看见昼夜行为轨迹
帝国理工Gilestro实验室的PLOS Biology开放仪器：树莓派红外追踪、20管标准Arena与多机节点管理。已有外部团队明确自建并发表eLife研究；含原视频、11章图解、原版BOM和采购缺口，分别标注图纸、软件、图文许可。
alan000
PLOS Biology 2017
### 确定基础追踪版，先冻结版本
本页为2017基础3D打印Ethoscope＋标准20管Arena；不含Arduino、旋转电机、光遗传刺激或气味模块。四个STL各一件、两片侧壁、一个灯支撑，先核同版本孔槽。原手册标V2相机却指向旧5MP料号，连接器文字也不一致：这些条目没有澄清前先不要批量买。本页提供原地址与缺口，不冒充一键购齐清单。
[原S3装配手册](https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003026.s004) · [原版CAD与系统归档](https://zenodo.org/records/831154)
照片、图和界面：Geissmann等，PLOS Biology2017论文与S3附录，CC BY4.0；中文说明/关系图为本站整理。历史截图仅用于说明，不能视为当前版本实测。
### 打印机壳和管架，试配侧壁与灯箱
下载Zenodo831154：Light Box、Lower Case、Upper Case和arena_10x2_shortTubes四个STL；side_wall.pdf两件；light_support.pdf一件，后者与手册“3D打印”描述不同，按实际孔槽选制造路线并记录。先切片查尺寸/支撑，用料按切片；板厚由图/CAD与试装确认，不随意填值。清除毛刺，空装检查槽、相机孔和M2/M3孔。
[原S3装配手册](https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003026.s004) · [原版CAD与系统归档](https://zenodo.org/records/831154)
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### 准备系统卡与节点，避免混用年代
归档有ethoscope_os_20160721.tar.gz和md5；这是历史ArchLinuxARM环境，原节点Antergos也已过时。研究复原需匹配同年代代码和依赖；新部署走现行文档并单独记录设备、节点版本，不能将v2代码直接当旧镜像替换。写卡前核实目标盘并备份，记录校验值，为每台生成唯一ID/名称。搭专用本地平台，路由和服务配置使用一致私有地址；旧手册192.169.x.x不是私网模板。
[原S3装配手册](https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003026.s004) · [原版CAD与系统归档](https://zenodo.org/records/831154)
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### 制作GPIO排线，逐针检查映射
采用6芯18cm排线。Pi端625-7303是总40针，即2×20，不是2×40。小端原图12孔、正文2×3、原832-3648厂商6针不一致；需先确认实际公母配对、锁扣与线序，保留照片。用通断档从Pi物理针4映射到底座灯正极，从物理针6映射到负极；不是BCM GPIO4/6。不上电时验证相邻针无短路，再套绝缘。
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### 装红外灯段与底座
按原图截一段含3颗850nmLED的灯带，正负各约5cm导线，焊到已验证映射的底座端并热缩绝缘。导线先穿灯箱孔再固定灯支撑，灯面对反射内壁。原表灯带标12V但手册由Pi5V脚供电，是特定灯带的低压使用方案：先测能否均匀发光及电流，不能把12V接进Pi。换灯带的验证不能省略。
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### 安装红外相机、树莓派和上盖
相机朝下置入下壳，用2个M2×6及2个尼龙M2螺母固定；主板用2个M3×12。断电连接正确方向的CSI排线、SD卡及GPIO线束，上壳四角放4个M3螺母并用余下4个M3×12闭合。确认相机排线未折损、相机孔无遮挡；两侧壁插入对应槽，电源最后接。原图可能混Pi2/Pi3和相机版本，不据外观判断型号。
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### 调焦并安装三枚定位点
按实际相机版本使用匹配调焦工具，不照V1去胶步骤处理V2。标准管架放入20根内3/外5/长65mm管；从archive的arena_targets.pdf按100%打印3枚Ø4mm黑圆点，准确裁剪、平贴并保持反差。图像左上角为无点角，其余三点位置照CAD。先用无动物测试检查全场清晰、无遮挡，后续开始跟踪后不要再移动管架。
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### 连接节点，检查供电、温度和UTC
5V电源经过MicroUSB为Pi3供电；原40WAnker是多口总功率，单口电流仍需核对，不能用数值替代测试。检查无欠压、灯场不闪、设备ID唯一；节点有线连接、设备Wi-Fi连接，确认发现列表及预览。所有设备与节点记录UTC并同步时间，温控/光周期独立记录，多台Pi发热会改变环境。
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### 先跑无刺激短测试，核对20个ROI
节点选择设备→预览→开始跟踪。填写实验元数据；基础版选择DefaultStimulator，不调用不存在的刺激硬件。选择与标准20管架匹配的ROI builder及追踪器，检查三点识别与20个区域编号、目标对比、单位和时间戳。先做短时功能测试再进入正式批准方案；仅因网页出现running不能认定追踪正确。
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### 处理定位错误并确认数据备份
若提示应有3个targets而只找到2个，先查圆点是否切圆、对焦和遮挡，停采再调整；改变管架位置后重新初始化ROI。设备断线时先检查供电、网络、SD空间和服务日志，不能只反复启动。停止后确认数据库已同步节点，备份时间更新并可读取；同时留存元数据、视频（若启用）和采集软件版本。
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### 用可审计证据完成验收
逐条核对：结构稳固、供电不欠压、亮度稳定、3点/20ROI映射、UTC与设备ID、短时数据完整、节点备份可读取。对照少量人工标注样本评估追踪误差，保留参数/日志/异常和BOM偏差。外部CUNY论文提供实际自建依据，但本页未做硬件或行为实验；不宣称几十人复现或特定睡眠结论已被本站重复。
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