[发明专利]一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，包括搭载板、遮光带、鱼鳍固定带、跳线板、不同波长LED灯和导线。搭载板是由万能板切割而成的“王”字型形状；遮光带缝合在搭载板上形成拱桥状以便适用于鱼头部分；鱼鳍固定带两端与搭载板同侧两角相连，固定带形成同侧双交叉；跳线板成对安插在搭载板的每条支路上，且在遮光带内外对称分布；不同波长LED灯可根据需要安插在跳线板上，分为内排LED灯与外排LED灯，同一支路的内排LED灯与外排LED灯为串联，各支路LED灯为并联结构，内排LED灯在内部刺激鲤鱼眼睛，外排LED灯在外部起到提示作用。本发明主要解决光控实验只能在暗光或无光条件下进行操作的问题。

技术领域

本发明涉及生物控制领域，尤其涉及一种可避免外界光源干扰且便于光控的鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置及方法。

背景技术

人类对动物进行生物行为控制是当今世界一个崭新的前沿高科技应用领域，通过对动物行为的有效控制可执行多种任务，可以应用于灾难搜救、反恐侦查、水下勘探、生态环境研究等民用及军事应用领域，是具有潜在应用前景的重要领域。

随着生物控制技术的快速发展，对动物机器人进行光刺激控制也成为一种重要技术手段。现有技术中公开了光刺激实验装置及激光通路(郭颂超.基于光遗传学技术的大鼠机器人运动调控[D].浙江大学，2015.)，通过光遗传学技术借助大鼠颅部埋植手术将光感基因与阵列电极固定于大鼠头部，并结合光刺激平台，完成大鼠运动行为控制。现有技术中还公开了适用于动物机器人的多路无线光刺激器(王玉良.适用于动物机器人的多路无线光刺激器的研究与设计[D].山东科技大学，2017.)，该刺激装置设计了一种方便携带、多通道、无线控制的光刺激器，但由于是半导体激光发射发热严重需要额外的降温电路。上述装置能够很好适用于陆地动物机器人的搭载与控制，而不适合水下动物机器人的搭载。现有技术中根据鲤鱼视觉器官特有的趋光性与避光性原理还提出了立体光刺激搭载装置，已公开专利CN207201733U公开了一种用于水生动物行为控制的立体光刺激搭载装置，但该装置只适用于暗光或无光环境中。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种使鲤鱼机器人不受外界光源干扰的光刺激搭载装置及应用方法，解决光刺激控制实验只能在暗光或无光条件下进行操作的问题，便于在任何外界光源条件下都能够控制鲤鱼机器人的水下运动。本发明将光刺激搭载装置搭载于鲤鱼机器人头部，通过鱼鳍固定带固定，将遮光带覆盖鲤鱼机器人头部，使鲤鱼机器人头部处在无外界光源影响的暗光环境中，进行光刺激控制实验，以实现对鲤鱼机器人的运动控制。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，包括搭载板、遮光带、鱼鳍固定带、跳线板、外排LED灯、内排LED灯和导线，设置搭载板为主体，遮光带缝合在搭载板上，两条所述鱼鳍固定带采用同侧双交叉缝合在搭载板上，两个跳线板并排固定在搭载板上的每条支路处，LED灯光刺激源设置多个不同波长的外排LED灯、内排LED灯，且同一支路的内排LED灯与外排LED灯为同一波长，并将LED灯光刺激源安插在跳线板上，随时更换不同波长的LED灯。

上述技术方案中，所述遮光带位于鱼嘴部分采用弹力松紧带与黑色遮阳网缝制而成，根据鱼嘴形状进行调节从而固定在吻部，并且遮盖鲤鱼眼球前部视野的亮光。

上述技术方案中，所述鱼鳍固定带两端与搭载板同侧两角相连，固定带形成同侧双交叉，形成两个交叉点，在搭载过程中，搭载板通过鱼鳍固定带固定在鲤鱼头部，固定带形成的两个交叉点分别位于腹部和背鳍处。

上述技术方案中，鱼鳍固定带是由两条黑色弹力松紧带交叉缝制而成，每条松紧带长为28CM。