生物机器人是当今世界新兴的多种学科交叉融合的前沿高科技领域。生物机器人可以替代人类完成一些复杂或危险的任务,其中水生生物机器人是生物机器人中重要的组成部分,可发挥重要的特殊作用。本研究以鲤鱼作为研究对象,进行了鲤鱼机器人脑运动区局部场电位信号采集与分析的研究工作。本课题的研究工作如下:针对鲤鱼脑电信号采集的需要,研制了专用的脑电极。利用自制的脑电极、生物信号采集与分析系统和双目视觉摄像模块在水迷宫中实现了对鲤鱼脑电信号的采集,记录了鲤鱼中脑视盖的局部场电位信号及其水下运动行为。使用小波包去噪对采集到的局部场电位进行预处理,去除50Hz工频干扰以及基线漂移。将鲤鱼的状态分为麻醉、水下静止和水下运动三种,对这三种状态下的局部场电位信号进行了时频分析,并通过小波包分解拆分为不同的节律频段,对不同频段单独进行时频分析。提取各个频段小波包能量作为特征,通过非参数检验对不同状态的小波包能量进行统计分析,发现鲤鱼在不同状态下的脑电信号存在显著差异。在麻醉状态下高于4Hz的节律会受到抑制,随着鲤鱼意识的恢复,θ、α、β、γ节律成分会逐渐增加,且在运动状态下θ和β频段节律成分高于静止状态,结果显示鲤鱼在不同意识状态下局部场电位存在特异性。将提取的局部场电位信号特征,利用K近邻方法和支持向量机的方法进行解码,发现鲤鱼的静止、前进和转向状态可以进行有效识别,结果显示解码正确率最高为73.6%。在保证刺激时间和刺激强度不变的前提下,设置不同频率的电刺激参数进行鲤鱼机器人离水电刺激和水下电刺激实验,结果显示不同频率的电刺激会对中脑控制产生影响,40Hz的刺激频率可以实现鲤鱼机器人的有效控制。本研究工作为将来鲤鱼机器人的反馈控制提供了一定的实验基础和理论依据。