[发明专利]一种无创伤老鼠机器人运动控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制系统的控制方法，尤其是一种无创伤控制老鼠运动的方法。

背景技术

生物机器人(区别于仿生机器人)的研究始于上世纪90年代，区别于传统电子机器人，生物机器人具有长期自然选择的环境生存能力，且其具有的主动能源驱动能力可以大幅度地降低机器人的功耗。生物机器人自诞生起就因其巨大的优势得到了各国家的广泛关注。从当前的研究来看，各国相继开展了老鼠、蟑螂、海龟、壁虎、猿猴等生物机器人的研究，其中因老鼠能适应各种复杂的环境，且对其大脑神经系统的研究开始较早，在生物机器人领域技术相对比较完善。他们运动控制采用的方法是基于生物运动神经系统的控制机制来完成的，运动控制需要对生物体进行开颅电极植入手术，属于有创性运动控制方式，即未见无创伤运动控制方法的相关报道。无创伤老鼠运动控制具有无需进行开颅电极植入手术，操作方便、装备迅速、无创性和成功率高等特点，有助于走向实用化。因此，开发出一种无创伤运动控制的方法，将具有极其深远的意义。

发明内容

本发明克服了有创性动物机器人导航技术和方法的不足，提供了一种操作方便，成功率高，有利于生物机器人进入实用阶段的无创伤老鼠生物机器人运动控制方法。

为实现无创伤老鼠运动控制的目的，该方法通过包括由用于屏蔽外界环境的头罩，用于携带接收控制器的马甲，计算机控制的指令发生器和接收控制器四部分组成的系统，对老鼠实行无创伤的前进，左右转向进行控制，该方法执行如下步骤：

1，给老鼠戴上头罩，在头罩顶部安置无线摄像头；

2，在所述的老鼠背部安置接收控制器；

3，通过所述的计算机控制的指令发生器，向所述老鼠携带的接收控制器发出控制指令；

4，所述的接收控制器接收所述的控制指令后，按照所述控制指令分别调度刺激器刺激老鼠相对应的部位，所述的刺激器包括了超声波刺激器、表皮电极刺激器和LED灯光辅助刺激器，所述的超声波刺激器用于刺激其听觉、控制老鼠的前行；表皮电极刺激器用于刺激其痛觉，LED灯光辅助刺激器用于刺激其视觉，控制老鼠的左右转动；

5，重复步骤3和4，完成所述的计算机控制的指令发生器对老鼠的无创伤运动控制，从而到达设定位置的目的。

本发明用于无创伤老鼠机器人运动控制的方法，其中所述的马甲由迷彩服或其它布料缝制而成，老鼠穿上马甲后，在鼠体背部缝制一个口袋用于放置所述的接收控制器。

本发明用于无创伤老鼠机器人运动控制的方法，其中所述的计算机控制的指令发生器主要由PC上位机、接口芯片AU9254A21和基于微处理芯片ARMS3C2410以及无线发射芯片CC1000为核心的发射器组成，直接利用PC机USB接口供电，由PC上位机发出远程的RS232信号的控制指令，经过USB接口芯片AU9254A21使得RS232转化为TTL信号，然后经过主控制芯片ARMS3C2410微处理芯片对刺激信号进行识别，再通过无线发射芯片CC1000将信号发射出去。

本发明用于无创伤老鼠机器人运动控制的方法，其中所述的接收控制器主要由微处理芯片ARMS3C2410、无线接收芯片CC10001、刺激器和图像采集器组成，以ARMS3C2410微处理芯片为核心芯片，整个控制器由12V干电池供电，大小为60mm×25mm×20mm，重量为85g，接收芯片采用CC1000，接收芯片在获取指令发生器发送来的指令信号后，通过主控制器ARMS3C2410微处理芯片的指令验证，一旦判断有效，启动所述相应的刺激器进行刺激，同时，启动图像采集器进行实时图像采集以调制老鼠运动。

本发明用于无创伤老鼠机器人运动控制的方法，其中所述的刺激器选用时基芯片NE555为主控芯片，超声波刺激器输出频率为18-30KHZ可调信号，表皮电极刺激器输出脉冲为90hz-120hz的低频脉冲。

本发明用于无创伤老鼠机器人运动控制的方法，其中所述的头罩用于老鼠视觉、听觉及味觉的屏蔽和各种刺激器的固定和摄像头的安放，所述的头罩采用骨架式结构，利用石膏镀膜而成，在头罩底部穿孔，使内外空气相通，同时选用具有吸附功能的海绵薄膜使内外相隔，还可以起到防毒的作用。

附图说明：

图1为本发明中无创伤老鼠机器人运动控制方法的系统示意图；

图2是本发明中无创伤老鼠机器人运动控制方法的上位机流程控制图；

图3是本发明中无创伤老鼠机器人运动控制方法的上位机界面图；

图4(表1)是本发明中无创伤老鼠机器人运动控制方法的运动控制图表。