sd大鼠行为控制系统设计和实现论文

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1、摘要经过自然界上亿年的进化，动物形成了非常完善的功能，所以把动物与相关的电子设备相融合构成可以受人类控制的动物机器人成为吸引无数科研人员的研究热点问题。动物行为控制的研究对灾难搜救、军事侦查等具有重要意义，并能进一步促进脑科学、神经修复技术、计算机技术、MEMS技术的发展。大鼠行为控制系统是实现大鼠行为控制的关键因素。在大鼠行为控制系统的研究中考虑到系统的部分电路是要和大鼠相融合，所以对电路的体积、质量、功耗、可靠性等各方面有更多的限制。在此背景下本文进行了如下研究：(1)分析了大鼠行为控制的基本原

2、理和相关技术。首先简要分析了大鼠行为控制的两种控制策略，并根据这两种方法的优劣选取了控制策略；然后对大鼠行为控制的关键技术一植入式电极技术和无线通信技术进行了研究；最后选取了合适的通信技术和电极。(2)设计并实现了一个以MSP430F161l和NRF24L01为核心的大鼠行为控制系统，该系统由无线发射部分和行为控制器两部分构成。行为控制指令首先由运行在PC机上的控制软件来进行设置，然后经USB传输到由C8051F320构成的发射基站来进行发送：最后由MSP430F161l构成的行为控制器接收指令并产

3、生刺激信号，来对大鼠的行为进行控制。实验表明，该系统工作稳定，通信可靠。(3)首先采用本文所实现的大鼠行为控制系统进行了大量的行为控制实验：然后根据实验结果对大鼠的三个刺激部位的神经核团的电压敏感性做了简单的分析。关键词：动物行为控制嵌入式系统无线通信AbstractAfterhundredsofmillionyears’evolutionofthenature，animalshasformedverygoodfunctions，SOscientistsandengineershavebeenfas

4、cinatedbyanimal—robots，whichfuseanimalsandartificialelectronicequipmentcallbecontrolledbythehumanbeings．Theresearchofanimalbehaviorcontrolisofimportanceforseveraldomains，suchaspost·disastersearchandrescue，militaryreconnaissanceandSOon．Theresearchcanals

5、opromotedevelopmentofbrainscience，Nerverepairtechnology,computertechnologyandMEMStechnology．砀esystemforratbehaviorcontrolisthekeyfactorintheresearchofratbehaviorcontr01．Inthispaper,thecircuitofsystemhasmanylimitsinvolume，mass，power,reliabilityandothera

6、spectsbecausepartofthecircuitneedtobeintegratedwithrat．Themainresearchofthepaperasfollows：(1)Ranalyzesthebasicprincipleandrelatedtechnologiesofratsbehaviorcontr01．First,itanalyzestwostrategi鹳ofratbehaviorcontrolandselectedcontrolstrategies．Thenitanalyz

7、esthekeytechnologiesofratsbehaviorcontrol，whichaleimplantedelectrodetechnologyandwirelesscommunicationtechnology．Finally,itselectstheappropriatecommunicationtechnologyandelectrodes．(2)Acontrolsystemforratbehaviorhasbeendesignedandimplemented，whichbases

8、onthechipofMSP430Fl6llandNRF24L01．Thesystemconsistsofwirelesstransmitterandthebehavioralcontroller．First，thebehavioralcontrolcommandissetbyPCcontrolprogram．ThenthecommandistransmittedviaUSBtothelaunchbasestationsconstitutedofC8051F320fo