本发明专利技术公开了一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，包括搭载板、遮光带、鱼鳍固定带、跳线板、不同波长LED灯和导线。搭载板是由万能板切割而成的“王”字型形状；遮光带缝合在搭载板上形成拱桥状以便适用于鱼头部分；鱼鳍固定带两端与搭载板同侧两角相连，固定带形成同侧双交叉；跳线板成对安插在搭载板的每条支路上，且在遮光带内外对称分布；不同波长LED灯可根据需要安插在跳线板上，分为内排LED灯与外排LED灯，同一支路的内排LED灯与外排LED灯为串联，各支路LED灯为并联结构，内排LED灯在内部刺激鲤鱼眼睛，外排LED灯在外部起到提示作用。本发明专利技术主要解决光控实验只能在暗光或无光条件下进行操作的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置及方法
本专利技术涉及生物控制领域，尤其涉及一种可避免外界光源干扰且便于光控的鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置及方法。
技术介绍
人类对动物进行生物行为控制是当今世界一个崭新的前沿高科技应用领域，通过对动物行为的有效控制可执行多种任务，可以应用于灾难搜救、反恐侦查、水下勘探、生态环境研究等民用及军事应用领域，是具有潜在应用前景的重要领域。随着生物控制技术的快速发展，对动物机器人进行光刺激控制也成为一种重要技术手段。现有技术中公开了光刺激实验装置及激光通路(郭颂超.基于光遗传学技术的大鼠机器人运动调控[D].浙江大学，2015.)，通过光遗传学技术借助大鼠颅部埋植手术将光感基因与阵列电极固定于大鼠头部，并结合光刺激平台，完成大鼠运动行为控制。现有技术中还公开了适用于动物机器人的多路无线光刺激器(王玉良.适用于动物机器人的多路无线光刺激器的研究与设计[D].山东科技大学，2017.)，该刺激装置设计了一种方便携带、多通道、无线控制的光刺激器，但由于是半导体激光发射发热严重需要额外的降温电路。上述装置能够很好适用于陆地动物机器人的搭载与控制，而不适合水下动物机器人的搭载。现有技术中根据鲤鱼视觉器官特有的趋光性与避光性原理还提出了立体光刺激搭载装置，已公开专利CN207201733U公开了一种用于水生动物行为控制的立体光刺激搭载装置，但该装置只适用于暗光或无光环境中。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种使鲤鱼机器人不受外界光源干扰的光刺激搭载装置及应用方法，解决光刺激控制实验只能在暗光或无光条件下进行操作的问题，便于在任何外界光源条件下都能够控制鲤鱼机器人的水下运动。本专利技术将光刺激搭载装置搭载于鲤鱼机器人头部，通过鱼鳍固定带固定，将遮光带覆盖鲤鱼机器人头部，使鲤鱼机器人头部处在无外界光源影响的暗光环境中，进行光刺激控制实验，以实现对鲤鱼机器人的运动控制。为实现上述目的，本专利技术是根据以下技术方案实现的：一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，包括搭载板、遮光带、鱼鳍固定带、跳线板、外排LED灯、内排LED灯和导线，设置搭载板为主体，遮光带缝合在搭载板上，两条所述鱼鳍固定带采用同侧双交叉缝合在搭载板上，两个跳线板并排固定在搭载板上的每条支路处，LED灯光刺激源设置多个不同波长的外排LED灯、内排LED灯，且同一支路的内排LED灯与外排LED灯为同一波长，并将LED灯光刺激源安插在跳线板上，随时更换不同波长的LED灯。上述技术方案中，所述遮光带位于鱼嘴部分采用弹力松紧带与黑色遮阳网缝制而成，根据鱼嘴形状进行调节从而固定在吻部，并且遮盖鲤鱼眼球前部视野的亮光。上述技术方案中，所述鱼鳍固定带两端与搭载板同侧两角相连，固定带形成同侧双交叉，形成两个交叉点，在搭载过程中，搭载板通过鱼鳍固定带固定在鲤鱼头部，固定带形成的两个交叉点分别位于腹部和背鳍处。上述技术方案中，鱼鳍固定带是由两条黑色弹力松紧带交叉缝制而成，每条松紧带长为28CM。上述技术方案中，所述跳线板成对安插在搭载板的每条支路上，且在遮光带内外对称分布，用于连接不同波长的LED光刺激源和搭载板，每一支路上有两个跳线板，共计12个，用焊锡连接导通，同一支路的内排LED灯与外排LED灯为串联，各支路LED灯为并联结构，内排LED灯在遮光带内部刺激鲤鱼眼睛，外排LED灯在遮光带外部起到提示作用。上述技术方案中，所述搭载板共有6组并联LED灯光刺激源安插在跳线板上，同一支路跳线板为串联且每个跳线板上有两个LED灯组成，跳线板固定在搭载板上。上述技术方案中，所述搭载板是由万能板切割而成的“王”字型形状。上述技术方案中，所述搭载板底端长为12cm,宽为1.5cm；中端长为11cm，宽为1.5cm；顶端长为10cm，宽为1.5cm，其中每一支路上下间隔为1.5cm，左右间隔为3cm。本专利技术还公开了一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载方法，包括如下步骤：步骤S1：选取体长范围为30～34cm、体重为0.9～1.1kg成年健康鲤鱼置于丁香酚溶液中进行药浴麻醉，后放于实验平台上固定，体长是指从鲤鱼吻部到尾鳍与最后一片鱼鳞交界处；步骤S2：将光刺激搭载装置由鲤鱼嘴部开始套在鲤鱼鱼鳍下方，遮光带前部为弹力松紧装置，从而固定在鲤鱼吻部，防止搭载装置向后脱落；步骤S3：鱼鳍固定带卡在鲤鱼胸鳍鳍下，防止搭载装置向前脱落，固定带形成的的两个交叉点分别位于鲤鱼的腹部和背鳍位置辅助搭载装置的固定。