmek ve feromon durgunluğunu önlemek için 60 milimetre çapındaki egzoz tahtasını EAG cihazının 30 milimetre arkasına ayarlayın. EAG cihazını açın, ardından bilgisayarda veri toplama programını çalıştırın. Deneysel duruma karar vermek için günlük menüsündeki yer düğmesine basın ve ardından veri alımı için günlük başlat düğmesine basın. Günlük başlatma düğmesine bastıktan beş saniye sonra koku stimülasyonları başlatın.

Kaydı durdurmak için grafik kullanıcı arabirimindeki günlük durdurma düğmesine veya GUI'ye basın. Ölüm sonrası makas kullanarak ipek güve antenlerini izole edin ve antenlerin her iki tarafını kesin. İzole antenleri, elektriksel iletken jel kullanarak EAG cihazının algılama kısmının gümüş ve gümüş klorür kaplı elektrotlarına takın.

Bombykol içeren cam tüpü, pompa zaten açıkken koku stimülasyon sistemine bağlayın. Cam boruyu, tüpün ve ucunun sırasıyla masanın kenarına ve doğrudan üstüne paralel olacak şekilde ayarlayın. Sirkülatörü, fanın merkezi masanın kenarından 15 santimetre olacak şekilde ayarlayın.

Konsoldaki düğmeye basarak sirkülatörün rüzgar hızını bir veya minimum güce ayarlayın. EAG cihazını drone'a monte edin. Bilgisayarı Wi-Fi erişim noktasına bağlayın.

EAG cihazını ve dronu aç. Pc'de drone kontrol programını çalıştırın. Drone'daki ışık sarı yanıp söndükten sonra, komutu yürütmek için PC'nin GUI'sİndeki komut menüsündeki SDK komut düğmesine basın ve ardından drone'u yerin üzerine getirmek için GUI'deki kalkış düğmesine basın. Uçuş düğmesine bastıktan sonra günlük menüsü, deneysel duruma karar vermek için, bu alım için günlük başlatma düğmesine basın.

Kaydı durdurmak için GUI'deki günlük durdurma düğmesine basın. EAG cihazının algılama kısmını sensör kasasına yerleştirin. Elektrotların ucu ile muhafazanın ucu arasındaki mesafeyi 10 milimetre olarak ayarlayın.

İpek güvesinin izole antenlerine daha önce açıklandığı gibi elektrotlara takılır ve EAG cihazını sensör kapalı olarak drone'a monte edin. Drone'u sola ve sağa doğru yaklaşık 90 derece dönme hareketine başlayacak şekilde hareket ettinin. Bu hareketler sırasında bombykol içeren poli damlalıklar kullanarak drone'daki EAG cihazını uyarın.

Bu adımı toplam dört kez gerçekleştirin. Önerilen EAG cihazının koku stimülasyonlarına tekrar tekrar yanıt verdiği gözlendi. EAG cihazı ile donatılmış drone, yerden 95 santimetre yükseklikte ve koku kaynağından 90 santimetre mesafede gezindi.

EAG cihazının ve drone'daki gaz sensörünün tipik sinyalleri kaydedildi. Sensör muhafazası olmayan drone için, 180 derecedeki sinyal yoğunluğu, drone koku kaynağından ters yöne baktığında, zaman zaman sıfır derecedekinden daha yüksekti. Bununla birlikte, muhafaza ile donatılmış drone için, EAG'nin sıfır derecedeki sinyal yoğunluğu 180 derecedekinden daha yüksek hale geldi.

Sonuçlar, drone'un bir rüzgar tünelinin dışında havada bombykol tespit ettiğini ve hareketleri döndürerek koku tüylerinin yönünü belirlediğini gösterdi. Koku kaynağı lokalizasyonu, biyo hibrit drone kullanılarak bu spiral arama algoritmasına dayanarak gerçekleştirildi. Analiz için drone'un yörüngesi, koku kaynağı lokalizasyonu sırasındaki esneme açıları ve EAG sinyalleri kaydedildi.

EAG sinyalleri, drone'daki EAG cihazının yanıt ve kurtarma süreleri de dahil olmak üzere algılama süresinin yaklaşık bir saniye olduğunu gösterdi. Biyo hibrit drone ile yapılan geliştirme, biyo hibrit robotik alanında verimli bir koku molekülü tespit platformu oluşturmanın yolunu açtı.