Met het autonome, mobiele ‘laboratoriumpje’ hoeven onderzoekers de vliegkunsten van interessante insecten niet meer te beperken.

Door hun kleine maatje en snelle, soms compleet willekeurige lijkende gefladder is het makkelijk een vliegend insect, of dat nou een vlinder, mot of vlieg is, uit het oog te verliezen. Ook wetenschappers lopen hier tegenaan en binden de kleine fladderaars, als ze diens vliegpatronen willen onderzoeken, daarom ook vaak vast. Dat hoeft in de toekomst misschien niet meer. Met een soort hangend laboratoriumpje zouden de vliegende diertjes ook in vrije vlucht bestudeerd kunnen worden.

Lees ook: ‘Gevederde robotduif onthult vliegtechniek’

Lab-on-cables

Het robotische systeem, ontwikkeld door robotici van het Franse CNRS, werd gepubliceerd in vakblad Science Robotics. De onderzoekers doopten het lab-on-cables, vrij vertaald als ‘laboratorium aan kabels’. Het is min of meer zoals het klinkt; een klein, kubusvormig frame met camera’s dat dankzij kabels aan een stellage relatief vrij door de lucht kan bewegen (zie afbeelding onderaan de pagina).

Het werkt als volgt. De onderzoekers laten het te bestuderen insect los in de ruimte. Vervolgens identificeert het robotische systeem met twee kleine, zogenaamde Pixy-camera’s eigenhandig het beestje en diens locatie in de driedimensionale ruimte. Die PixyCams, zogenaamde vision-sensoren zijn speciaal ontwikkeld om informatie te geven over een vooraf ingestelde voorwerp – hier het insect.

Eenmaal gespot, past de het robotische mini-lab zijn locatie aan door de kabels dan wel aan de trekken of te laten vieren. Dat doet het systeem continue met als doel het te bestuderen insect altijd in het centrum van het frame te hebben – waar die in zijn vrije vlucht ook gaat. Een derde camera, een gestabiliseerde hogesnelheidscamera, legt vervolgens de vliegkunsten van de kleine fladderaar vast.

Complex vlieggedrag

Tot nu toe is lukte het het team met het slingerende, autonome mini-lab de vrije vlucht van pakweg twee centimeter grote motjes (Agrotis ipsilon) vast te leggen. Die fladderden met een topsnelheid van drie meter per seconde door de ruimte.

Vastgebonden of in een heel kleine ruimte, zoals momenteel wordt gedaan, wordt het complexe vlieggedrag beperkt. Met de opstelling hopen de onderzoekers het vlieggedrag van de beestjes, zoals fruitvliegjes of muggen, en de onderliggende stimuli zoals geur en visuele stimuli, in de toekomst dan ook beter te kunnen bestuderen.

Bronnen: Science Robotics, CNRS, TechXplore, New Atlas

Beeld: Pannequin et al., 2020/Science Robotics