电路板上的内排LED灯与鲤鱼机器人头部处在遮光带内部，使鲤鱼处在暗光环境中且只受到内排LED灯影响；步骤S4：跳线板固定在“王”字型搭载板上，每一支路上有两个跳线板并排，并用焊锡连接在搭载板上，LED灯光刺激源可在跳线板上自由拆卸，用以换取不同波长的LED灯光刺激源，便于操控鲤鱼机器人；步骤S5：跳线板上每一条支路上的两个光刺激源为同一波长光源且是串联连接，同亮同灭，便于提示操作人员掌握遮光带内部LED灯状况；步骤S6：在搭载板上中心轴位置为主干路，连接电源正极，两边共有6条支路，每一支路都连有导线可与电源负极接通，导通或断开支路上的导线，控制各支路跳线版上的两个LED灯的亮灭，遮光带内排LED灯控制鲤鱼机器人的运动行为，外排LED灯提示操作人员进行光控；步骤S7：将搭载光刺激装置的鲤鱼机器人放在水中进行光控实验，在白天自然光照或者夜晚有灯光条件下均可进行控制。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：本专利技术解决光刺激实验只能在暗光或者无光条件下进行操作的问题，便于在任何光源条件下均可对鲤鱼机器人进行水下运动的控制；依托鲤鱼的两侧胸鳍采用同侧双交叉式固定方式，增强光刺激装置在鲤鱼机器人上搭载的稳定性，具有一定的实际应用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术搭载在鲤鱼机器人上的整体示意图；图2是本专利技术搭载在鲤鱼机器人上的俯视图；图3是本专利技术搭载板和电路导线连接图；图4是本专利技术搭载板与鱼鳍固定带连接示意图；其中，附图标记：1、搭载板；2、遮光带；3、鱼鳍固定带；4、上交叉点；5、下交叉点；6、跳线板；7、外排LED灯；8、内排LED灯；9、支路导线；10、主路导线。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：包括搭载板、遮光带、鱼鳍固定带、跳线板、外排LED灯、内排LED灯和导线，设置搭载板为主体，遮光带缝合在搭载板上，两条所述鱼鳍固定带采用同侧双交叉缝合在搭载板上，两个跳线板并排固定在搭载板上的每条支路处，LED灯光刺激源设置多个不同波长的外排LED灯、内排LED灯，且同一支路的内排LED灯与外排LED灯为同一波长，并将LED灯光刺激源安插在跳线板上，随时更换不同波长的LED灯。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：包括搭载板、遮光带、鱼鳍固定带、跳线板、外排LED灯、内排LED灯和导线，设置搭载板为主体，遮光带缝合在搭载板上，两条所述鱼鳍固定带采用同侧双交叉缝合在搭载板上，两个跳线板并排固定在搭载板上的每条支路处，LED灯光刺激源设置多个不同波长的外排LED灯、内排LED灯，且同一支路的内排LED灯与外排LED灯为同一波长，并将LED灯光刺激源安插在跳线板上，随时更换不同波长的LED灯。
2.根据权利要求1所述的一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：所述遮光带位于鱼嘴部分采用弹力松紧带与黑色遮阳网缝制而成，根据鱼嘴形状进行调节从而固定在吻部，并且遮盖鲤鱼眼球前部视野的亮光。
3.根据权利要求1所述的一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：所述鱼鳍固定带两端与搭载板同侧两角相连，固定带形成同侧双交叉，形成两个交叉点，在搭载过程中，搭载板通过鱼鳍固定带固定在鲤鱼头部，固定带形成的两个交叉点分别位于腹部和背鳍处。
4.根据权利要求3所述的一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：鱼鳍固定带是由两条黑色弹力松紧带交叉缝制而成，每条松紧带长为28CM。
5.根据权利要求1所述的一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：所述跳线板成对安插在搭载板的每条支路上，且在遮光带内外对称分布，用于连接不同波长的LED光刺激源和搭载板，每一支路上有两个跳线板，共计12个，用焊锡连接导通，同一支路的内排LED灯与外排LED灯为串联，各支路LED灯为并联结构，内排LED灯在遮光带内部刺激鲤鱼眼睛，外排LED灯在遮光带外部起到提示作用。
6.根据权利要求1所述的一种用于鲤鱼机器人运动控制的光刺激搭载装置，其特征在于：所述搭载板共有6组并联LED灯光刺激源安插在跳线板上，同一支路跳线板为串联且每个跳线板上有两个LED灯组成，跳线板固定在搭载板上。
【专利技术属性】
技术研发人员：彭勇，程亚威，杨洛楠，刘佳宁，王爱迪，赵洋，王子霖，杜少华，张乾，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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