Name: robotic sensing and stimuli provision for guided plant growth
Uploaded: 2019-07-01T15:00:00
Duration: 8 min 2 s
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इस अध्ययन वनस्पति robotica परियोजना है कि यूरोपीय संघ के क्षितिज 2020 अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रम से FET अनुदान समझौते, संख्या 640959 के तहत धन प्राप्त द्वारा समर्थित किया गया था. लेखकों हार्डवेयर विधानसभा में उनके योगदान के लिए Anastasios Getsopulos और Ewald Neufeld धन्यवाद, और तंजा Katharina कैसर संयंत्र प्रयोगों की निगरानी में उनके योगदान के लिए.

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लेखक घोषणा करते हैं कि उनका कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित नहीं है।

प्रस्तुत पद्धति विशिष्ट पैटर्न उत्पन्न करने के लिए, संयंत्र के विकास के उत्तेजनाओं संचालित स्टीयरिंग स्वचालित करने की दिशा में प्रारंभिक कदम से पता चलता है। यह संयंत्र स्वास्थ्य के निरंतर रखरखाव की आवश्यकता है, जबकि एक ही प्रयोग सेटअप जैव रासायनिक विकास प्रतिक्रियाओं के विभिन्न स्थानों में संयोजन और इंजीनियर mechatronic कार्यों संवेदन, संचार, और उत्तेजनाओं के नियंत्रित पीढ़ी. के रूप में हमारा ध्यान यहाँ चढ़ाई पौधों पर है, यांत्रिक समर्थन भी अभिन्न है. वर्तमान सेटअप की एक सीमा अपने पैमाने पर है, लेकिन हमें विश्वास है कि हमारी पद्धति आसानी से तराजू. यांत्रिक पाड़ बड़ा setups और इसलिए विकास की लंबी अवधि है, जो भी विस्तार विन्यास और पैटर्न की अनुमति देता है के लिए बढ़ाया जा सकता है. यहां सेटअप दो आयामों और बाएँ बाएँ-दाएँ निर्णयों तक सीमित है, क्योंकि विकास 45 डिग्री झुकाव पर यांत्रिक समर्थन के ग्रिड तक सीमित है, और संयंत्र निर्णय पदों कि ग्रिड के विभाजन तक सीमित हैं। यांत्रिक एक्सटेंशन 3 डी पाड़ और भिन्न सामग्री शामिल हो सकते हैं, जटिल आकार9,19के लिए अनुमति देने के लिए. पद्धति स्वचालित रूप से एक उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित पैटर्न विकसित करने के लिए एक प्रणाली पर विचार किया जा सकता है. यांत्रिक विन्यास के संभावित जटिलता का विस्तार करके, उपयोगकर्ताओं को अपने वांछित पैटर्न पर कुछ प्रतिबंध का सामना करना चाहिए. इस तरह के एक आवेदन के लिए, एक उपयोगकर्ता सॉफ्टवेयर उपकरण की पुष्टि करनी चाहिए कि पैटर्न उत्पादन योग्य है, और mechatronics तो स्वयं पौधों को चलाने के लिए उपयुक्त उत्तेजनाओं पैदा करके पैटर्न के उत्पादन को व्यवस्थित करना चाहिए. सॉफ्टवेयर भी वसूली की योजना और नीतियों का निर्धारण कैसे विकास के साथ जारी रखने के लिए अगर मूल योजना बनाई पैटर्न आंशिक रूप से विफल रहा है शामिल करने के लिए बढ़ाया जाना चाहिए उदाहरण के लिए अगर पहले सक्रिय रोबोट एक संयंत्र का पता चला है, लेकिन निष्क्रिय लोगों को कभी नहीं किया है देखा कि बढ़ती युक्तियों की स्थिति सक्रिय रोबोट से परे हैं.
प्रस्तुत पद्धति में, एक उदाहरण संयंत्र प्रजातियों प्रोटोकॉल चयन मानदंड को पूरा चढ़ाई आम बीन, पी vulgariएस है. यह प्रतिनिधि परिणामों में प्रयुक्त प्रजाति है। के रूप में पी vulgariएस यूवी-ए और नीले प्रकाश के लिए मजबूत सकारात्मक phototropism है, phototropins (प्रकाश-रिसेप्टर प्रोटीन) संयंत्र में तरंगदैर्ध्य 340-500 एनएम के लिए इसी फोटॉनों को अवशोषित करेगा. जब रिसेप्टर्स ट्रिगर कर रहे हैं, पहली सूजन स्टेम ऊतकों ट्रिगर रिसेप्टर्स का विरोध करने के लिए पानी की अधिमानी स्थानांतरण द्वारा स्टेम में हो जाएगा, एक प्रतिवर्ती दिशात्मक प्रतिक्रिया के कारण. फिर, स्टेम के भीतर, auxin (संयंत्र पैटर्न हार्मोन) एक ही ऊतक स्थान के लिए निर्देशित किया जाता है, दिशात्मक प्रतिक्रिया को बनाए रखने और स्टेम ऊतकों फिक्सिंग के रूप में वे कड़ा. यह व्यवहार इन नियंत्रित इनडोर स्थितियों में पौधों को आकार देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, के रूप में पौधों को केवल अलग नीले प्रकाश और अलग लाल बत्ती को उजागर कर रहे हैं, घटना के साथ दूर-लाल प्रकाश IR से कम पर्याप्त स्तर है कि यह हस्तक्षेप नहीं करता है इस तरह के छाया से बचने प्रतिक्रिया के रूप में व्यवहार के साथ20,21. संयंत्र में प्रकाशट्रॉपअभिनक्त अभिक्रिया, शिखर उत्सर्जन के साथ नीले डायोडों से प्रकाश में प्रतिक्रिया करती है - अधिकतम 465 दउ, तथा प्रकाश संश्लेषण22,23 पादप में शिखर उत्सर्जन के साथ लाल डायोड द्वारा समर्थित है - अधिकतम 650 एनएम। पी vulgariऊंचाई में कई मीटर तक बढ़ रहा है समग्र सेटअप में उपयुक्त है, के रूप में मोटे तौर पर 3 मिट्टी प्रति बर्तन की जरूरत है सेटअप पैमाने फिट बैठता है.
यद्यपि वर्तमान सेटअप प्रकाश पर एक आकर्षण प्रोत्साहन के रूप में केंद्रित है, अतिरिक्त उत्तेजनाओं अन्य प्रयोग प्रकार के लिए प्रासंगिक हो सकता है. यदि वांछित पैटर्न पौधों के विभिन्न समूहों के बीच एक जुदाई की आवश्यकता है (जैसे, वांछित पैटर्न पौधों के दो समूहों की जरूरत है विपरीत पक्षों का चयन), तो यह उत्तेजना के केवल एक प्रकार का उपयोग कर संभव नहीं हो सकता है. पाड़ आकार से स्वतंत्र इस तरह के जटिल विकास पैटर्न के लिए, पौधों के विभिन्न समूहों संभावित रूप से विभिन्न समय अवधि में इस तरह के लिए उगाया जा सकता है कि उनके संबंधित आकर्षण उत्तेजनाओं में हस्तक्षेप नहीं करते हैं, जो भी शाखाओं के एकीकरण की अनुमति होगी घटनाओं. हालांकि, यह हमेशा एक उपयुक्त समाधान नहीं हो सकता है, और मानक आकर्षक प्रकाश उत्तेजना तो इस तरह के छायांकन के रूप में प्रभावreing द्वारा संवर्धित किया जा सकता है, या दूर लाल प्रकाश या कंपन मोटर्स9,14की तरह अन्य उत्तेजनाओं द्वारा .
प्रस्तुत विधि और प्रयोग डिजाइन केवल पौधों की दिशात्मक वृद्धि को स्वचालित रूप से प्रभावित करने के लिए एक परिष्कृत पद्धति की दिशा में एक प्रारंभिक पहला कदम है. प्रयोग सेटअप पौधों में केवल द्विआधारी निर्णयों के अनुक्रम का निर्धारण करके मूल होता है और हम एक पर ध्यान केंद्रित करते हैं, उत्तेजना का प्रबंधन करने में आसान होते हैं। अतिरिक्त अध्ययन विधि के सांख्यिकीय महत्व को साबित करने के लिए, और अधिक उत्तेजनाओं को जोड़ने के लिए, और इस तरह के शाखाकेन के रूप में अन्य प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक होगा। रोबोट की दीर्घकालिक विश्वसनीयता की गारंटी के लिए पर्याप्त विकास के साथ, प्रस्तुत पद्धति लंबे समय अवधि में संयंत्र प्रयोगों के स्वचालन के लिए अनुमति दे सकता है, संयंत्र के विकास के चरणों के अध्ययन के साथ जुड़े उपरि को कम करने शूटिंग के उस से परे. इसी तरह के तरीकों जैविक जीवों और स्वायत्त रोबोट के बीच underexplored गतिशीलता में भविष्य की जांच के लिए अनुमति दे सकते हैं, जब दो कसकर युग्मित स्वयं के रूप में कार्य जैव-संकर प्रणालियों.

