加拿大生物學家3D打印機器蟾蜍來研究蟾蜍的變色原因
魔猴君 行業(yè)資訊 2581天前
加拿大溫莎大學的一組研究人員利用3D打印技術來調查自然界中的一種不尋?，F(xiàn)象。他們3D打印的復制品''robo-toads''，類似于過去曾用于研究的其他3D打印機器人版本的動物。這些機器人蟾蜍被用來跟蹤蟾蜍的交配行為。生活在中美洲森林中的一種蟾蜍的雄性在其交配季節(jié)每年變黃一天，而行為生態(tài)學家Daniel Mennill和StéphanieDoucet想要找出原因。
該項目是科學家們在哥斯達黎加偶爾發(fā)現(xiàn)的，當時他們在那里研究鳥類，但他們所看到的蟾蜍發(fā)生了顯著的變化感到驚訝。在長時間干燥的天氣出現(xiàn)暴雨的第一天，出現(xiàn)了明亮的黃色蟾蜍，如檸檬。
當他們第二天回來時，他們又變回了褐色。該小組想要了解為什么會發(fā)生這種情況，并推斷這是雄性蟾蜍給潛在伴侶留下深刻印象的一種方式。他們希望制作可以放在真正的蟾蜍中的3D打印蟾蜍的復制版本，以通過它們的顏色來刺激特定類型的行為。從塑造橡皮泥和粘土蟾蜍開始，他們發(fā)現(xiàn)黃色是蟾蜍的一種方式，表明它們是哪種性別。然后他們想知道女性是如何在同樣顏色的男性中做出選擇的，而且這項研究需要更高水平的仿真模型。
使用3D打印的想法來自溫莎大學理學碩士研究生林肯薩維。 3D打印的優(yōu)勢在于復制品蟾蜍可以打印到足夠高的準確度，以致真正的蟾蜍會傻傻分不清楚，并且它們還可以結合機器人機制，使他們能夠四處移動，通過移動刺激真正的蟾蜍，以及顏色和形狀。Savi開始使用攝影測量技術，這種技術可拍攝多張物體照片，并使用軟件從2D圖像創(chuàng)建數(shù)字3D模型。然而，這花了一段時間，因為他拍攝的物體不停地跳來跳去，很少有足夠的姿勢被捕獲。
“在他移動之前，我只有11張照片，”Savi說，“我無法看到他的下面的任何照片，并且他在一些葉子上，所以有一些葉子隱藏的幾何圖形?！睘榱双@得最好的圖像，Savi 3D打印了模型，然后雕刻出他無法在數(shù)字版本中正確捕捉的部分。最初的印刷只花了一個小時，但他雕刻卻花了大約七個小時。然后，他使用不同的油漆涂料來獲得正確的顏色，一個用于黃色蟾蜍，一個用于常規(guī)棕色。
“機器人部分其實很簡單，”Savi說。 “我使用了一些可編程的微處理器和一些舵機，并且制作了一個簡單的程序，可以選擇一個隨機的角度并讓蟾蜍在那里移動?！币粋€研究小組現(xiàn)在在哥斯達黎加，等待大雨開始。他們會將為雌性蟾蜍展示給他們的3D打印蟾蜍，希望能夠更接近地解決黃蟾蜍及其交配儀式的奧秘。
網(wǎng)譯自：3ders.org
