Bedien een kakkerlak met Arduino voor minder dan $30

Over dit project

Een paar jaar geleden zag ik de door een smartphone bestuurde kakkerlak van Backyard Brains, en ik stond versteld! Ik probeerde mijn moeder zover te krijgen dat ik het mocht kopen, maar de vermelding van kakkerlakken overtuigde haar van het tegendeel. :) Ik begon een paar jaar later projecten te doen met de Arduino. Ik herinnerde me hoe graag ik het kakkerlakkenexperiment wilde doen, dus ik overtuigde haar ervan dat kakkerlakken helemaal niet vies waren. Toen bestelde ik een paar sissende kakkerlakken uit Madagaskar. Toen ze eenmaal aankwamen, begon ik te coderen, testen, hercoderen en opnieuw testen. Eindelijk heb ik ontdekt hoe ik alles goed kan doen en het gedrag van de kakkerlak tijdelijk kan veranderen, zoals je in deze video zult zien:

Dit is geen speelgoed, het is een wetenschappelijk experiment om neurowetenschap te onderwijzen. Het is vergelijkbaar met iemand die een cochleair implantaat krijgt (waardoor meer dan 324.000 mensen weer kunnen horen). Kakkerlakken kunnen verloren antennes en ledematen regenereren. De kakkerlakken in dit project zijn tijdens de 'operatie' volledig verdoofd. Alles wat ik deed is omkeerbaar en werd aan het einde van het experiment teruggedraaid. Ook heb ik cyanoacrylaat (superlijm) gebruikt in dit project, maar het is niet schadelijk omdat een vergelijkbare chemische stof werd gebruikt in de oorlog in Vietnam om wonden bij mensen te dichten.

Stap 1:Hoe het werkt

Hoe werkt het vraag je? Net als veel insecten hebben kakkerlakken antennes die direct betrokken zijn bij navigatie. Door de antennes te stimuleren met variabele frequenties (die neurale signalen nabootsen) van de Arduino kun je de kakkerlak laten denken dat er een muur voor staat terwijl die er niet is. Als dat gebeurt, draait de kakkerlak in een andere richting. Hoewel de kakkerlak na een tijdje de stimulus begint te negeren en doorgaat alsof hij de rugzak niet heeft.

Stap 2:Materialen

Onderdelen:

• Arduino Micro of MKR 1000  $20
• 12V A23 batterij of knoopcel als u een MKR 1000 gebruikt   $2
• A23 batterijhouder of knoopcelhouder (of wat aluminium om zelf te maken)
• Pinconnector
• Dun draad (ik heb de mijne uit een gevlochten draad gehaald) $1
• Superlijm (cyanoacrylaat) $ 2,48
• Uw keuze van niet-toxisch lijm 90 cent
• Schuurpapier
• Kleine sluitringen

Kakkerlakken:

• Madagaskar sissende kakkerlakken (⚠ Controleer voordat u iets koopt de voorschriften van uw land en staat ⚠)
• Groot aquarium
• Klein aquarium
• Bananen, appels en hondenvoer (voer de kakkerlakken elke dag met een natte papieren handdoek)
• Eierdozen (gebruik deze als schuilplaats voor de kakkerlakken)
• Snijd papier (gebruik dit als bodembedekking in de terraria)
• warmtekussen

Zorg ervoor dat u de voorschriften van uw land en staten over kakkerlakken controleert. Houd hun kooi altijd gesloten en met een dikke laag vaseline rond de bovenkant. Laat kakkerlakken NOOIT onbeheerd buiten hun terrarium en NOOIT OOIT laat kakkerlakken los in de natuur, waar je ook woont.

Hulpprogramma's:

• Soldeerbout
• Rechte pin
• Hot lijmpistool
• Schaar
• Dozensnijder
• Aansteker of lucifers (om superlijm eraf te branden als er een draad uitkomt)

