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基于电刺激的动物运动行为控制方法研究
  • 项目名称:基于电刺激的动物运动行为控制方法研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:60375026
  • 申请代码:F0306
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:原魁
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院自动化研究所
  • 批准年度:2003
中文摘要:

本项目以神经生理学理论为基础,研究动物神经在外部电刺激信号作用下产生的虚拟提示、奖赏、惩罚,对动物运动行为的影响,实现对动物的控制,并通过实验、统计分析、模式识别等方法,归纳出合理的动物运动行为控制模式和训练方法,实现对动物运动的控制。对动物运动行为的控制的实现,将开辟机器人研究的新领域,因为把可控制的动物作为运动本体的动物机器人研究,解决了目前全自主移动机器人研究中的若干难题,如运动机构的设计和实现问题、复杂环境下的自主运动路径选择问题、长时间工作时的功耗问题等。动物机器人可以到达各种危险、狭小、复杂的场合,完成探测、救护、侦察等任务。因此,基于外部电刺激的动物行为控制方法研究,不仅可以让动物在经济建设中的诸如矿山、城市灾害的救护中发挥重要作用,也可以在科学探索的未知复杂环境中大显身手,其军事引用价值更是无法想象的

结论摘要:

为了克服传统智能机器人研究中的若干难题,如运动机构的设计和实现问题、复杂环境下的自主运动路径选择问题、长时间工作时的功耗问题等,本项目提出了动物机器人的研究思路。所谓动物机器人,就是指利用动物作为运动本体,背负或者在其体内埋植电子电路、传感器等装置,经过一定的训练,通过遥控方式控制动物的运动行为,来得到所需的信息或者完成某种任务。还可以此为平台把动物作为生物传感器,或制作不同的动物疾病模型来研究疾病的发生机理及康复治疗方法。本课题不仅对基础研究、临床应用具有重要的意义,还可以满足搜救、探索、排爆等现实需要,而且其军事价值更是不可限量。本项目以神经生理学为基础,研究动物神经在外部电刺激信号作用下产生的虚拟奖赏和惩罚对动物运动行为的影响,并通过实验、统计分析、模式识别等方法,归纳出合理的动物运动行为控制模式和训练方法,实现对动物运动的控制。在此基础上,研制出了用于训练动物机器人的多模式无线遥控电刺激器和动物运动行为监控分析系统,设计了动物神经信息无线采集系统和微推进电极,提出了新的动作电位检测和分类方法,训练出了初步可控的大鼠、兔子等动物机器人原型,对比格犬训练方法的研究正在进行中。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 9
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
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