脑控技术在鸽群运动中的应用研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdhjy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物群体在空间的大规模集群运动是自然界的神奇现象之一。鸟群作为空中集群的典型代表,其集群飞行的内在机制广受关注,是交叉学科前沿的热点问题之一。鸽子具有良好的归巢和负重等能力,存在规律的集群运动现象,是集群运动现象研究过程中理想的实验对象。现有的家鸽集群研究大多是依靠对自然状态下鸽群的飞行数据进行记录和分析,尚未有对实验对象加入人为可控参数进行研究的方法。本文针对通过人工可控参数研究鸽子集群运动现象的空白,提出了利用鸽子脑控技术在鸽子集群运动中引入人工可控参数的方法,细化方法的关键步骤,并验证其可行性。首先通过对鸽群自由飞行的详细时空数据进行方向相关分析,得到鸽群的领导-跟随层级关系,并从中选取处于领导层级的鸽子;然后利用鸽子脑控技术将其改造成运动诱导鸽,设计调控流程并进行引入运动诱导鸽的鸽群飞行实验,对上述方法步骤完成验证。论文首先优化了鸽子背载模块。新模块体积更小(30.0mm*30.0mm*15.0mm)、重量更轻(12.5g),易于家鸽背负。新模块的采样率从1Hz提高到了5Hz,大大提高了记录飞行轨迹的时空分辨率,有利于鸽群层级关系的分析。新模块采用了我国拥有自主知识产权的北斗模块,为该方向研究的后续发展打下基础。其次,论文对自由状态下的鸽子集群飞行开展了行为实验并进行了层级分析。行为实验在距离鸽舍不同远近的三处放飞点进行,群内相关分析显示,在较远距离放飞的鸽群体现出较好的群运动一致性,便于层级分析的开展。根据距离最远的鸽群行为实验和层级分析结果,确定了领导层级的个体,用于后续鸽群飞行诱导的实验。另外,利用计算机模拟北斗记录经纬度误差的方法,检验了轨迹分析方法体系的有效性。最后,论文利用鸽子脑控技术对所选领导层级的个体安装脑机接口及神经调控装置,使其成为运动诱导鸽,为运动诱导鸽选取合适的刺激端口与刺激参数,制定合理的调控流程,进而将人工控制因素带入鸽群完成验证工作。对含运动诱导鸽的不同群体进行了初步测试,结果显示,在神经调控信号作用下,运动诱导鸽在各组实验中都产生了预期的盘旋动作,当运动诱导鸽在刺激下旋转一周及以上时,其余鸽子跟随旋转一周及以上的概率为60%,验证了利用鸽子脑控技术在鸽子集群运动中引入人为可控参数方法的可行性。
其他文献
随着光电系统的发展,透明导电材料由于其优异的光电性能在显示器、太阳能电池和建筑涂层等领域得以广泛应用,同时作为窗口除雾的加热电极和降低雷达散射截面积的电磁屏蔽薄膜在航空航天领域的光学窗口起着至关重要的作用。座舱盖作为飞机的光学窗口不仅要承载座舱内外的压差载荷与鸟撞和高速飞行气动热的结构需求,还要能够减小电磁波的散射实现隐身效果。由于座舱盖基底是聚合物且是曲面形状,因此需要在低温下制备具有一定韧性的
近年来,随着土木工程结构设计理论及技术的不断发展,结构的功能、规模、造型越来越多样化、复杂化。因此,对工程结构的健康监测、安全评估也越来越引起人们的关注,模态参数识别是结构健康监测的关键研究问题。本文对基于连续小波变换参数识别中的小波脊线提取及应用问题进行了研究。小波脊线包含的幅值和相位信息,是结构模态参数识别的重要因素,提取的脊线是否精确影响到参数识别的准确性。Crazy Climber算法是目
非煤矿业的安全隐患使得安全管理信息系统的建设必要性日益突出。但现有的井下工业网络、多源数据处理、异构数据融合方面存在的不足和缺陷已成为安全管理信息系统发展的瓶颈,因此,研究能够满足矿山实际安全需求的安全管理信息系统迫在眉睫。本文从金川公司三矿区东部贫矿为研究对象,针对该金属矿区安全管理信息系统存在的缺陷和实际生产需求,深入分析了安全管理信息系统的建设必要性,详细介绍了近年来的发展趋势和研究现状,阐
激光半模冲击成形是利用激光诱导的高压冲击波作用于板料,板料在冲击波作用下在模具内发生横向和纵向塑性变形而精确复制模腔的形状。激光半模冲击成形技术作为一种全新的塑性快速精确成形技术,在航空、航天和汽车等领域具有广阔的应用前景。本文利用数值模拟和实验方法,主要以2024-T351铝合金为对象,首先分析了激光半模单点冲击成形中板料在激光冲击波作用下与模腔相互作用的过程,分析了其变形特点,揭示关键工艺参数
电火花线切割加工作为特种加工技术的重要组成部分,在模具加工、精密零件制造、航空航天等领域中占有重要地位。目前,常见的线切割数控系统采用插补与运动控制同步进行的方式,难以运行复杂插补算法,并且设备之间难以实现相互协同工作,另外线切割加工需要控制的参数较多,仅靠经验设定不易获得较好的效果。为解决上述问题,本文将云制造技术应用到电火花线切割加工设备,重新搭建电火花线切割数控系统与硬件平台,开展实验研究。
作为一种有效的连接技术,超声键合属于节能环保的键合方式,其在加工过程中不需要额外的键合材料,也不需要高温环境,不会产生环境有害气体,因此其在工业生产中越来越流行。随着工业自动化的不断改革和创新,现在的工业键合技术要求精度高、鲁棒性强和环境适应性好,而传统的超声键合设备由于键合过程中劈刀的磨损,经常需要手动进行键合力和键合能量的校正。机器视觉反馈以其精度高、实时性好、对待加工工件表面无磨损等优点成为
随着汽车工业和物联网技术的快速发展,VANET作为物联网技术在汽车领域的一个重要应用,因在交通优化、交通管理、交通事故避免和自动驾驶等方面的优势而受到了学术界和工业界
如何有效克服卫星信号不好情况下的定位导航失败的问题,实现运动载体的自主、高精度导航,提升运动载体的作业能力,是导航领域研究的热点。针对特殊车辆导航性能的需求,本文从测绘与导航两个角度出发,研究基于RTK(Real-Time Kinematic)测绘与图像匹配定位的测绘导航一体化技术,提升车辆的导航性能。首先,论文针对车载图像高精度导航的要求,结合RTK高精度地理定位的特点,提出了一种基于地图测绘的
可再生能源发电清洁可持续,其发展在世界范围得到了优先的关注与政策支持。我国可再生能源资源丰富,然而绿色能源发电存在上网、发电、消纳的难题,可再生能源政府补贴政策也
拉丁舞作为一项新兴运动项目,具备了竞技与艺术的双重价值,同时还能对少年儿童在生长发育过程中的身体塑形以及心理启蒙有良好的教育作用,在国内受到了越来越多少儿和成人选手的热烈追捧。随着科技的快速发展,选手们的学习途径越来越广,技术提升越来越快,竞争也越来越大,其综合能力的重要性也日益突出。由于旧评分系统已经无法满足现下竞赛规格的要求,遂进行了一系列改革,使少儿拉丁舞选手的竞技表现力逐渐成为体育舞蹈赛事