Stap 3:Bouw de rugzak

De eerste stap is het maken van de 'rugzak'. Knip met behulp van wat aluminiumplaat een "+" -vorm van 3 inch x 2 inch uit. Buig vervolgens de randen naar boven (zie foto's.) Als ze afbreken, probeer dan tegen de draad van het aluminium in te snijden. Wikkel daarna isolatietape om een ​​van de uiteinden. Boor vervolgens een klein gaatje aan een van de uiteinden naar het midden toe en steek de draad er doorheen. Soldeer vervolgens een van de uiteinden aan een kleine ring. Doe hetzelfde aan de andere kant. Als je daarmee klaar bent, soldeer je een pin-connector aan de draden die je zojuist hebt geïnstalleerd en plak je elektrische tape op de soldeerverbindingen. Lijm vervolgens een grotere pin-connector aan een van de zijkanten van de "rugzak", soldeer een ongeveer 1 inch lange draad van de gevlochten draad naar een van de pinnen en doe hetzelfde met de andere pin. Als u het wilt testen, plaatst u ook een A23-batterij in de houder en plaatst u de pinconnector in de VIN- en GND-pinnen van de Arduino Micro. Als het oplicht, heb je het goed gedaan. Als dit niet het geval is, moet u de batterij mogelijk buigen zodat deze de A23-batterij raakt.

Stap 4:Antenneprocedure

Neem een ​​kakkerlak en leg deze voorzichtig in een kopje ijswater (dit verdooft de kakkerlak) gedurende ongeveer 2 minuten of totdat er weinig of geen reactie is op beweging. Leg daarna de kakkerlak op je papieren handdoek en schuur lichtjes de bovenkant van de thorax van de kakkerlak (dit is een zenuwloze substantie net als je vingernagels en haar) en lijm de rugzak vervolgens met je niet-giftige lijm op het geschuurde gebied. Knip vervolgens de antennes af tot ongeveer 2-3 cm. Steek daarna de draad lichtjes ongeveer 1/4 cm in een van de getrimde antennes (die hol is), breng wat van de superlijm aan op de draad en duw deze nog eens 1/4 cm in de antenne, doe hetzelfde met de andere antenne. Bijna daar! Voordat u verder gaat, moet u ervoor zorgen dat de kakkerlak nog steeds volledig verdoofd is, zo niet, plaats hem dan voorzichtig terug in het ijswater. Steek de rechte pin voorzichtig in de zijkant van de thorax van de kakkerlak. Steek vervolgens de aardingsdraad 1/4 cm in de kleine perforatie die u zojuist hebt gemaakt, en breng een kleine hoeveelheid superlijm aan op de draad en steek deze nog eens 1/4 in het gat. Zorg ervoor dat de draden uit de buurt van zijn benen zijn, want ze kunnen de draden eruit trekken! Als je klaar bent laat je hem een ​​nachtje bijkomen in een apart terrarium. Als je de operatie een paar keer hebt gedaan, wordt het gemakkelijker. Vergeet ook niet om de tafel schoon te maken en het ijswater weg te gooien om je moeder blij te houden.

Stap 5:Codeer

De code is eenvoudig en gemakkelijk aan te passen. Als u probeert de code te herschrijven, vergeet dan niet om noTone (uw pincode hier) te gebruiken na elke keer dat u de toonfunctie gebruikt. Arduino gebruikt ook milliseconden, dus 1 seconde is gelijk aan 1000 milliseconden. Als je de andere antenne wilt stimuleren, verander dan gewoon 11 naar 12.

/* void setup() {void loop() { tone(11,random(1,100),random(1,1000)); // hierdoor zal de kakkerlak in één richting draaiennoTone(11)} 

Stap 6:Probeer het uit!

Zodra je de code naar de Arduino hebt geüpload, haal je de kakkerlak met de rugzak uit zijn terrarium, plaats je een A23-batterij in de rugzak, steek je de pin-connectoren in de Arduino en zie je de kakkerlak draaien! Als u vermoedt dat het niet goed is geaard, haalt u een voltmeter tevoorschijn en stelt u deze in op ohm. Plaats een draad op de antennedraad en één op de aardedraad, als er iets boven 1 ohm staat, heb je het goed gedaan, als het onder 1 staat, raken de antennedraad en de aardedraad elkaar, en als er staat "out of bereik” is niet goed geaard, dus u moet de procedure voor de aardingsdraad opnieuw uitvoeren. Als je klaar bent met dit experiment, vergeet dan niet om de rugzak voorzichtig te verwijderen en de draden af ​​te knippen. Nog een tip:als je het uitprobeert, zorg er dan voor dat je het in een kamer doet waar de verlichting over het algemeen hetzelfde is, omdat de kakkerlakken soms in donkere gebieden draaien.

Een speciaal woord van dank aan mijn moeder die het verdragen heeft om levende kakkerlakken in huis te hebben en aan mijn vader voor zijn hulp bij het project. Bedankt voor het lezen!

/* void setup() {void loop() { tone(11,random(1,100),random(1,1000)); // hierdoor zal de kakkerlak in één richting draaiennoTone(11)}