鸽子机器人是以活体鸽子自身为运动载体的特种机器人。鸽子具有优秀的飞行运动能力,灵活的空间活动能力,快速而敏捷的反应,超强的环境适应能力和一定负重能力,更具备方便开展研究的归巢性和持续飞行能力,对鸽子机器人进行研究具有十分重要意义和价值。神经调控方法,尤其是户外调控,是鸽子机器人研制中的一大难点。本文提出一种基于预编程的鸽子机器人户外飞行的运动调控方法来解决这一难题。调控子程序预先存储于鸽子机器人机载处理器,当其飞行状态参数(如GPS授时)满足预设条件时,处理器自动调用调控子程序,实施对其飞行轨迹的调控。该方法克服了以往基于射频通讯的动物机器人调控方案工作半径的限制,能够在野外环境下,根据实时运动状态信息,对鸽子飞行轨迹做出实时调控,并且保存实时数据。本文的研究内容主要包括:研究鸽子在不同条件下归巢路径的特征,可以帮助明确鸽子运动飞行和导航的特点,以及影响鸽子归巢路径的天气等因素,有助于后期的鸽子机器人试验的开展以及应用;实验中在鸽子中脑的两个核团半环隆枕(Torus Semicircularis,Tos)和丘间核(Nucleus Intercollicularis,ICo)对应的位点植入电极进行刺激,验证了控制鸽子飞行运动的主要区域是鸽子中脑的ToS和ICo核团;设计了具有预编程功能的电路模块用作脑电调控的刺激装置,整个模块装置的重量为16.8g,约占鸽子体重的4.2%,远小于鸽子的负重能力,也小于平时日常训练33g的负重,体积也仅34×24×20mm,功能强大,这将有助于鸽子机器人远距离飞行活动的研究;设计了户外短距离运动调控实验,以及有伴飞和单飞两种情况对鸽子机器人户外远距离的飞行运动进行调控。本文的研究工作将为鸽子机器人走出实验室、迈向实用化打下基础。