[发明专利]一种面向认知导航的鸽子诱导训练系统及训练方法

权利要求书

1.一种面向认知导航的鸽子诱导训练系统，其特征在于：包括训练控制箱和设置在训练控制箱内部的终端执行控制模块、食物奖励模块以及设置在训练控制箱外部的训练项目选择模块、设备总控制模块和数据处理存储模块；

所述的训练控制箱是六面体的箱体，箱体的正面具有一个可开合的透明门，背面为透明设置，其它侧面为非透光设置，其中透明门外部顶端设置有黑色挡帘，可根据需要当放下时遮挡透明门的光线进入箱体内或者收起后打开透明门的光线进入箱体；

所述的终端执行控制模块包括有多个发光按键，多个发光按键设置训练控制箱背面内部，第一显示器设置在外部，其中一侧壁上设置有食物盒子，侧壁外部设置食物奖励模块；

所述的设备总控制模块为单片机、输入设备、通讯接口和驱动控制电路，所述的单片机用于对数据进行处理分析以及发送控制信号到食物奖励模块使其动作，其中多个发光按键分别通过驱动控制电路连接单片机，输入设备连接单片机输入端，单片机的输出端连接第一显示设备、第二显示设备和数据处理存储模块的控制输入端；

所述的训练选择模块包括计算机和第一显示器、第二显示器，两个显示器的分辨率相同，计算机与单片机相连接；

所述训练项目选择模块用于选择或设计生成不同的训练课题；所述的设备总控制模块用于根据不同的课题信息驱动控制电路进行不同动作生成不同的训练方案；所述的终端执行控制模块用于根据控制电路的信号进行相应的动作；所述的食物奖励模块能够用于根据设备总控制模块的信号进行食物奖励；所述的数据处理存储模块用于对实验结果信息进行记录并进行在线实时分析，根据分析的结果信息动态调整实验方案。

2.根据权利要求1所述的一种面向导航的鸽子诱导训练系统，其特征在于：所述的食物奖励模块为自动投食装置，自动投食装置和设备总控制模块的控制驱动电路连接，当自动投食装置在接收到设备总控制模块的信号后，在食物奖励区的食盒盒子中投放食物。

3.根据权利要求2所述的一种面向导航的鸽子诱导训练系统，其特征在于：所述的数据处理存储模块主要包括存储器和数据处理存储软件，存储器用于记录每次的实验时间，实验动物编号，并便于实验结果信息并且对实验结果信息进行在线实时分析，根据分析的结果信息动态调整实验方案。

4.根据权利要求3所述的一种面向导航的鸽子诱导训练系统，其特征在于：所述的单片机采用C8051F320。

5.一种基于权利要求1所述向导航的鸽子诱导训练系统的训练方法，其特征在于：

具体包括如下训练步骤：

（1）训练前的准备工作：检查训练箱的状态正常后，打开设备总控制模块和食物奖励模块；待硬件设备初始化完成后打开训练软件，选择固定训练课题或者重新设计生成新的训练课题；然后将待训练的鸽子放到训练箱中，等待鸽子的状态稳定后，放下箱子正面的遮光布，选择训练的课题方案，然后点击训练软件开始进行训练；

（2）训练开始，训练软件会根据选择的设计好的实验方案，从红绿蓝白四种颜色中随机产生一种颜色的图片在显示器上全屏显示，并且训练箱子中的四个发光按键会随机位置产生红绿蓝白四种颜色的光，以供鸽子进行选择；

（3）如果鸽子在规定的时间里进行了正确的选择，即用嘴巴触动了对应正确颜色的按钮开关，则单片机接收到正确按钮开关信息后，发送控制信号到控制驱动电路，控制驱动电路驱动投食装置会进行投食操作，在训练箱中的食物盒中会掉落有鸽子喜欢吃的蓖麻；否则，没有任何奖励；

（4）重复上述步骤，且通过数据处理存储模块在实验过程中记录着每一次的实验结果信息。

6.根据权利要求5所述的面向认知导航的鸽子诱导训练系统，其特征在于：步骤（4）中还包括如下步骤，当重复N次后，进行动态调整训练方案，动态调整实验方案算法包括如下策略：

①如果鸽子选择次数太少，则会延长实验过程中的选择时间，将3s提升到5s或者更长，并且对有结果的选择无论对错都进行食物奖励；

②如果鸽子选择的某一个颜色的错误率比较高，那么后续该颜色出现的频率会增加；

③如果选择的所有的颜色的正确率都超过90%的话，那么实验过程中的食物奖励会减少。