विनिर्माण और उत्पादन में स्वचालन की बढ़ती व्याप्तता के अनुरूप रोबोट का उपयोग1 ,2,3,4,5की बुआई , उपचार और कटाई के पौधों के लिए किया जा रहा है . हम रोबोट प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के लिए एक गैर इनवेसिव तरीके से संयंत्र प्रयोगों को स्वचालित, उत्तेजनाओं के लिए दिशात्मक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से स्टीयरिंग विकास के उद्देश्य के साथ. पारंपरिक बागवानी प्रथाओं यांत्रिक संयम और काटने के द्वारा पेड़ों और झाड़ियों के मैनुअल आकार देने शामिल है. हम एक पद्धति है कि उदाहरण के लिए इस आकार देने के कार्य के लिए लागू किया जा सकता है प्रस्तुत, उत्तेजनाओं के साथ विकास पैटर्न स्टीयरिंग द्वारा. हमारे प्रस्तुत पद्धति भी स्वचालित संयंत्र प्रयोगों की दिशा में एक कदम है, यहाँ प्रकाश उत्तेजनाओं प्रदान करने पर एक विशेष ध्यान के साथ. एक बार प्रौद्योगिकी मजबूत और विश्वसनीय हो गया है, इस दृष्टिकोण के लिए संयंत्र प्रयोगों में लागत को कम करने और नए स्वचालित प्रयोगों है कि अन्यथा समय और मैनुअल श्रम में उपरि के कारण अव्यवहार्य होगा के लिए अनुमति देने की क्षमता है. रोबोट तत्व ोंकार स्वतंत्र रूप से प्रोग्राम कर रहे हैं और स्वायत्त कार्य के रूप में वे सेंसर से लैस कर रहे हैं, उत्तेजनाओं प्रावधान के लिए actuators, और माइक्रोप्रोसेसरों. जबकि हम निकटता संवेदन पर यहाँ ध्यान केंद्रित (यानी, करीब दूरी पर दूरी को मापने) और प्रकाश उत्तेजनाओं, कई अन्य विकल्प संभव हैं. उदाहरण के लिए, सेंसर संयंत्र रंग का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जैव रासायनिक गतिविधि पर नजर रखने के लिए6, या phytosensing के लिए7 दृष्टिकोण संयंत्र इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी8के माध्यम से उदाहरण के लिए पर्यावरण की स्थिति की निगरानी करने के लिए. इसी तरह, actuator विकल्प कंपन मोटर्स, छिड़काव उपकरणों, हीटर, प्रशंसकों, छायांकन उपकरणों, या निर्देशित शारीरिक संपर्क के लिए manipulators के माध्यम से उत्तेजनाओं9के अन्य प्रकार प्रदान कर सकते हैं. रोबोट (यानी, 'धीमी बॉट'10)को धीमी गति से गतिशीलता प्रदान करने के लिए अतिरिक्त कार्यनीतियां लागू की जा सकती हैं ताकि वे धीरे-धीरे उस स्थिति और दिशा को बदल सकें जिससे वे उत्तेजनाएं प्रदान करते हैं। इसके अलावा, के रूप में रोबोट एकल बोर्ड कंप्यूटर से लैस कर रहे हैं, वे इस तरह के संयंत्र phenotyping11 या उत्तेजनाओं के लिए कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क नियंत्रकों के लिए visioning के रूप में और अधिक परिष्कृत प्रक्रियाओं चला सकता है12. के रूप में संयंत्र विज्ञान अनुसंधान ध्यान अक्सर जल्दी विकास पर है (यानी, शूटिंग में)13, स्वायत्त रोबोट प्रणालियों का उपयोग करने के लिए लंबी अवधि में पौधों को प्रभावित करने के पूरे डोमेन underexplored लगता है और कई भविष्य के अवसरों की पेशकश कर सकते हैं. यहां तक कि एक कदम आगे जा रहे हैं, रोबोट तत्वों को खुद अनुसंधान की वस्तुओं के रूप में देखा जा सकता है, रोबोट और पौधों द्वारा गठित जैव-हाइब्रिड प्रणालियों की जटिल गतिशीलता के अध्ययन को बारीकी से बातचीत करने की अनुमति देता है। रोबोट चुनिंदा पौधों पर उत्तेजनाओं को लागू, पौधों उनके अनुकूली व्यवहार के अनुसार प्रतिक्रिया और उनके विकास पैटर्न है, जो बाद में उनके सेंसर के माध्यम से रोबोट द्वारा पता चला है बदल जाते हैं. हमारे दृष्टिकोण पौधों और रोबोट के बीच व्यवहार प्रतिक्रिया पाश बंद कर देता है और एक homeostatic नियंत्रण पाश बनाता है.
रोबोट प्रणाली के समारोह का परीक्षण करने के लिए हमारे प्रयोगों में, हम विशेष रूप से चढ़ाई आम बीन का उपयोग करें, Phaseolus vulgariएस. इस सेटअप में, हम चढ़ाई पौधों का उपयोग करें, समग्र ऊंचाई 180 सेमी की एक gridded पाड़ में यांत्रिक समर्थन के साथ, इस तरह है कि पौधों thigmotropism से प्रभावित हैं और विकास दिशाओं का एक सीमित सेट से चुनने के लिए है. यह देखते हुए कि हम सप्ताह की अवधि में पूरे संयंत्र को आकार देना चाहते हैं, हम नीले प्रकाश उत्तेजनाओं का उपयोग करने के लिए संयंत्र के phototropism मैक्रोस्कोपी को प्रभावित, युवा शूटिंग और बाद में स्टेम stiffening सहित विभिन्न विकास अवधियों पर. हम पूरी तरह से नियंत्रित परिवेश प्रकाश की स्थिति में प्रयोग जहां नीले प्रकाश उत्तेजनाओं के अलावा अन्य हम विशेष रूप से लाल बत्ती प्रदान करते हैं, तरंगदैर्ध्य 650 एनएम पर शिखर उत्सर्जन के साथ आचरण. जब वे यांत्रिक समर्थन ग्रिड में एक विभाजन तक पहुँचने, वे एक द्विआधारी निर्णय है कि क्या छोड़ दिया है या सही हो जाना है. रोबोट इन यांत्रिक विभाजनों पर तैनात हैं, जो 40 सेमी की दूरी से अलग होते हैं। वे स्वायत्त सक्रिय और उनके नीले प्रकाश उत्सर्जन को निष्क्रिय, तरंगदैर्ध्य 465 एनएम पर शिखर उत्सर्जन के साथ, वांछित विकास पैटर्न के एक पूर्वनिर्धारित नक्शे के अनुसार (इस मामले में, एक वक्र पैटर्न). इस प्रकार, पौधों को विभाजन से एक परिभाषित अनुक्रम में विभाजन के लिए निर्देशित किया जाता है। एक दिए गए समय में केवल एक रोबोट सक्रिय होता है- जिसके दौरान यह नीले प्रकाश का उत्सर्जन करता है, जबकि इसके नीचे यांत्रिक सहायता पर पौधे की वृद्धि की निगरानी करता है। एक बार यह अपने अवरक्त निकटता सेंसर का उपयोग कर एक बढ़ती टिप का पता लगाता है, यह नीले प्रकाश उत्सर्जन बंद हो जाता है और रेडियो के माध्यम से अपने पड़ोसी रोबोट को संचार. रोबोट है कि खुद को अनुक्रम में अगले लक्ष्य तो बाद में सक्रिय हो जाता है, एक नया यांत्रिक विभाजन की ओर संयंत्र के विकास को आकर्षित निर्धारित करता है.
के रूप में हमारे दृष्टिकोण दोनों इंजीनियर और प्राकृतिक तंत्र को शामिल किया गया, हमारे प्रयोगों कई तरीकों है कि एक साथ काम करते हैं और interdependly शामिल हैं. यहाँ प्रोटोकॉल पहले विधि के प्रकार के अनुसार आयोजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक एक एकीकृत प्रयोग सेटअप में एकीकृत किया जाना चाहिए. इन प्रकार के पौधे प्रजातियों का चयन कर रहे हैं; हार्डवेयर और यांत्रिकी सहित रोबोट डिजाइन; संचार और नियंत्रण के लिए रोबोट सॉफ्टवेयर; और पौधों के स्वास्थ्य की निगरानी और रखरखाव। प्रोटोकॉल तो प्रयोग डिजाइन के साथ आय, डेटा संग्रह और रिकॉर्डिंग के बाद. अब तक प्राप्त परिणामों की पूरी जानकारी के लिए, देखें Wahby एट अल14. प्रतिनिधि परिणाम तीन प्रकार के प्रयोगों को कवर करते हैं-नियंत्रण प्रयोग जहां सभी रोबोट उत्तेजनाओं को प्रदान नहीं करते हैं (यानी, निष्क्रिय हैं); एकल निर्णय प्रयोगों जहां संयंत्र एक उत्तेजनाओं प्रदान रोबोट और एक है कि निष्क्रिय है के बीच एक द्विआधारी विकल्प बनाता है; और कई निर्णय प्रयोगों जहां संयंत्र एक पूर्वनिर्धारित पैटर्न विकसित करने के लिए द्विआधारी विकल्पों का एक दृश्य नेविगेट करता है।

