現有迷宮主要是用于動物學習記憶研究,而在水生動物機器人運動觀察與測試方面還缺乏相應迷宮與方法,為此本文研制了一種帶有分層線和刻度線的雙層多通道的組合式立體水迷宮。該裝置由 1 個正方形底面和 4 個長方形側壁組成的長方體結構,四面側壁通道均由 1 個上層通道和 2 個下層通道組成,4 個上層通道圓心均在側壁垂直中線上,相鄰兩上層通道呈 90° 角,相鄰側壁兩下層通道呈 45° 角,側壁帶有分層線和刻度線,可測試水生動物所處的空間位置與運動軌跡。將鯉魚機器人置入水迷宮進行水下實驗檢測,鯉魚機器人(n = 10)進行 135°、90° 和 45° 的左右轉向及前進運動成功率均超過 60%,表明該裝置可實現鯉魚機器人運動的觀察與測試。
為解決水生動物機器人因植入腦電極而產生的腦組織損傷、出血、感染和水腫等問題,本文提出了一種用于鯉魚機器人的光刺激裝置及光控實驗方法。該裝置是根據鯉魚顱骨形狀用萬能板切割而成“王”字型結構,可為光刺激源提供 A、B、C 三組搭載橋平臺,每組搭載橋兩端各焊接一個跳線板,將發光二極管(LED)作為光刺激源插入跳線板中,將跳線板所有負極通過導線連接到控制臺,LED 燈根據波長需要可以更換,還可選擇多種組合光刺激方式。將該裝置搭載于鯉魚頭部,將鯉魚機器人置于水迷宮中,觀察應用光控方法在暗光下控制鯉魚機器人(n = 10)前進及轉向等運動。結果顯示,三組紅光光控實驗成功率在 53%~87%,三組藍光光控實驗成功率在 50%~80%。研究表明該裝置與方法具有可行性。