[发明专利]一种面向昆虫机器人的环路控制神经性实验系统

权利要求书

1.一种面向昆虫机器人的环路控制神经性实验系统，其特征在于，包括：

集刺激和采集于一体的背包，负载在昆虫身上，完成对昆虫机器人的电刺激和神经信号采集；

昆虫机器人行为记录平台，用于拍摄及记录昆虫在电刺激状态下的行为动作，并在PC端进行显示；

昆虫机器人实验平台，用于发送电刺激控制指令以控制昆虫机器人，同时实时采集昆虫的神经信号并在PC端显示，整体实现昆虫机器人环路控制实验系统；

所述的昆虫机器人实验平台，采用IEEE1588精密时间同步算法设置主从时钟，根据同步消息中的时间戳和主从时钟之间的线路延迟，计算主从时钟的偏差，完成主从时钟同步，实现昆虫行为、神经信号的精确同步；

所述的昆虫机器人实验平台，采用XML模型，对于平台中的采集的电生理数据和视频数据进行数据属性提取，根据这些属性和特征对不同信号的数据分类，将其以统一格式集成到模型中。

2.根据权利要求1所述的一种面向昆虫机器人的环路控制神经性实验系统，其特征在于：

所述的集刺激和采集于一体的背包为超轻量级背包，采用柔性加工工艺，将神经刺激和采集芯片、微型天线、电池进行集成，满足昆虫飞行实验的负载约束及续航需求；

该背包对功能模块进行最大化的合并和核心电路复用，具体是：模拟放大部分滤波电路和放大电路的结构级合并，用于节省电流消耗；模数转换部分选用超低功耗、低中速模数转换的最佳选择SAR ADC进行模数转换；射频发射部分采用开关键控调制方式对信号进行调制，用于节省电路带宽和降低功耗。

3.根据权利要求1所述的一种面向昆虫机器人的环路控制神经性实验系统，其特征在于：

所述的昆虫机器人实验平台包含：

PC端发送给昆虫机器人电刺激指令的控制窗口以及昆虫神经信号显示窗口，该窗口还包含电刺激信号的频率和刺激个数选择和调整按钮；

微型控制器，主要在刺激过程中完成刺激指令的转换和传递，在神经信号采集过程中完成神经信号的解调，将信号传送给PC端进行神经信号的显示；

射频无线基站，主要作为信号传递中转站，以无线的方式将PC端的刺激指令传递给背包，并将背包采集的神经信号发送到微型控制器，构成昆虫机器人的环路控制；

所述的PC端发送左、右脑电刺激指令，通过微型控制器和射频无线基站将指令发送给背包，背包输出相应方波完成对昆虫的刺激；电刺激的同时，背包对刺激状态下昆虫神经信号进行采集、放大、AD采样和调制，以无线的方式发送到微控制器进行解调，完成后将神经信号数据传送到PC端，可视化的PC端将实现神经信号的波形显示和数据存储。