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	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printed case</td>
			<td>Shapeways, Inc</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Customized product, https://www.shapeways.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printed joints</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Produced by authors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adafruit BME280 I2C or SPI Temperature Humidity Pressure Sensor</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>2652</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arduino Uno Rev 3</td>
			<td>Arduino</td>
			<td>A000066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CdS photoconductive cells</td>
			<td>Lida Optical &#38; Electronic Co., Ltd</td>
			<td>GL5528</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cybertronica PCB</td>
			<td>Cybertronica Research</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Customized product, http://www.cybertronica.de.com/download/D2_node_module_v01_appNote16.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC Brushless Blower Fan</td>
			<td>Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd.</td>
			<td>UB5U3-700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital temperature sensor</td>
			<td>Maxim Integrated</td>
			<td>DS18B20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Power (800 mA) EPILED - Far Red / Infra Red (740-745 nm)</td>
			<td>Future Eden Ltd.</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>I2C Soil Moisture Sensor</td>
			<td>Catnip Electronics</td>
			<td>v2.7.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR-proximity sensors (4-30 cm)</td>
			<td>Sharp Electronics</td>
			<td>GP2Y0A41SK0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED flashlight (50 W)</td>
			<td>Inter-Union Technohandel GmbH</td>
			<td>103J50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED Red Blue Hanging Light for Indoor Plant (45 W)</td>
			<td>Erligpowht</td>
			<td>B00S2DPYQM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low-voltage submersible pump 600 l/h (6 m rise)</td>
			<td>Peter Barwig Wasserversorgung</td>
			<td>444</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium density fibreboard</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>For stand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Spectrometer (Hamamatsu) on an Arduino-compatible breakout board</td>
			<td>Pure Engineering LLC</td>
			<td>C12666MA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pixie - 3W Chainable Smart LED Pixel</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>2741</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pots (3.5 l holding capacity, 15.5 cm in height)</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power supplies (5 V, 10 A)</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>658</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Raspberry Pi 3 Model B</td>
			<td>Raspberry Pi Foundation</td>
			<td>3B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Raspberry Pi Camera Module V2</td>
			<td>Raspberry Pi Foundation</td>
			<td>V2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Raspberry Pi Zero</td>
			<td>Raspberry Pi Foundation</td>
			<td>Zero</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RGB Color Sensor with IR filter and White LED - TCS34725</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>1334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sowing and herb soil</td>
			<td>Gardol</td>
			<td>n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>String bean</td>
			<td>SPERLI GmbH</td>
			<td>402308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transparent acrylic 5 mm sheet</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>For supplemental structural support</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden rods (birch wood), painted black, 5 mm diameter</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>For plants to climb</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

