Controla una cucaracha con Arduino por menos de $ 30

Acerca de este proyecto

Hace unos años vi la cucaracha controlada por teléfono inteligente de Backyard Brains, ¡y me dejó alucinado! Traté de que mi mamá me dejara comprarlo, pero la mención de las cucarachas la convenció de lo contrario. :) Comencé a hacer proyectos con Arduino unos años después. Recordé lo mucho que quería hacer el experimento de las cucarachas, así que la convencí de que las cucarachas no eran nada asquerosas. Luego pedí un par de cucarachas silbantes de Madagascar. Una vez que llegaron, comencé a codificar, probar, recodificar, volver a probar. Finalmente descubrí cómo hacer todo bien y cambiar temporalmente el comportamiento de la cucaracha como verá en este video:

Esto no es un juguete, es un experimento científico para enseñar neurociencia. Es similar a alguien que recibe un implante coclear (que ha devuelto la audición a más de 324.000 personas). Las cucarachas pueden regenerar las antenas y las extremidades perdidas. Las cucarachas en este proyecto fueron completamente anestesiadas durante la "cirugía". Todo lo que hice es reversible y se revirtió al final del experimento. Además, utilicé cianoacrilato (superpegamento) en este proyecto, pero no es dañino porque se usó una sustancia química similar en la guerra de Vietnam para sellar heridas en humanos.

Paso 1:cómo funciona

¿Cómo funciona, preguntas? Al igual que muchos insectos, las cucarachas tienen antenas que participan directamente en la navegación. Al estimular las antenas con frecuencias variables (que imitan las señales neuronales) del Arduino, puede hacer que la cucaracha piense que hay una pared frente a ella cuando no la hay. Cuando eso sucede, la cucaracha gira en otra dirección. Aunque al rato la cucaracha empieza a ignorar el estímulo y sigue caminando como si no tuviera la mochila.

Paso 2:Materiales

Piezas:

• Arduino Micro o MKR 1000 $ 20
• Batería de 12V A23 o celda de moneda si está utilizando un MKR 1000 $ 2
• Soporte de batería A23 o soporte de celda de moneda (o algo de aluminio para hacer el suyo)
• Conector de clavija
• Cable delgado (saqué el mío de un cable trenzado) $ 1
• Súper pegamento (cianoacrilato) $ 2.48
• Su elección de no tóxico pegar 90 centavos
• Papel de lija
• Lavadoras pequeñas

Cucarachas:

• Cucarachas silbantes de Madagascar (⚠ Antes de comprar, verifique las regulaciones de su país y de su estado ⚠)
• Pecera grande
• Pecera pequeña
• Plátanos, manzanas y comida para perros (alimente a las cucarachas todos los días con una toalla de papel húmeda)
• Cartones de huevos (utilícelos como escondites para las cucarachas)
• Corte papel (utilícelo como ropa de cama en los terrarios)
• almohadilla térmica

Asegúrese de verificar las regulaciones estatales y de su país sobre las cucarachas. Mantenga siempre su jaula cerrada y con una capa gruesa de vaselina alrededor de la parte superior. NUNCA deje las cucarachas desatendidas fuera de su terrario y NUNCA NUNCA libera cucarachas en la naturaleza dondequiera que vivas.

Herramientas:

• Soldador
• Pasador recto
• Pistola de pegamento caliente
• Tijeras
• Cortador de cajas
• Encendedor o fósforos (para quemar el superpegamento si sale un cable)

Paso 3:construye la mochila

El primer paso es hacer la "mochila". Usando una hoja de aluminio, corte una forma “+” de 3 x 2 pulgadas. Luego doble los bordes hacia arriba (vea las imágenes). Si se rompen, intente cortar contra la fibra del aluminio. Después de eso, envuelva cinta aislante alrededor de uno de los extremos. A continuación, taladre un pequeño orificio en uno de los extremos hacia el medio e inserte el cable a través. Luego suelde uno de los extremos a una pequeña arandela. Haz lo mismo con el otro lado. Una vez que haya terminado con eso, suelde un conector de clavija a los cables que acaba de instalar y coloque cinta aislante en las juntas de soldadura. Luego, pega un conector de clavija más grande a uno de los lados de la "mochila", suelda un cable de aproximadamente 1 pulgada de largo desde el cable trenzado a una de las clavijas y haz lo mismo con la otra clavija. Además, si desea probarlo, coloque una batería A23 en el soporte y coloque el conector de clavija en las clavijas VIN y GND del Arduino Micro. Si se enciende, lo hiciste bien. De lo contrario, es posible que deba doblar la batería para que toque la batería A23.

