[发明专利]一种面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置及训练方法

权利要求书

1.一种面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，包括迷宫和控制主机，其特征在于，所述的迷宫包括：

中心三角形区域以及绕该中心三角形区域互为120度角分布的三条子臂通道，各子臂通道均为单向通道，且各子臂通道的尽头均设有回转区；

中心三角形区域由中心底板和中心顶盖围成；

每个子臂通道由子臂底板、相对分布的两块墙板以及子臂顶盖围成；

每个子臂通道的内端口处和外端口处设有红外扫描装置，所述内端口靠近中心三角形区域，所述外端口靠近回转区；

每个子臂通道的内端口与中心三角形区域的连接处设有指示灯和声音刺激发生器；

所述红外扫描装置、指示灯和声音刺激发生器均受控于所述控制主机。

2.如权利要求1所述的面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，其特征在于，还设有用于承载所述迷宫且能三维移动的三臂载体，以及用于监控动物机器人在迷宫中的行为的跟踪设备，所述跟踪设备接入并受控于所述控制主机。

3.如权利要求2所述的面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，其特征在于，所述子臂顶盖、中心顶盖、墙板、中心底板和子臂底板均为透明材料。

4.如权利要求3所述的面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，其特征在于，每个子臂通道的声音刺激发生器和指示灯沿竖直方向排列安装。

5.如权利要求4所述的面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，其特征在于，所述的声音刺激发生器为蜂鸣器。

6.如权利要求5所述的面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，其特征在于，所述的指示灯为发光二极管或灯泡。

7.如权利要求6所述的面向动物机器人控制训练的三臂迷宫装置，其特征在于，所述的红外扫描装置包括相互匹配的红外发射器和红外接收器。

8.一种利用如权利要求1～7任一所述的三臂迷宫装置进行动物机器人的人工训练方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）、将所述迷宫置于三臂载体上，将动物机器人放入迷宫内；

b）、在所述控制主机中设置奖赏电刺激的刺激参数，具体如下：

若训练任务为基于灯亮提示的控制训练，则开启指示灯；

若训练任务为基于声音提示的控制训练，则开启声音刺激发生器；

若训练任务为基于胡须区或表皮电刺激提示的控制训练，则设置左、右电刺激参数；

若训练任务为基于震动提示的控制训练，则设置左、右震动参数；

c）、观察动物机器人在迷宫中的行为，并作如下对应的操作，直至完成训练任务：

当动物机器人的身体处在子臂通道内且头部出现在中心三角形区域时，给动物机器人以左侧或右侧的声音、灯亮、电刺激或震动提示；

当动物机器人在中心三角形区域时，若表现出要进入目标子臂通道的行为，则给予奖赏电刺激；

当动物机器人进入目标子臂通道时，则给予奖赏电刺激；

当动物机器人进入非目标子臂通道时，则不给予奖赏电刺激；

当动物机器人进入回转区时，则不给予奖赏电刺激；

当动物机器人在回转区表现出要进入子臂通道的行为，则给予奖赏电刺激；

当动物机器人由子臂通道往中心三角形区域行进时，则给予奖赏电刺激；

当动物机器人在迷宫中静止不动，则给予奖赏电刺激。