随着时代的发展和科学的进步,人们的需求也越来越多样化,传统的仿生机器人在某些特定的应用情形下无法满足完成特定任务的需求,而动物机器人在很多方面都能够体现其独特的优势,如成本低、动物本身的自主能动性以及行动灵活等,同时还可以充分利用动物本身的一些特长。加之近年来无线通信、微机电、嵌入式等技术的飞速发展为动物机器人遥控系统的研究设计奠定了良好的基础。本文首先分析了动物机器人的研究背景、应用前景以及目前动物机器人的研究现状,接着介绍动物机器人系统设计的生物科学方面的基本原理,并在前人已有的研究成果上进一步完善实验过程和方法,包括大鼠脑核电极植入手术和电极制作以及大鼠训练实验方案等。动物机器人无线遥控系统的设计离不开无线传感网络技术、无线通信协议以及嵌入式硬件设计等技术,第三章和第四章全面深入地讨论了无线传感网络的特点、结构及关键技术和无线通信协议ZigBee的相关概念、协议栈结构及组网研究等,并简单介绍了CC2430芯片的组成结构、特点等内容,为之后的基于ZigBee无线传感网络的动物机器人系统的具体设计做好铺垫工作。本文接下来详细介绍了基于ZigBee无线传感网络的动物机器人系统的设计思想,先着重描述单只大鼠机器人遥控系统的设计,包括控制器和终端大鼠机器人节点的硬件设计和软件设计。接着在单只大鼠机器人的设计基础上,进一步提出多动物机器人的设计思想,并给出简单的星形拓扑结构网络的组建过程。目前,我们的单只大鼠机器人遥控系统已经投入实际实验,基本可以实现对大鼠“左转”和“右转”行为的遥控;而多动物机器人网络系统目前尚未投入实验,有待后续工作的进一步开展。