本文選題：生物控制 + 恒流刺激��； 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文研究生物的運動控制問題,以無線通信和計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合生物神經(jīng)研究成果,研制出一種可用于對飛行動物進(jìn)行可視化運動控制的原型系統(tǒng),實現(xiàn)對飛行動物運動方向的控制。運動控制的實現(xiàn)方法是通過外科手術(shù)把微電極植入與動物腦內(nèi)與運動相關(guān)的神經(jīng)位點,然后基于后臺的飛行控制軟件平臺,通過GPRS的無線通信方式對微電極施加人工模擬的神經(jīng)電刺激信號,從而實現(xiàn)了一種可用于對多個飛行動物六個運動方向(左、右、前、后、左前、右前)進(jìn)行控制的遠(yuǎn)距離可視化遙控控制原型系統(tǒng)。論文詳細(xì)描述了整個系統(tǒng)包括了前端控制終端和后臺軟件的設(shè)計架構(gòu)。其中,控制終端(安裝在動物身上)包括微處理器系統(tǒng)、無線通信模塊、傳感器單元以及神經(jīng)刺激器單元,微處理器系統(tǒng)由主控制器STM32F103RCT6構(gòu)成,無線通信模塊采用GPRS網(wǎng)絡(luò),傳感器單元包括氣壓計和GPS模塊,神經(jīng)刺激單元實現(xiàn)了恒流電刺激信號的產(chǎn)生,系統(tǒng)測試時其輸出與微電極連接;后臺軟件包括基于C#的服務(wù)器和客戶端。控制終端與服務(wù)器的連接通過GPRS無線通信方式,使用TCP協(xié)議,服務(wù)器和客戶端的連接也使用TCP協(xié)議。用戶通過客戶端界面選擇指定動物對象,發(fā)出控制指令,經(jīng)過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給控制終端,控制終端輸出恒流電刺激信號,使飛行動物按照指定方向運動;同時控制終端的高度信息和GPS相關(guān)信息通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端界面進(jìn)行動態(tài)顯示。最后,論文描述了原形控制系統(tǒng)測試過程與數(shù)據(jù),驗證了人工模擬的恒流電刺激信號用于動物運動方向控制的可行性,并總結(jié)了課題研究中的不足,對下一步工作做了展望。本系統(tǒng)的設(shè)計思想可以應(yīng)用到其它一些需要生物控制、恒流刺激、定位監(jiān)控的場合。
[Abstract]:In this paper, we study the motion control of biology. Based on wireless communication and computer technology, we develop a prototype system which can be used to visualize motion control of flying animals. Realize the control of the flying animal movement direction. The method of motion control is to implant microelectrode into the nerve site related to movement in the animal's brain through surgery, and then it is based on the background flight control software platform. Through the wireless communication of GPRS, artificial electroneuroelectric stimulation signal is applied to the microelectrode, which can be used in six directions (left, right, front, left front) for multiple flying animals. A remote visual remote control prototype system for control. The whole system including the front-end control terminal and the background software design framework is described in detail. The control terminal (mounted on an animal) includes a microprocessor system, a wireless communication module, a sensor unit and a nerve stimulator unit. The microprocessor system is composed of a main controller STM32F103RCT6, and the wireless communication module uses a GPRS network. The sensor unit includes barometer and GPS module, the nerve stimulation unit realizes the generation of constant current electric stimulation signal, the output of the sensor is connected to the microelectrode when the system is tested, and the background software includes the server and client based on C #. The connection between the control terminal and the server is controlled by GPRS wireless communication. The TCP protocol is used in the connection between the server and the client, and the TCP protocol is also used in the connection between the server and the client. The user selects the designated animal object through the client interface, sends out the control instruction, forwards it to the control terminal through the server, and the control terminal outputs the constant current electric stimulation signal to make the flying animal move in the specified direction. At the same time, the height information of the control terminal and the GPS information are transmitted to the client interface through the server for dynamic display. Finally, the paper describes the testing process and data of prototype control system, verifies the feasibility of artificial simulated constant current electric stimulation signal used in animal movement direction control, summarizes the shortcomings of the research, and makes a prospect for the next work. The design idea of this system can be applied to other situations that require biological control, constant current stimulation and location monitoring.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

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本文編號：1883909