robotic sensing and stimuli provision for guided plant growth

रोबोट सिस्टम सक्रिय रूप से प्राकृतिक पौधों के हेरफेर के लिए शोध कर रहे हैं, आम तौर पर फसल, सिंचाई, और यांत्रिक खरपतवार नियंत्रण के रूप में कृषि स्वचालन गतिविधियों के लिए प्रतिबंधित. इस शोध का विस्तार, हम यहाँ एक उपन्यास पद्धति संकेतन और हार्मोन वितरण के लिए अपने प्राकृतिक तंत्र के माध्यम से पौधों की दिशात्मक विकास में हेरफेर करने के लिए परिचय. रोबोट उत्तेजनाओं प्रावधान की एक प्रभावी पद्धति पौधों में बाद में विकास के चरणों के साथ नए प्रयोग के लिए संभावनाओं को खोल सकते हैं, या इस तरह के हरे रंग की दीवारों के लिए पौधों को आकार देने के रूप में नए जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों के लिए. पौधों के साथ बातचीत कई रोबोट चुनौतियों प्रस्तुत करता है, छोटे और चर संयंत्र अंगों की कम दूरी संवेदन सहित, और संयंत्र प्रतिक्रियाओं है कि प्रदान की उत्तेजनाओं के अलावा पर्यावरण द्वारा प्रभावित कर रहे हैं के नियंत्रित actuation. संयंत्र के विकास को चलाने के लिए, हम बढ़ रही युक्तियाँ की निकटता का पता लगाने के लिए सेंसर के साथ स्थिर रोबोट के एक समूह का विकास, और डायोड के साथ प्रकाश उत्तेजनाओं कि प्रकाश tropism actuate प्रदान करने के लिए. रोबोट चढ़ाई आम बीन के साथ परीक्षण कर रहे हैं, Phaseolus vulgariएस, एक नियंत्रित वातावरण में पांच सप्ताह तक durations होने प्रयोगों में. रोबोट के साथ क्रमिक रूप से तरंगदैर्ध्य 465 एनएम संयंत्र विकास पर नीले प्रकाश-पीक उत्सर्जन उत्सर्जन सफलतापूर्वक यांत्रिक समर्थन के साथ क्रमिक द्विआधारी निर्णय के माध्यम से चलाने के लिए लक्ष्य पदों तक पहुँचने के लिए. विकास पैटर्न ऊंचाई में 180 सेमी तक एक सेटअप में परीक्षण कर रहे हैं, संयंत्र लगभग सात सप्ताह की अवधि में संचयी लंबाई में लगभग 250 सेमी तक बड़े होने के साथ उपजी. रोबोट खुद को समन्वय और पूरी तरह से स्वायत्त रूप से काम करते हैं। वे अवरक्त निकटता सेंसर द्वारा संयंत्र सुझावों आ पता लगाने और रेडियो के माध्यम से संवाद करने के लिए नीले प्रकाश उत्तेजनाओं और निष्क्रिय स्थिति के बीच स्विच, के रूप में आवश्यक. कुल मिलाकर, प्राप्त परिणाम रोबोट और संयंत्र प्रयोग के तरीकों के संयोजन की प्रभावशीलता का समर्थन, प्राकृतिक और इंजीनियर स्वायत्त प्रणालियों के बीच संभावित जटिल बातचीत के अध्ययन के लिए.

