I biologi di Windsor stampano in 3d dei robot-rospi per aiutare a studiare l’insolito rituale di accoppiamento dei rospi reali
Un gruppo di ricercatori dell’Università canadese di Windsor ha fatto uso della tecnologia di stampa 3D per indagare su un fenomeno insolito nel mondo naturale. Hanno stampato ” robo-toads ” replica in 3D, simile ad altre versioni robotiche stampate in 3D di animali che sono stati utilizzati per la ricerca in passato. Questi robo-rospi sono stati utilizzati per tracciare il comportamento di accoppiamento dei rospi. I maschi di una specie di rospo che vive nelle foreste dell’America Centrale diventano gialli per un giorno all’anno, durante la stagione degli amori, e gli ecologisti comportamentali Daniel Mennill e Stéphanie Doucet hanno voluto scoprire perché.
Il progetto è iniziato quando gli scienziati hanno osservato il comportamento in Costa Rica. Erano lì per studiare gli uccelli, ma furono sorpresi da una notevole trasformazione nei rospi che videro. Il primo giorno di forti piogge dopo un lungo periodo di tempo secco, emersero rospi che erano di un colore giallo brillante, come un limone. Quando tornarono il giorno seguente, si voltarono di nuovo verso il marrone.
Il team ha voluto scoprire perché questo è successo, teorizzando che era un modo per i rospi maschi di impressionare potenziali compagni. Volevano produrre repliche dei rospi che potessero essere posizionate tra quelle reali per stimolare particolari tipi di comportamento attraverso i loro colori. Iniziando con lo stampaggio di rospi di plastilina e argilla, hanno capito che il colore giallo era un modo di rospi a segnalare quale sesso fossero. Hanno poi voluto sapere come le donne hanno fatto la loro scelta tra maschi di colore simile, e questo studio ha richiesto un livello più alto di realismo nei loro modelli.
L’idea di utilizzare la robotica stampata in 3D è venuta da Lincoln Savi, studente universitario laureato in Master of Science dell’Università di Windsor. I vantaggi della stampa 3D consisterebbero nel fatto che i rospi di replica potevano essere stampati con un livello sufficientemente elevato di precisione da far ingannare i veri rospi, e potevano anche incorporare meccanismi robotici che consentivano loro di muoversi, stimolando veri rospi attraverso il movimento e colore e forma
Savi ha iniziato facendo uso della fotogrammetria, una tecnica che prende più foto di un oggetto e utilizza il software per creare un modello 3D digitale dalle immagini 2D. Ci è voluto un po ‘di tempo, tuttavia, poiché l’oggetto su cui stava scattando foto era costantemente saltellante e raramente si metteva in posa per il tempo necessario per essere catturato.
“Avevo solo 11 foto prima che si muovesse”, disse Savi. “” Non sono riuscito a ottenere nessuna foto della sua parte inferiore e lui era in alcune foglie, quindi c’era una geometria nascosta dalle foglie “.
Avvalendosi delle migliori immagini che poteva ottenere, Savi 3D ha stampato il modello e poi scolpito le parti che non era in grado di catturare correttamente nella versione digitale. La stampa iniziale ha richiesto solo un’ora, ed è stato al lavoro sulla scultura per circa sette ore. Ha poi applicato diverse mani di vernice per ottenere i colori giusti, uno per i rospi gialli e uno per quelli marroni regolari. Tutto ciò che restava era un meccanismo robotico che permetteva al rospo della replica di muoversi in un modo vagamente realistico.
“La parte robo era in realtà piuttosto semplice”, ha detto Savi. “Ho usato alcuni microprocessori programmabili e alcuni servi e ho appena realizzato un semplice programma che sceglie un angolo casuale e fa muovere il rospo lì”.
Un gruppo di ricerca è ora in Costa Rica con i robo-rospi, in attesa che inizino le forti piogge. Esporranno le femmine alle loro creazioni stampate in 3D e, si spera, si avvicineranno un po ‘di più alla risoluzione del mistero dei rospi gialli e dei loro rituali di accoppiamento.
