随着神经科学、计算机技术、信号处理技术的高速发展,神经接口(NeuralInterface)的研究成为了当前的研究热点。神经接口是神经系统与外界环境交互的一种通道,外界的信息经NI转化为具有一定模式的神经信号,输入神经系统,用于修复、改善甚至扩展神经系统原有的功能;同时,各类神经信号可通过NI转化为可识别的机器指令,用于控制外部环境。生物机器人是指体内植入了神经接口的动物,NI把控制信号转化为特定模式下的神经信号,来控制动物完成规定任务,同时又可记录动物神经细胞的发放电信号,来分析监测动物在特定运动状态下的生理状态。目前,应用于生物机器人的神经接口大多只有单向信息传递功能,单输入型神经接口无法定量评估刺激对动物的控制作用,单输出型神经接口由于缺乏刺激,无法控制动物行为,此外,大多数神经接口包含繁杂的传输电缆和采集设备,限制了生物机器人的活动范围并会对研究结果造成影响。因此,小型且具有双向信息传递功能的神经接口成了该领域的发展趋势。本文设计并实现了一个具有无线双向通讯功能的神经接口,为生物机器人的研究提供了一个平台。论文首先对神经接口和生物机器人技术进行了综述,提出了生物机器人技术的重点研究内容;接着阐述了生物机器人系统研究的理论基础和相关技术;在此基础上,提出了基于双向神经接口的生物机器人系统的系统框架,对系统中的行为控制模块,视频和脑电同步记录模块及数据分析模块做了详细的分析;该系统在行为导向实验和行为判别实验中得到了应用,并得到了较好的研究结果;最后,为了进一步提高系统的可靠性和数据分析的准确性,提出了一些改进方案。本研究对动物行为控制及运动皮层的组织和功能的研究意义重大,另外,行为信息与脑电信息的同步采集与分割技术为解析大脑运动皮层的编解码机制提供了技术支持。