[發明專利]一種面向鳥類機器人社群等級判定的迷宮裝置及訓練方法

有效

• 申請號: 201810072328.2
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108356822B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王振龍;周正悅;劉登輝;程涵;張義鋒;劉曉孟;劉浩偉
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/22
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

本發明公開了一種面向鳥類機器人社群等級判定的迷宮裝置及訓練方法,包括準備區、顏色選擇區、方向選擇區、水槽障礙區、高度選擇區、測速區、獎勵區和主控電路，相鄰各個區之間均通過單向通道連通；通過設置顏色選擇區、方向選擇區、水槽障礙區、高度選擇區和測速區五個不同的訓練場景，分別對鳥類機器人的顏色選擇速度、方向選擇正確性、面對危險環境的快速通過能力、體能及速度分別進行評價，并在獎勵區進行投食獎勵，最后在主控電路中進行各個環節的評分疊加，得出鳥類機器人的綜合評分，從而對鳥類機器人在社群中的等級進行判定；本裝置的訓練場景豐富，針對性更強，使鳥類機器人社群等級判定的準確性和有效性更高。

技術領域

本發明涉及一種對鳥類機器人的社群等級進行判定的迷宮裝置，以及利用該迷宮裝置進行社群等級判定的訓練方法，屬于動物機器人訓練技術領域。

背景技術

動物機器人是指利用動物的運動機能、動力供應體制，從動物的感受或情緒入手，實現對動物的運動和某些特定行為的人為控制；動物機器人在能源供給、運動靈活性、隱蔽性、機動性和適應性方面較傳統機器人具有更明顯的優勢。

目前對動物機器人尤其是鳥類機器人進行的各種實驗過程中，對鳥類機器人的社群等級判定和個體的篩選是進行后續實驗所必須的，例如利用鴿子進行試驗時，通過對鴿子的社群等級進行判定來選擇頭鳥是非常重要的一個環節；現有對鳥類機器人的社群等級判定的主要方式為實驗人員直接參與誘導法和利用迷宮裝置訓練法。

實驗人員直接參與誘導法為試驗人員直接利用食物等獎勵措施來誘導鳥類機器人進行相應的運動行為，由于鳥類機器人的天性，在社群等級確定時容易受到試驗人員等外部因素的影響，不利于鳥類機器人的社群等級判定，且浪費了人力。

利用迷宮裝置訓練法是指設計一個相對于鳥類機器人來說的復雜迷宮，可由多條不同場景的通道到達同一個終點；常用的迷宮如十字迷宮、Y迷宮、水迷宮、高架十字迷宮等，但這些迷宮的訓練模式過于單一，應用范圍比較狹窄，無法對鳥類機器人的社群等級進行準確、有效的判定。

所以，設計、制作一種能夠自動投食、實時檢測鳥類機器人的運動位置、包含多種不同訓練場景的迷宮裝置來綜合完成鳥類機器人在社群中的等級判定是非常必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種面向鳥類機器人社群等級判定的迷宮裝置及訓練方法，能夠提供多種不同的訓練場景來綜合完成鳥類機器人在社群中的等級判定，且社群等級判定的準確性和有效性高。

本發明采用的技術方案為：一種面向鳥類機器人社群等級判定的迷宮裝置，包括準備區、顏色選擇區、方向選擇區、水槽障礙區、高度選擇區、測速區和獎勵區；所述準備區、顏色選擇區、方向選擇區、水槽障礙區、高度選擇區、測速區和獎勵區均為封閉區域；

所述準備區上設置有入口，顏色選擇區中設置有扇形顏色選擇平臺，扇形顏色選擇平臺與顏色選擇區的側壁圍合成封閉區域，準備區和顏色選擇區通過防止鳥類機器人折返的第一單向通道相連通，第一單向通道伸入顏色選擇區的一端位于扇形顏色選擇平臺的圓心位置；所述扇形顏色選擇平臺上均勻設置有多個顏色選擇通道，多個顏色選擇通道均為直線通道，多個顏色選擇通道的入口均朝向扇形顏色選擇平臺的圓心；

所述方向選擇區包括方向選擇外倉以及設置在方向選擇外倉中的方向選擇內倉，方向選擇外倉和方向選擇內倉均為柱狀空心結構，且方向選擇內倉與方向選擇外倉同心共軸線；方向選擇內倉和方向選擇外倉之間構成鳥類機器人能夠通過的第一環形通道，方向選擇外倉上設置有第一過渡通道，第一過渡通道的入口端與第一環形通道相連通，第一過渡通道的出口端位于方向選擇外倉的外側；所述顏色選擇區與方向選擇內倉通過防止鳥類機器人折返的第二單向通道相連通，第二單向通道伸入到顏色選擇區的一端位于扇形顏色選擇平臺的外側；所述方向選擇內倉的側壁下端設置有三個方向選擇入口，三個方向選擇入口與第二單向通道插入到方向選擇內倉的一端分別位于四個方向，三個方向選擇入口均與第一環形通道相連通；