随着近年来机器人研究的快速发展,机器人的应用领域正在从平整、宽敞的工作环境更多地向人类难以触及的复杂环境拓展,这其中就包括对机器人的机动性、灵活性、适应性都要求颇高的狭小、密集及受限的空间,例如灾难现场、密闭管道、物流仓库等。为应对日趋复杂的应用场景,传统机器人正朝着微型化、智能化、低功耗等方向发展。然而,机器人微型结构的设计加工十分困难、控制方式复杂多变、微型电池容量有限等问题严重限制了微型机器人的发展。面对微型机器人目前的发展瓶颈,生物机器人的出现为其提供了行之有效的解决方案。本文以马达加斯加蟑螂作为生物机器人研究平台。重点研究了目前单神经节电刺激方案存的弊端,提出了适用于复杂场景下生物机器人控制的多神经节协同电刺激方案。并且通过单神经节刺激衰减实验、多神经节协同刺激衰减实验证实了新方案能够有效的提升生物机器人运动控制效果。随后,根据多神经节协同刺激方案和视觉辅助控制导航的需求,自主设计了搭载微型相机的生物机器人电子背包,其具有小型化、多通道、质量轻、低功耗、多功能等特点。该电子背包还根据生物机器人控制特点对传统神经刺激电路进行改进,解决了生物个体差异性、多刺激通道相互串扰、负载驱动能力不足等问题。该电子背包可搭载于多种中小型活体生物平台,配合生物机器人视觉导航系统可以实时返回生物机器人所处环境的图像信息,在不借助任何外部辅助设备的情况下实现生物机器人远程无线遥控,更适用于生物机器人实际应用场景。最后,本文设计生物机器人整机验证实验,主要分析了本文的生物机器人相较于其他生物机器人存在的优势。验证了生物机器人直行和转向等运动能力,通过生物机器人视觉辅助导航实验验证了多神经节协同刺激方案、多功能电子背包以及视觉辅助导航系统的可行性。通过新陈代谢实验描述了电子背包和电刺激对蟑螂生物机器人的影响。