नियंत्रण: रोबोट Stimuli बिना संयंत्र व्यवहार. नीली रोशनी की कमी के कारण (यानी, सभी रोबोट निष्क्रियहैं ), पौधे में सकारात्मक प्रकाश-प्रवर्तन शुरू नहीं होता है। इसलिए, पौधे अनियमितता का पालन करते हुए अनियंत्रित ऊपर की ओर वृद्धि दिखाते हैं। वे विशिष्ट परिपर्यांशन भी प्रदर्शित करते हैं (अर्थात, घुमावदार), चित्र 4कदेखें। जैसा कि उम्मीद थी, पौधों को निष्क्रिय रोबोट के लिए अग्रणी यांत्रिक समर्थन खोजने में विफल. पौधों पतन जब वे अब अपने स्वयं के वजन का समर्थन कर सकते हैं. हम प्रयोगों को रोक जब कम से कम दो पौधों के पतन, चित्र 4B, सीदेखें.
एकल या एकाधिक निर्णय: रोबोट Stimuli के साथ संयंत्र व्यवहार चार एकल निर्णय प्रयोगों में, दो रन बाईं ओर स्टीयरिंग है (यानी, विभाजन के छोड़ दिया रोबोट उत्तेजनाके लिए सक्रिय है), और दो रन दाईं ओर स्टीयरिंग है. प्रोत्साहन रोबोट सफलतापूर्वक सही समर्थन की ओर पौधों को चलाने, चित्र 5देखें. स्टेम कोण के साथ निकटतम संयंत्र सबसे सही समर्थन के समान पहले देता है. प्रत्येक प्रयोग में, कम से कम एक पौधा सहायता से जोड़ता है और तब तक उस पर चढ़ जाता है जब तक कि वह उद्दीपक रोबोट तक नहीं पहुंच जाता और इस तरह प्रयोग समाप्त नहीं हो जाता। एक प्रयोग में, एक दूसरा संयंत्र सही समर्थन करने के लिए देता है. शेष पौधे लंबे समय तक प्रयोग अवधि में भी संलग्न हो सकते हैं। कोई भी पौधा गलत समर्थन से नहीं जोड़ता है। प्रत्येक प्रयोग औसत न करके 13 दिनों तक लगातार चलता है.
दो बहु-निर्णय प्रयोगों में, पौधे पूर्वनिर्धारित वक्र पैटर्न में विकसित होते हैं, चित्र 6कदेखें। प्रत्येक प्रयोग लगभग सात सप्ताह के लिए चलाता है. जैसे-जैसे एक प्रयोग शुरू होता है, एक रोबोट अपनी स्थिति को उद्दीपकों पर सेट करता है (देखें 3.6.3) और पौधों को निर्धारित पैटर्न के अनुसार सही सहायता की ओर ले जाता है। एक संयंत्र देता है और यह चढ़ता है, सक्रिय उत्तेजना रोबोट पर आ इसलिए पहला निर्णय पूरा. 3.7.3 के अनुसार, वर्तमान उत्तेजना रोबोट तो निष्क्रिय हो जाता है और उसके आसन्न पड़ोसियों को सूचित करता है. निष्क्रिय पड़ोसी है कि वक्र पैटर्न पर अगले है ही उत्तेजना के लिए स्विच ( 3.7.6 देखें). यदि एक संयंत्र एक निष्क्रिय रोबोट द्वारा पता चला है, कि रोबोट प्रतिक्रिया नहीं करता है ( 3.7.2 देखें). पौधे जारी रखते हैं और शेष तीन निर्णयों को सफलतापूर्वक पूरा करते हैं। पूर्वनिर्धारित वक्र पैटर्न इसलिए पूरी तरह से विकसित हो जाता है, चित्र 6Bदेखें।
सभी प्रयोग डेटा, साथ ही वीडियो, ऑनलाइन24उपलब्ध हैं।
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59835/59835fig1.jpg"> चित्र 1. स्थिर रोबोट और उसके प्राथमिक घटकों. चित्र लेखक प्रकाशन Wahby एटअल से reprinted 14 , क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस CC-BY 4.0 के साथ प्रयोग किया जाता है (पूरक फ़ाइलें देखें), लाइसेंस द्वारा अनुमति के रूप में संशोधनों के साथ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59835/59835fig1large.jpg" target="_blank">कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59835/59835fig2.jpg"> चित्र 2. स्थिर रोबोट इलेक्ट्रॉनिक्स के घटक आरेख. IRLML2060 एलईडी ड्राइवरों एल ई डी की चमक को नियंत्रित करने के लिए PWM के माध्यम से रोबोट के एकल बोर्ड कंप्यूटर (उदा. रास्पबेरी Pi) के साथ interfaced रहे हैं. एक LP5907 स्विच सामान्य प्रयोजन इनपुट के माध्यम से एकल बोर्ड कंप्यूटर के साथ interfaced है / एक MCP3008 एनालॉग-से-डिजिटल कनवर्टर (ADC) सीरियल पेरिफेरल इंटरफ़ेस (SPI) एनालॉग IR और प्रकाश-निर्भर रोकनेवाला (LDR) सेंसर डेटा को पढ़ने के लिए के माध्यम से एकल-बोर्ड कंप्यूटर के साथ interfaced है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59835/59835fig2large.jpg" target="_blank">कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59835/59835fig3.jpg"> चित्र 3. कुछ ही समय बाद '03.04.16,' एक संयंत्र टिप एक समर्थन चढ़ता है और रोबोट के दृश्य के क्षेत्र में आता है. (ए) एक प्रयोग के दौरान नमूना आईआर निकटता सेंसर स्केल वोल्टेज रीडिंग (विपरीत अक्ष)। उच्च मूल्यों संयंत्र टिप का पता लगाने का संकेत मिलता है. (बी) आईआर निकटता सेंसर रखा गया है और समर्थन लगाव के अनुसार उन्मुख, प्रभावी संयंत्र टिप का पता लगाने सुनिश्चित करने के लिए. चित्र लेखक प्रकाशन Wahby एटअल से reprinted 14 , क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस CC-BY 4.0 के साथ प्रयोग किया जाता है (पूरक फ़ाइलें देखें), लाइसेंस द्वारा अनुमति के रूप में संशोधनों के साथ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59835/59835fig3large.jpg" target="_blank">कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59835/59835fig4.jpg"> चित्र 4. नियंत्रण प्रयोगों परिणाम फ्रेम दिखा रहा है कि सभी चार पौधों नीले प्रकाश के अभाव में किसी भी समर्थन करने के लिए संलग्न नहीं किया. (ए) पांच दिनों के बाद, सभी पौधे नियंत्रण प्रयोगों में से एक में ऊपर की ओर बढ़ रहे हैं (देखें (सी) बाद में वृद्धि की स्थिति के लिए ) . (ख) 15 दिनों के बाद, तीन पौधे गिर गए और एक अभी भी पहले नियंत्रण प्रयोग में ऊपर की ओर बढ़ रहा है। (ग) सात दिनों के बाद, दो पौधे गिर गए और दो अभी भी दूसरे नियंत्रण प्रयोग में ऊपर की ओर बढ़ रहे हैं (देखें (ए) पिछली वृद्धि की स्थिति के लिए ) . चित्र लेखक प्रकाशन Wahby एटअल से reprinted 14 , क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस CC-BY 4.0 के साथ प्रयोग किया जाता है (पूरक फ़ाइलें देखें), लाइसेंस द्वारा अनुमति के रूप में संशोधनों के साथ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59835/59835fig4large.jpg" target="_blank">कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59835/59835fig5.jpg"> चित्र 5. एकल निर्णय प्रयोगों परिणाम फ्रेम एक उत्तेजना रोबोट की क्षमता दिखा एक द्विआधारी निर्णय के माध्यम से पौधों को चलाने के लिए, सही समर्थन पर चढ़ने के लिए. सभी चार प्रयोगों में, एक रोबोट उत्तेजना के लिए सेट किया गया है और निष्क्रिय करने के लिए अन्य - एक जंक्शन के दो विपरीत पक्षों पर. फ्रेम प्रोत्साहन रोबोट उन्हें पता लगाता है से पहले पौधों के स्थान को दिखाने के लिए। प्रत्येक प्रयोग में कम से कम एक संयंत्र सही समर्थन करने के लिए देता है, और कोई संयंत्र गलत एक करने के लिए देता है। इसके अलावा, असमर्थित पौधे वृद्धि को प्रोत्साहन रोबोट के प्रति पक्षपाती दिखाते हैं। म्, च,जी, ज क्रमशः ए, ठ, ब्, छ के closeups हैं। चित्र लेखक प्रकाशन Wahby एटअल से reprinted 14 , क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस CC-BY 4.0 के साथ प्रयोग किया जाता है (पूरक फ़ाइलें देखें), लाइसेंस द्वारा अनुमति के रूप में संशोधनों के साथ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59835/59835fig5large.jpg" target="_blank">कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59835/59835fig6v2.jpg"> चित्र 6. एकाधिक निर्णय प्रयोग. ((क)लक्षित वक्र पैटर्न को मानचित्र पर हरे रंग में हाइलाइट किया गया है। (ख) प्रयोग से अंतिम फ्रेम (40 दिनों के बाद), पैटर्न पर अंतिम उत्तेजना रोबोट से पहले पौधों की स्थिति को दर्शाता है, उन्हें पता लगाता है। रोबोट सफलतापूर्वक वक्र पैटर्न हो जाना। चित्र लेखक प्रकाशन Wahby एटअल से reprinted 14 , क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस CC-BY 4.0 के साथ प्रयोग किया जाता है (पूरक फ़ाइलें देखें), लाइसेंस द्वारा अनुमति के रूप में संशोधनों के साथ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59835/59835fig6large.jpg" target="_blank">कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>

