本书中机器鼠感知模块的设计流程如图4-1所示。首先，根据实验鼠的感知特性，结合机器鼠的仿生结构、机器鼠与实验鼠的交互要求等方面，提出机器鼠感知模块的设计需求；其次，设计相应感知模块的硬件系统，并对该系统进行分析，建立其数学模型；再次，在不影响机器鼠运动性能和交互能力的前提下，将各感知模块集成到机器鼠交互系统中；最后，对感知系统进行必要的测试。
图4-1 机器鼠感知模块设计流程
实验鼠通过双目视觉感知来自环境中的威胁，并采取相应的措施，故将机器鼠视觉感知系统设计为双目视觉系统。基于形态相似性原则，仿照实验鼠眼睛与头部的尺寸及其比例[2]，应选择直径较小的微型相机。实验鼠作为被捕食动物，长期的进化使得实验鼠具有较为宽广的视野范围，以便及时发现周围环境中潜在的威胁。因此，微型相机应具有较大的视场角（FOV）。(www.xing528.com)
实验鼠的胡须规律排列在脸部的两侧，十分柔软，长度略大于实验鼠自身的身体宽度[3]。因此，为了模仿实验鼠的胡须与头部的尺寸比例，胡须传感器的纤毛长度应约等于机器鼠的身体宽度。另外，实验鼠探索环境时通过胡须扫描物体的表面，根据胡须根部皮层中主要自体感觉皮质产生的电信号判断接触物体的表面特性，具有测量洞穴宽度，分辨物体的表面特性，定位等功能。由此机器鼠触觉感知系统需要具备足够的灵敏度，并且为了满足功能仿生，机器鼠触觉感知系统需要具有测距、分辨不同的物体表面特性的功能。
如2.3.2节所述，实验鼠的不同超声波发声频率（USV）和实验鼠的情绪状态之间存在紧密的联系[4]。由于在机器鼠交互实验中，判断实验鼠的情绪状态是非常关键的研究内容，可为实验者分析在机器鼠与实验鼠交互过程中机器鼠的行为对实验鼠所产生的影响提供判断依据。因此，针对面向与实验鼠交互的机器鼠听觉感知模块设计而言，需要满足在嘈杂环境下实时准确识别出实验鼠的超声波发声，以及具有根据不同的发声频率判断实验鼠当前情绪状态的功能。听觉感知模块的设计方法为在机器鼠与实验鼠的交互环境中安装声音采集系统，采集实验鼠在交互过程中发出的声音，并通过信号分类算法判断实验鼠当前的情绪状态。机器鼠感知模块的设计思路如图4-2所示。
图4-2 机器鼠感知模块
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