基于AVR的味覺感知系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著仿生學(xué)研究的興起以及生命科學(xué)的快速發(fā)展，攜帶有一定視覺、觸覺、聽覺功能的機(jī)器人已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。然而，由于對人類的味覺和嗅覺生物學(xué)機(jī)理尚未研究清楚，機(jī)器人在這兩方面功能的擴(kuò)展相當(dāng)緩慢。自從2004年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎授予嗅覺方面以來，味覺的研究成為了熱點(diǎn)課題，特別是近年來采用人工智能方法模擬人類味覺系統(tǒng)的電子舌的出現(xiàn)使得機(jī)器人味覺仿生感知技術(shù)的研究取得了極大的突破，這對人工智能及機(jī)器人科學(xué)的飛躍發(fā)展具有十分重要的意義。
　

2、　本文采用 ATmega16單片機(jī)作為主控芯片研制了一種基于光尋址電位傳感器（LAPS）的機(jī)器人味覺感知系統(tǒng)。硬件設(shè)計上，自主研發(fā)了一種 LAPS測量池，創(chuàng)新的采用乘法器MLT04和DDS器件實現(xiàn)了LAPS光電流的鎖相檢測，同時，使用了DAC芯片和運(yùn)放構(gòu)建了恒電位儀來提供偏壓，并對它們進(jìn)行了功能測試，結(jié)果表明其硬件指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。軟件設(shè)計上，在ICCAVR平臺實現(xiàn)了系統(tǒng)工作條件的切換以及數(shù)據(jù)的采集和傳輸，同時，采用 VC++6.0作

3、為開發(fā)平臺，設(shè)計了 PC機(jī)端軟件控制系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)工作參數(shù)的設(shè)定以及數(shù)據(jù)的存儲和顯示。論文完成了系統(tǒng)樣機(jī)的制作、軟硬件聯(lián)調(diào)和性能測試，討論了偏置電壓、調(diào)制頻率對光電流的影響，優(yōu)化了系統(tǒng)工作參數(shù)。通過對 pH溶液的檢測，系統(tǒng)靈敏度達(dá)到了29.1mV/pH。最后，使用本系統(tǒng)對檸檬酸、葡萄糖、鹽酸奎寧、NaCl、谷氨酸鈉五種味覺物質(zhì)進(jìn)行了實驗，在MatLab軟件中采用主成分分析（PCA）和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析識別。實驗結(jié)果表明，本系