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Robotic Sensing and Stimuli Provision for Guided Plant Growth

वितरित रोबोट नोड्स चढ़ाई पौधों के विकास tractories चलाने के लिए नीले प्रकाश उत्तेजनाओं के दृश्यों प्रदान करते हैं। प्राकृतिक phototropism को सक्रिय करके, रोबोट बाइनरी बाएँ-दाएँ निर्णय के माध्यम से पौधों गाइड, उन्हें पूर्वनिर्धारित पैटर्न में बढ़ रही है कि इसके विपरीत द्वारा संभव नहीं हैं जब रोबोट निष्क्रिय कर रहे हैं.

गाइडेड प्लांट ग्रोथ के लिए रोबोटिक सेंसिंग और स्टिमुली प्रोविजन

Robot systems are actively researched for manipulation of natural plants, typically restricted to agricultural automation activities such as harvest, ...

एक स्वायत्त प्रणाली के साथ पौधों के दिशात्मक विकास का संचालन एक उपन्यास और मूल अवधारणा है जिसे पहले रिपोर्ट नहीं किया गया था। हमारे लिए यहां कुंजी पता लगाने के लिए क्या वास्तव में संभव है । हमारी तकनीक पौधों को उनके सेंसर के साथ पौधों का पता लगाने और तदनुसार उत्तेजनाओं को स्विच करने के लिए रोबोटिक नोड्स का उपयोग करके वांछित आकार और रूपों में विकसित करने के लिए पहली स्वचालित विधि है।इस विधि और यहां उपयोग किए जाने वाले रोबोटों को गतिशील रूप से बढ़ती संरचनाओं के साथ नियोजित किया जा सकता है जहां फीडबैक बायोहाइब्रिड सिस्टम के विकास को निर्धारित करते हैं। पौधों के स्वास्थ्य को बनाए रखना और चौराहे बिंदुओं पर उनकी उपस्थिति का पता लगाना चुनौतीपूर्ण है। सुनिश्चित करें कि बाहरी प्रकाश स्रोत विफलता की स्थिति में फोटोट्रॉपिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर नहीं कर रहे हैं।उपयोगकर्ता-परिभाषित विकास पैटर्न विकसित करने के लिए विस्तारित समय अवधि में पौधों और रोबोटों के बीच सहयोग दिखाने के लिए दृश्य प्रदर्शन आवश्यक है। जूलियन Ptezold, हमारे अनुसंधान समूह में एक स्नातक छात्र, प्रयोग प्रक्रिया का प्रदर्शन करेंगे । एक प्रयोग शुरू करने से पहले, बढ़ते सुझावों में पराबैंगनी ए और नीली रोशनी की ओर एक मजबूत सकारात्मक फोटोट्रॉपिज्म प्रदर्शित करने के लिए जाना जाता है एक पौधे की प्रजातियों का चयन करें ।हमने फेयोलस वल्गैरिस या आम सेम को चुना क्योंकि वे तेजी से बढ़ते हैं और नीली रोशनी की ओर एक मजबूत दिशात्मक विकास दिखाते हैं। एक ही बोर्ड वायरलेस स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क सक्षम कंप्यूटर के आसपास प्रत्येक रोबोट की रचना और एक कस्टम मुद्रित सर्किट बोर्ड के माध्यम से सेंसर और एक्ट्यूएटर के लिए कंप्यूटर इंटरफेस । पौधों के लिए परीक्षण किए जा रहे दिशा के प्रति नीली प्रकाश आवश्यकताओं को वितरित करने के लिए पर्याप्त प्रकाश उत्सर्जक डायोड सहित पौधों के निकट आने के लिए परीक्षण किए जा रहे दिशा के अनुसार एक अवरक्त निकटता सेंसर शामिल करें।हार्डवेयर शामिल करें जो रोबोट के बीच स्थानीय संकेतों को सक्षम बनाता है और पड़ोसी रोबोट की प्रत्येक दिशा के लिए एक फोटोरेसिस्टर शामिल करता है ताकि उनकी प्रकाश उत्सर्जक स्थिति की निगरानी की जा सके। चयनित नीले डायोड और उपयोग किए गए रोबोट बाड़े की शर्तों के अनुसार गर्मी को नष्ट करने के लिए हार्डवेयर शामिल करें एल्यूमीनियम हीट सिंक के संयोजन का उपयोग करके, प्रत्येक रोबोट के मामले के बाड़े और प्रशंसकों में वेंट। इस बात की पुष्टि करने के बाद कि रोबोट घटक दिशाओं को समान रूप से सेवित किया जाता है, नीले डायोड को प्रत्येक दिशाओं में बराबर प्रकाश तीव्रता वितरित करने के लिए स्थिति दें जहां से पौधे रोबोट मामले में प्रत्येक डायोड को संपर्क और उन्मुख कर सकते हैं, जैसे कि इसके लेंस कोण की केंद्र धुरी यांत्रिक समर्थन आईटी सेवाओं की प्रत्येक धुरी के 60 डिग्री के भीतर है।रोबोट और यांत्रिक समर्थन के बीच लगाव बिंदु के एक सेंटीमीटर के भीतर उनके संबंधित आ विकास दिशाओं के लिए समान रूप से अवरक्त निकटता सेंसर की स्थिति प्रत्येक सेंसर को उन्मुख किया जा रहा है जैसे कि इसका देखने का कोण समर्थन धुरी के समानांतर है। इसके बाद, 125 सेंटीमीटर चौड़े स्टैंड पर पारदर्शी ऐक्रेलिक की 125 बाय 180 सेंटीमीटर शीट को प्रत्यय करें जो सेटअप को एक ईमानदार स्थिति में रखने में सक्षम है। रोबोटों को मॉड्यूलर यांत्रिक समर्थन के एक सेट में एकीकृत करें जो दोहरी रूप से रोबोटों को स्थिति में पकड़ते हैं और पौधों के संभावित औसत विकास प्रक्षेप पथ को प्रतिबंधित करने के लिए पौधों के लिए मचान चढ़ाई के रूप में काम करते हैं।