Paso 4:Procedimiento de antena

Tome una cucaracha y colóquela suavemente en una taza de agua helada (esto anestesia a la cucaracha) durante aproximadamente 2 minutos o hasta que haya poca o ninguna reacción al movimiento. Después de eso, coloque la cucaracha en su toalla de papel y lije ligeramente la parte superior del tórax de la cucaracha (esta es una sustancia sin nervios al igual que las uñas y el cabello) y luego con su pegamento no tóxico, pegue la mochila al área lijada. A continuación, recorte las antenas hasta unos 2-3 cm. Después de eso, inserte ligeramente el cable aproximadamente 1/4 cm en una de las antenas recortadas (que es hueca), luego aplique un poco de superpegamento en el cable y empújelo otro 1/4 cm dentro de la antena, haga lo mismo con el otra antena. ¡Casi llegamos! Antes de continuar, asegúrese de que la cucaracha aún esté completamente anestesiada, si no, vuelva a colocarla suavemente en el agua helada. Inserte con cuidado el alfiler en el costado del tórax de la cucaracha. A continuación, inserte el cable de tierra 1/4 cm en la pequeña perforación que acaba de hacer, y aplique una pequeña cantidad de superpegamento en el cable e insértelo otro 1/4 en el orificio. ¡Asegúrese de que los cables estén alejados de sus piernas porque pueden tirar de los cables! Cuando haya terminado, déjelo recuperarse durante la noche en un terrario separado. Una vez que haya realizado la cirugía un par de veces, será más fácil. Además, recuerde limpiar la mesa y desechar el agua helada para mantener feliz a su mamá.

Paso 5:código

El código es simple y fácil de modificar. Si intenta reescribir el código, recuerde usar noTone (su número de pin aquí) después de cada vez que use la función de tono. Además, Arduino usa milisegundos, por lo que 1 segundo equivale a 1000 milisegundos. Si desea estimular la otra antena, simplemente cambie de 11 a 12.

  / * void setup () {void loop () {tone (11, random (1,100), random (1,1000)); // esto hará que la cucaracha gire en una dirección noTone (11)}  

Paso 6:Pruébelo

Una vez que haya subido el código al Arduino, saque la cucaracha con la mochila de su terrario, inserte una batería A23 en la mochila, coloque los conectores de clavija en el Arduino y observe cómo gira la cucaracha. Si sospecha que no está correctamente conectado a tierra, saque un voltímetro y configúrelo en ohmios. Ponga un cable en el cable de la antena y otro en el cable de tierra, si lee algo por encima de 1 ohmio, lo ha hecho bien, si lee debajo de 1, el cable de la antena y el cable de tierra se tocan y si dice "fuera de rango ”no está conectado a tierra correctamente, por lo que deberá volver a realizar el procedimiento para el cable de tierra. Una vez que haya terminado con este experimento, recuerde quitar suavemente la mochila y cortar los cables. Otro consejo, cuando lo pruebes, asegúrate de hacerlo en una habitación donde la iluminación sea generalmente la misma porque las cucarachas a veces giran en áreas oscuras.

Un agradecimiento especial a mi mamá que aguantó tener cucarachas vivas en la casa ya mi papá por ayudarme con el proyecto. ¡Gracias por leer!

 / * configuración de vacío () {bucle de vacío () {tono (11, aleatorio (1,100), aleatorio (1,1000)); // esto hará que la cucaracha gire en una dirección noTone (11)}