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基于BCI技术的动物机器人研究

王勇

  本课题是电子信息技术和神经科学相互交叉融合的产物,以“脑-机接口”技术为主要理论根据和指导原则,应用自动控制科学和微电子技术,研制开发了适合于自由活动动物的遥控导航系统,借助于神经生物学和电生理学知识,将特定的刺激脉冲通过植入到大鼠脑部的微电极施加到大鼠的神经系统,成功地实现了对其行为的调控,使之成为受控于人的“动物机器人”。本文首先概述了动物机器人的原理和优点,然后分别介绍了动物机器人本体的选择,微电极的分类及微电极植入手术,并指出了需要注意的问题。文中重点讲述了遥控导航系统的原理、系统组成(发射站和控制器)等,以及在动物机器人中的应用,实验证明其性能良好,稳定可靠,特别适合动物机器人应用。最后讨论了神经信号的采集、分析、特征提取及模拟重构,为以后用模拟重构的神经电信号进行直接神经支配打下良好的基础,这将使计算机很好的实现脑功能弥补或者部分代替大脑成为可能。动物机器人的研究,很好的解决了微型机器人携带能量不足、越障能力差、适应性差等问题,为军用或者警用提供了绝佳的隐蔽性,还给残疾人康复治疗注入了新的活力,并会加速新的生物医学仪器和临床医学技术的诞生。反之,本研究的开展,也会推动相关科学技术(如电子信息技术和神经科学等)的发展。……   
[关键词]:动物机器人;神经电信号;脑-机接口;微电极;定位;遥控导航;神经控制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东科技大学2006年
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