प्रत्येक रोबोट पर, प्रत्येक दिशा के लिए एक लगाव बिंदु सहित विशिष्ट यांत्रिक समर्थन को एंकर करने के लिए लगाव बिंदु शामिल करें जिसके द्वारा एक पौधा रोबोट से संपर्क या विदा कर सकता है। ऐक्रेलिक शीट के खिलाफ स्टैंड पर उपयुक्त मिट्टी के साथ स्थिति बर्तन और रोबोट मामलों में कुर्सियां में पहले रखा समर्थन करता है के सिरों को डालने ऐक्रेलिक शीट के लिए दो रोबोटों प्रत्यय । फिर शेष रोबोटों को प्रत्यय करने के लिए पैटर्न दोहराएं और तिरछे ग्रिट पैटर्न में समर्थन करें जैसे कि रोबोट की प्रत्येक पंक्ति पिछली पंक्ति से 35 सेंटीमीटर ऊपर है और प्रत्येक रोबोट क्षैतिज रूप से सीधे रोबोट या वाई संयुक्त के ऊपर तैनात है जो नीचे दो पंक्तियां हैं।यांत्रिक समर्थन एक नियमित रूप से ग्रिट पैटर्न में व्यवस्थित किया जाना चाहिए जो समान रूप से तिरछे है, जो 45 डिग्री पर झुकाव के कोण के साथ या न्यूनतम 30 सेंटीमीटर प्रति समर्थन लंबाई के साथ एक समान समर्थन लंबाई के साथ खड़ी है। पौधों की टुकड़ी के सांख्यिकीय चरम मामलों के लिए कुछ बफर की अनुमति देने के लिए पसंदीदा उजागर लंबाई कम से कम 40 सेंटीमीटर होनी चाहिए। रोबोट सॉफ्टवेयर में, एक उत्तेजना राज्य स्थापित करें जिसके दौरान रोबोट नीली रोशनी और एक निष्क्रिय स्थिति का उत्सर्जन करता है जिसके दौरान रोबोट या तो कोई प्रकाश उत्सर्जित नहीं करता है या लाल बत्ती उत्सर्जित करता है।प्रायोगिक सेटअप को नियंत्रित पर्यावरणीय परिस्थितियों में रखें और रोबोटों के लिए बाहरी प्रकाश उत्सर्जक डायोड ग्रोथ लैंप का उपयोग करके पौधे प्रकाश संश्लेषण बनाए रखें और प्रायोगिक सेटअप का सामना कर रहे हैं। अंकुरित होने के बाद, प्रत्येक पौधे को प्रायोगिक सेटअप के आधार पर अपना स्वयं का बर्तन प्रदान करें और हीटर, एयर कंडीशनर, ह्यूमिडिफायर, और डी-ह्यूमिडिफायर का उपयोग करके चयनित प्रजातियों के लिए उपयुक्त के रूप में हवा के तापमान और आर्द्रता के स्तर को विनियमित करें और तापमान दबाव आर्द्रता सेंसर का उपयोग करके इन स्तरों की निगरानी करें। कई बाद उत्तेजनाओं की स्थिति की उपस्थिति में संयंत्र के विकास का परीक्षण करने के लिए, रोबोटों को पैटर्न के वैश्विक मानचित्र के साथ विकसित किया जाना है और लगातार दो या अधिक सुविधाजनक बिंदुओं पर तैनात कैमरों का उपयोग करके प्रयोगों के टाइमलैप किए गए वीडियो को कैप्चर करता है जिसमें कम से कम एक कैमरा दृश्य शामिल है जिसमें पूर्ण प्रायोगिक सेटअप शामिल है।सुनिश्चित करें कि कैप्चर की गई छवियां पौधे के बढ़ते सुझावों के आंदोलनों को पर्याप्त रूप से कैप्चर करने के लिए एक उच्च पर्याप्त संकल्प के हैं जो आमतौर पर चौड़ाई में केवल कुछ मिलीमीटर होती हैं। फिर एक उपयुक्त प्रयोगात्मक विकास अवधि में यांत्रिक समर्थन के साथ पौधे की कुर्की की घटनाओं और विकास के पैटर्न का निरीक्षण करें। नीली रोशनी की कमी वाली स्थितियों के तहत, सकारात्मक फोटोट्रॉपिज्म शुरू नहीं होता है और पौधे ऊपर की ओर विकास प्रदर्शित करते हैं क्योंकि वे ग्रेविट्रोपिज्म का पालन करते हैं।पौधों को भी आम तौर पर पर परिधि प्रदर्शित किया । जैसा कि इन स्थितियों के तहत उम्मीद है, पौधे यांत्रिक समर्थन खोजने में विफल रहते हैं जिससे निष्क्रिय रोबोट और पतन होता है जब वे अब अपने वजन का समर्थन नहीं कर सकते हैं। कम से कम दो पौधे गिरने पर प्रयोग बंद कर देना चाहिए।इस प्रतिनिधि एकल निर्णय प्रयोग में, उत्तेजना रोबोटों ने सफलतापूर्वक सही समर्थन की ओर पौधों को चलाया। इस प्रतिनिधि कई निर्णय प्रयोग में, पौधों को एक पूर्व परिभाषित वक्र पैटर्न में वृद्धि हुई निष्क्रिय और उत्तेजना रोबोटों का उपयोग करने के लिए भावना और संयंत्र के विकास को प्रोत्साहित करने के लिए क्रमशः जब तक पूर्व परिभाषित वक्र पैटर्न पूरी तरह से हो गया था । इस तरह की बायोहाइब्रिड प्रणाली का अध्ययन वास्तुकला, जीव विज्ञान और इंजीनियरिंग से उभरती तकनीकों की ओर मार्ग प्रशस्त करने के लिए जीवित अनुकूली संरचनाओं को विकसित करने और निर्माण घटकों को विकसित करने के लिए ।

