Steuern Sie eine Kakerlake mit Arduino für unter 30 $

Über dieses Projekt

Vor ein paar Jahren habe ich die Smartphone-gesteuerte Kakerlake von Backyard Brains gesehen und es hat mich einfach umgehauen! Ich versuchte, meine Mutter dazu zu bringen, es mir kaufen zu lassen, aber die Erwähnung von Kakerlaken überzeugte sie vom Gegenteil. :) Ich habe ein paar Jahre später angefangen, Projekte mit dem Arduino zu machen. Ich erinnerte mich, wie sehr ich das Kakerlaken-Experiment machen wollte, also überzeugte ich sie davon, dass Kakerlaken überhaupt nicht eklig sind. Dann bestellte ich ein paar Madagascar Hissing Cockroaches. Als sie ankamen, begann ich zu codieren, zu testen, neu zu codieren, erneut zu testen. Endlich habe ich herausgefunden, wie man alles richtig macht und das Verhalten der Kakerlake vorübergehend ändert, wie Sie in diesem Video sehen werden:

Dies ist kein Spielzeug, sondern ein wissenschaftliches Experiment, um Neurowissenschaften zu lehren. Es ist vergleichbar mit einem Cochlea-Implantat (das mehr als 324.000 Menschen das Hören zurückgegeben hat). Kakerlaken können verlorene Antennen und Gliedmaßen regenerieren. Die Kakerlaken in diesem Projekt wurden während der „Operation“ vollständig betäubt. Alles, was ich getan habe, ist reversibel und wurde am Ende des Experiments rückgängig gemacht. Außerdem habe ich in diesem Projekt Cyanacrylat (Superkleber) verwendet, aber es ist nicht schädlich, da eine ähnliche Chemikalie im Vietnamkrieg verwendet wurde, um Wunden an Menschen zu versiegeln.

Schritt 1:Wie es funktioniert

Wie funktioniert das, fragst du? Wie viele Insekten haben auch Kakerlaken Antennen, die direkt an der Navigation beteiligt sind. Indem Sie die Antennen mit variablen Frequenzen (die neuronale Signale nachahmen) vom Arduino stimulieren, können Sie die Kakerlake denken lassen, dass sich eine Wand davor befindet, wenn keine vorhanden ist. Wenn das passiert, dreht sich die Kakerlake in eine andere Richtung. Obwohl die Kakerlake nach einer Weile anfängt, den Reiz zu ignorieren, und weitergeht, als ob sie keinen Rucksack hätte.

Schritt 2:Materialien

Teile:

• Arduino Micro oder MKR 1000 20 $
• 12-V-A23-Batterie oder Knopfzelle, wenn Sie eine MKR 1000 verwenden   2 $
• A23 Batteriehalter oder Knopfzellenhalter (oder etwas Aluminium zum Selbermachen)
• Stiftverbinder
• Dünner Draht (ich habe meinen aus einem Litzendraht gezogen) 1 $
• Sekundenkleber (Cyanacrylat) 2,48 $
• Ihre Wahl von ungiftigen Kleber 90 Cent
• Schleifpapier
• Kleine Unterlegscheiben

Kakerlaken:

• Zischende Kakerlaken aus Madagaskar (⚠ Überprüfen Sie vor dem Kauf Ihr Land und die Vorschriften Ihres Bundesstaates ⚠)
• Großes Aquarium
• Kleines Aquarium
• Bananen, Äpfel und Hundefutter (füttern Sie die Kakerlaken jeden Tag mit einem nassen Papiertuch)
• Eierkartons (verwenden Sie diese als Versteck für die Kakerlaken)
• Papier zerschneiden (verwenden Sie es als Einstreu in den Terrarien)
• Wärmekissen

Stellen Sie sicher, dass Sie die Vorschriften Ihres Landes und Ihres Bundesstaates zu Kakerlaken überprüfen. Halten Sie ihren Käfig immer geschlossen und oben mit einer dicken Schicht Vaseline. Lassen Sie Kakerlaken NIEMALS unbeaufsichtigt außerhalb ihres Terrariums und NIEMALS lassen Sie Kakerlaken in die Natur frei, wo immer Sie leben.

Tools:

• Lötkolben
• Gerade Nadel
• Heißklebepistole
• Schere
• Kastenschneider
• Feuerzeug oder Streichhölzer (zum Abbrennen von Sekundenkleber, wenn ein Draht herauskommt)

Schritt 3:Baue den Rucksack

Der erste Schritt ist die Herstellung des „Rucksacks“. Schneiden Sie mit etwas Aluminiumblech eine 3 Zoll x 2 Zoll "+" -Form aus. Biegen Sie dann die Kanten nach oben (siehe Bilder). Wenn sie abbrechen, versuchen Sie, gegen die Maserung des Aluminiums zu schneiden. Wickeln Sie danach Isolierband um eines der Enden. Bohren Sie als nächstes ein kleines Loch an einem der Enden zur Mitte hin und führen Sie den Draht durch. Dann löten Sie eines der Enden an eine kleine Unterlegscheibe. Machen Sie dasselbe mit der anderen Seite. Wenn Sie damit fertig sind, löten Sie einen Stiftstecker an die gerade installierten Drähte und kleben Sie Isolierband auf die Lötstellen. Als nächstes kleben Sie einen größeren Stiftverbinder an eine der Seiten des "Rucksacks", löten Sie einen etwa 1 Zoll langen Draht vom Litzendraht an einen der Stifte und machen Sie dasselbe mit dem anderen Stift. Wenn Sie es testen möchten, legen Sie eine A23-Batterie in den Halter und stecken Sie den Stiftstecker in die VIN- und GND-Pins des Arduino Micro. Wenn es aufleuchtet, hast du es richtig gemacht. Wenn nicht, müssen Sie den Akku möglicherweise biegen, damit er den A23-Akku berührt.

