【摘 要】
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生物机器人一般指利用生物良好的运动机能以及动力供给特点,从动物本身的感受器官感受信息传入或者神经支配入手,实现人为控制生物的某些行为或者运动的机器人。鸽子能够在三
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生物机器人一般指利用生物良好的运动机能以及动力供给特点,从动物本身的感受器官感受信息传入或者神经支配入手,实现人为控制生物的某些行为或者运动的机器人。鸽子能够在三维空间进行活动不受地形因素的影响,且具有飞行速度快,负载能力强,易繁殖和有归巢能力等特点,在生物机器人研究中具有很大的潜力。以前针对鸽子机器人的研究都是针对鸽子脑电的刺激,即侵入式刺激,这不光对鸽子本身具有伤害且在应用中存在刺激点磨损等不可控的因素,而科学家们发现鸽子归巢飞行时主要依据地磁信息,它们的磁导航能力使鸽子机器人的磁调控研究具有很大的潜力,但地磁信息是怎么帮助鸽子进行导航定位的却仍然是个迷。针对鸽子机器人户外飞行磁调控方法探索,本文研制的户外飞行机载装置尺寸为50.0mm×30.0mm×15.0mm,重量仅为19.6g,该装置不仅能够实时采集并记录下鸽子飞过地点的地磁场信息、姿态信息(稳定状态下)和GPS信息,而且能够依据预编程的判别条件产生三通道可调的人工磁场刺激。本文针对装置的功能可靠性进行了一系列的验证实验,最终利用研制的装置进行了关于鸽子磁导航的初步实验,包括鸽子户外飞行地磁场采集实验和晴天、阴天条件下的单轴磁场刺激实验。本文研制的装置和进行的鸽子户外实验为研究鸽子归巢飞行时磁导航机制以及未来基于磁场刺激的鸽子机器人提供了基础,为推动鸽子机器人户外飞行磁调控的研究提供了有力的工具。
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