Research

JoVE Journal

Engineering

Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor

Terahertz Microfluidic एक समानांतर प्लेट Waveguide सेंसर का प्रयोग सेंसिंग

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic ...

Synthesis and Operation of Fluorescent-core Microcavities for Refractometric Sensing

संश्लेषण और Refractometric सेंसिंग के लिए फ्लोरोसेंट कोर microcavities के ऑपरेशन

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पॉलिमर के स्थायित्व अध्ययन और समवर्ती Hygrothermo-यांत्रिक उत्तेजनाओं के तहत फाइबर प्रबलित बहुलक कंपोजिट के लिए एक परीक्षण मंच

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Femtosecond Laser Filaments for Use in Sub-Diffraction-Limited Imaging and Remote Sensing

उप-विवर्तन में उपयोग के लिए फेम्टोसेकेंड लेजर तंतु-सीमित इमेजिंग और रिमोट सेंसिंग

Probing remote matter with laser light is a ubiquitous technique used in circumstances as diverse as laser-induced breakdown spectroscopy and barcode ...

Design and Implementation of a Bespoke Robotic Manipulator for Extra-corporeal Ultrasound

डिजाइन और अतिरिक्त साकार अल्ट्रासाउंड के लिए एक Bespoke रोबोट जोड़तोड़ के कार्यांवयन

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A Silicon-tipped Fiber-optic Sensing Platform with High Resolution and Fast Response

उच्च संकल्प और तेजी से प्रतिक्रिया के साथ एक सिलिकॉन इत्तला दे दी फाइबर ऑप्टिक संवेदन मंच

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Infrared Degenerate Four-wave Mixing with Upconversion Detection for Quantitative Gas Sensing

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We present a protocol for performing gas spectroscopy using infrared degenerated four-wave mixing (IR-DFWM), for the quantitative detection of gas species ...