Schritt 4:Antennenverfahren

Nehmen Sie eine Kakerlake und legen Sie sie ungefähr 2 Minuten lang vorsichtig in eine Tasse Eiswasser (dies betäubt die Kakerlake) oder bis sie kaum oder gar nicht auf Bewegungen reagiert. Danach legen Sie die Kakerlake auf Ihr Papiertuch und schleifen Sie die Oberseite des Brustkorbs der Kakerlake leicht ab (dies ist eine nervenlose Substanz, ähnlich wie Ihre Fingernägel und Haare), dann kleben Sie den Rucksack mit Ihrem ungiftigen Kleber auf den geschliffenen Bereich. Als nächstes kürzen Sie die Antennen auf ca. 2-3 cm. Danach den Draht ca. 1/4 cm leicht in eine der beschnittenen Antenne (die hohl ist) einführen, dann etwas Sekundenkleber auf den Draht auftragen und nochmals 1/4 cm in die Antenne schieben, dasselbe mit der andere Antenne. Fast dort! Bevor Sie fortfahren, vergewissern Sie sich, dass die Kakerlake noch vollständig betäubt ist, wenn nicht, legen Sie sie vorsichtig zurück in das Eiswasser. Führen Sie den geraden Stift vorsichtig seitlich in den Brustkorb der Kakerlake ein. Als nächstes stecken Sie das Erdungskabel 1/4 cm in die kleine Perforation, die Sie gerade gemacht haben, und tragen Sie eine kleine Menge Sekundenkleber auf das Kabel auf und führen Sie es ein weiteres 1/4 in das Loch ein. Stellen Sie sicher, dass die Drähte von seinen Beinen entfernt sind, da sie die Drähte herausziehen können! Wenn Sie fertig sind, lassen Sie ihn über Nacht in einem separaten Terrarium erholen. Sobald Sie die Operation ein paar Mal durchgeführt haben, wird es einfacher. Denken Sie auch daran, den Tisch abzuwischen und das Eiswasser zu entsorgen, damit Ihre Mutter glücklich bleibt.

Schritt 5:Code

Der Code ist einfach und leicht zu ändern. Wenn Sie versuchen, den Code neu zu schreiben, denken Sie daran, nach jeder Verwendung der Tonfunktion noTone (Ihre PIN-Nummer hier) zu verwenden. Außerdem verwendet Arduino Millisekunden, sodass 1 Sekunde 1000 Millisekunden entspricht. Wenn Sie die andere Antenne stimulieren möchten, ändern Sie einfach 11 auf 12.

/* Void setup () {void loop () { Ton (11, zufällig (1.100), zufällig (1.1000)); //dadurch dreht sich die Kakerlake in eine RichtungnoTone(11)} 

Schritt 6:Probieren Sie es aus!

Sobald Sie den Code auf den Arduino hochgeladen haben, nehmen Sie die Kakerlake mit dem Rucksack aus ihrem Terrarium, legen Sie eine A23-Batterie in den Rucksack ein, stecken Sie die Stiftstecker in den Arduino und beobachten Sie, wie sich die Kakerlake dreht! Wenn Sie vermuten, dass es nicht richtig geerdet ist, nehmen Sie ein Voltmeter heraus und stellen Sie es auf Ohm. Legen Sie eine Leitung auf das Antennenkabel und eine auf das Erdungskabel, wenn etwas über 1 Ohm angezeigt wird, haben Sie es richtig gemacht, wenn es unter 1 anzeigt, berühren sich Antennenkabel und Erdungskabel, und wenn es "aus" anzeigt Reichweite“ ist es nicht richtig geerdet, daher müssen Sie das Verfahren für das Erdungskabel wiederholen. Wenn Sie mit diesem Experiment fertig sind, denken Sie daran, den Rucksack vorsichtig zu entfernen und die Drähte abzuschneiden. Ein weiterer Tipp, wenn Sie es testen, stellen Sie sicher, dass Sie es in einem Raum machen, in dem die Beleuchtung im Allgemeinen gleich ist, da sich die Kakerlaken manchmal in dunklen Bereichen drehen.

Ein besonderer Dank gilt meiner Mutter, die es ertragen hat, lebende Kakerlaken im Haus zu haben, und meinem Vater für die Hilfe bei dem Projekt. Danke fürs Lesen!

Code

• Code-Snippet Nr. 1

Code-Snippet Nr. 1Arduino

/* Void setup () {void loop () { Ton (11, zufällig (1.100), zufällig (1.1000)); //dadurch dreht sich die Kakerlake in eine RichtungnoTone(11)}