电刺激作为动物机器人主要的控制手段,能够对动物的神经发出控制指令,使相应的肌肉产生动作。但同时它也会对细胞、组织造成一定损伤,影响正常神经信号的传导。而激光刺激器由于体积较大、需要考虑散热等问题,已经不能满足当前实验的要求。随着神经生物学的发展,光遗传学以其控制准确、非侵入性、可以靶向识别神经元细胞等优点,为动物机器人的调控提供了一种新的方法。因而,设计一种轻便的多路无线光刺激器具有重要的实用价值。本文从光源入手,选取可植入式的微型蓝光LED代替蓝光半导体激光器,利用ZigBee无线网络进行数据传输,设计了一款方便携带、多通道、无线控制的光刺激系统。该刺激系统主要包括两大部分:上位机界面部分和光源控制部分。首先,将控制指令输入到上位机界面中,开始执行刺激任务后,控制指令通过串口进入发送端的CC2530芯片。其次,发送端的CC2530芯片利用ZigBee无线网络将控制指令发送到刺激器内部的CC2530芯片。最后,刺激器内部的CC2530芯片通过改变周期和占空比,使芯片I/O 口产生多路光刺激信号,调整上位机界面中不同的刺激参数便可以无线控制植入动物脑部的微型蓝光LED。文中根据Kubelka-Munk理论推导了大鼠脑组织中不同刺激深度下光刺激强度的衰减情况。本课题针对当前动物机器人控制领域的实验要求,设计了一种便携式、多路无线光刺激系统。该刺激系统具有模块化、体积小、性能稳定等特点。整体硬件尺寸为33mm*24mm*32mm,总重量为11.8g。整个刺激器满足对动物机器人进行光刺激的实验要求,有助于动物机器人行为学实验的开展。