基于BCI的生物機(jī)器人研究.pdf

1、生物機(jī)器人是指利用生物體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能、動(dòng)力供應(yīng)體制，從生物運(yùn)動(dòng)的感受傳入或神經(jīng)支配入手，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物的運(yùn)動(dòng)和某些行為的人為控制，從而利用生物特長(zhǎng)代替人類完成人所不能和人所不敢的特殊任務(wù)。 腦機(jī)交互技術(shù)(BCI)，研究的是如何通過非自然的方法溝通腦內(nèi)信息和外界環(huán)境。它為大腦和環(huán)境提供了雙向傳輸通道，外界信息能從生物傳感器輸入到神經(jīng)系統(tǒng)，神經(jīng)信號(hào)也可以用于控制外部電子機(jī)械裝置。該項(xiàng)技術(shù)可以修復(fù)、改善甚至擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)原有功能，提供了一種嶄

2、新的信息交互模式。 利用生物控制技術(shù)研制生物機(jī)器人始于上世紀(jì)90年代，是電子信息技術(shù)、微制造技術(shù)和生物科學(xué)高度發(fā)展與相互融合的產(chǎn)物，是目前科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。 通過研究生物機(jī)器人，利用動(dòng)物自身的生物傳感功能，獲取動(dòng)物的感覺，控制動(dòng)物的行為，使動(dòng)物在人類無法進(jìn)入的地區(qū)有目的得完成尋找目標(biāo)、定位等活動(dòng)，大大降低在危險(xiǎn)環(huán)境和戰(zhàn)場(chǎng)中人類所面臨的危險(xiǎn)，在軍事偵察、邊境緝毒、救災(zāi)等領(lǐng)域都有廣泛的用途。 本文首先介紹了生

3、物機(jī)器人和BCI技術(shù)的基本概念，重點(diǎn)講解對(duì)基于BCI的生物機(jī)器人的研究的巨大意義和廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的一些重要成果作了簡(jiǎn)單介紹。闡述了基于BCI的生物機(jī)器人的研究的基本原理和關(guān)鍵的技術(shù)，涉及到神經(jīng)科學(xué)，傳感器，植入式電極，無線遙控遙測(cè)等眾多方面的內(nèi)容。 接著介紹了生物機(jī)器人研究對(duì)象的選擇，以及對(duì)大鼠從飼養(yǎng)、篩選到訓(xùn)練等各個(gè)方面的做了相應(yīng)的探索和實(shí)踐。討論了大鼠行為控制系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則。提出了控制系統(tǒng)的基