專利名稱：動物用暈船模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種暈船模擬裝置，尤其涉及一種轉(zhuǎn)速可調(diào)三維度動物用暈船模擬裝置。
背景技術(shù)：
暈船是由于風、浪、涌引起水面艦船產(chǎn)生不同維度的變加速度運動，人體及動物通過空間位置覺感知了這種異常運動后引發(fā)的一系列以植物神經(jīng)反應(yīng)為主的癥狀和體征，是
最常見的一種暈動癥。目前，在醫(yī)學上對暈船發(fā)生原因及防治措施的研究主要通過海上人體實驗及動物實驗完成，動物實驗暈船模擬方式以旋轉(zhuǎn)刺激法為主，動物暈船等暈動癥模擬裝置主要有以下4種離心機樣水平旋轉(zhuǎn)刺激裝置動物置于旋轉(zhuǎn)籠內(nèi)，自由活動或限制活動，旋轉(zhuǎn)籠以一定旋轉(zhuǎn)半徑繞垂直軸做水平旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中在離心力的作用下產(chǎn)生克里奧里加速度和重力慣性加速度。此方法刺激加速度大，適用于航天暈動癥的模擬，以人類及大小鼠為實驗對象，僅包括重力及離心加速度刺激。正弦線形加速刺激裝置動物固定于水平線形軌道上，沿前后、左右或上下軸做直線加速運動，加速度呈正弦函數(shù)樣變化，運動過程中在運動方向上產(chǎn)生直線加速度。此方法簡單易行，加速度易于調(diào)節(jié)，以大小鼠為實驗對象，僅包含單一方向的加速度變化。離軸旋轉(zhuǎn)裝置動物固定于水平圓形轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸在重力方向上傾斜10°， 轉(zhuǎn)軸穿過動物耳間線中點，旋轉(zhuǎn)過程中重力作用于動物內(nèi)耳橢圓囊。此方法以大鼠為實驗對象，主要刺激動物耳石，對半規(guī)管無力的作用，不適用于多維復雜加速度模擬?？财疹D模擬裝置動物放入裝置的有機玻璃籠內(nèi)，先繞水平軸順時針旋轉(zhuǎn)，以 16° /s2角加速度加速，達最大速度120° /s后，立即以48° /s2的角加速度減速，停止后再以相同方式逆時針旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)周期時間均為10s，如此反復。此方法以貓為實驗對象，在前后及重力方向上產(chǎn)生變加速刺激，但加速度不易調(diào)節(jié)及控制，缺少左右方向的加速度刺激。綜上，現(xiàn)有暈船裝置主要的缺陷在于加速度變化方向單一，不容易調(diào)節(jié)及控制，且實驗動物種類有局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種動物用暈船模擬裝置， 通過轉(zhuǎn)速和多維度的調(diào)節(jié)及控制，給暈動癥的研究提供實驗基礎(chǔ)。為了達到本實用新型的目的，本實用新型提出了一種動物用暈船模擬裝置，包括動物箱，支撐所述動物箱使其懸空的支撐籃，在底座上以中心對稱設(shè)置兩支撐桿的主支架， 可編程邏輯控制器，變頻器，三相異步電動機和渦輪減速機，所述三相異步電動機和渦輪減速機位于所述支撐桿與所述主支架底座連接的部位，所述可編程邏輯控制器與所述變頻器相連，所述變頻器與所述三相異步電動機相連，所述三相異步電動機與所述渦輪減速機相連，還包括主旋轉(zhuǎn)軸，所述主旋轉(zhuǎn)軸兩端分別固定在所述兩支撐桿頂部；旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架中心貫穿所述主旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)支架的第一末端可旋轉(zhuǎn)地連接到所述支撐籃上；無級變速電機，所述無級變速電機固定于所述支撐籃底部，并通過一聯(lián)動桿與所述動物箱連接。進一步優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)支架的第二末端可旋轉(zhuǎn)地連接所述支撐籃。進一步優(yōu)選地，所述主支架底座為矩形。進一步優(yōu)選地，所述支撐桿分別位于所述主支架相對的兩個側(cè)邊的中心。進一步優(yōu)選地，所述主支架還包括在其底座的四角與所述支撐桿固定連接的加固桿。進一步優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)支架為菱形。本實用新型的優(yōu)點在于采用了可編程邏輯控制器控制變頻器輸出頻率，從而使電機轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，達到了轉(zhuǎn)速可調(diào)，實現(xiàn)了前后、左右及重力方向三個維度的加速度刺激， 模擬了艦船在海上運動規(guī)律，能明顯誘發(fā)大鼠的暈船反應(yīng)如異嗜癖、排便反應(yīng)等；同時還可根據(jù)動物種類及大小，調(diào)整轉(zhuǎn)速及刺激時間，選擇不同刺激方式，從而克服了單一刺激模式對實驗動物種類的限制，可用于貓、狗及嚙齒類的暈船模擬實驗。
通過
以下結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本實用新型上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖1為本實用新型動物用暈船模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示動物用暈船模擬裝置的俯視圖；圖3為本實用新型支撐籃內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型動物用暈船模擬裝置的控制面板。附圖標號說明1-主支架，2-旋轉(zhuǎn)支架，3-主旋轉(zhuǎn)軸，4-動物箱，5-無級變速電機，6-支撐籃，7-三相異步電動機，8-聯(lián)動桿，9-加固桿，10-支撐桿，11-停止開關(guān)，12-方式一選擇開關(guān)，13-方式二選擇開關(guān)，14-方式三選擇開關(guān)，15-方式四選擇開關(guān)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1至圖3所示動物用暈船模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖所示，該裝置包括動物箱4，支撐所述動物箱4使其懸空的支撐籃6，在底座上以中心對稱設(shè)置兩支撐桿10的主支架1，可編程邏輯控制器，變頻器，三相異步電動機7和渦輪減速機，三相異步電動機7和渦輪減速機位于支撐桿10與主支架1底座連接的部位，可編程邏輯控制與變頻器等相連，變頻器與三相異步電動機7相連，三相異步電動機7與渦輪減速機相連，該動物用暈船模擬裝置還包括主旋轉(zhuǎn)軸3，該主旋轉(zhuǎn)軸3兩端分別固定在兩支撐桿10頂部；旋轉(zhuǎn)支架2，該旋轉(zhuǎn)支架2 中心貫穿主旋轉(zhuǎn)軸3，旋轉(zhuǎn)支架2的一個末端可旋轉(zhuǎn)地連接支撐籃6 ；無級變速電機5，該無級變速電機5固定于支撐籃4底部，并通過一聯(lián)動桿8與動物箱4連接。作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施方式，主支架1的底座為矩形，支撐桿10分別位于主支架1底座相對的兩個側(cè)邊的中心，底座的四個角分別與支撐桿10固定連接加固桿 9，如圖1所示，這樣可以使主支架在動物箱進行三維運動時保持穩(wěn)定。旋轉(zhuǎn)支架2的另一末端固定與另一末端的動物箱等重的配重，也可以可旋轉(zhuǎn)地連接一個同樣的帶有動物箱4 的支撐籃6.優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)支架2為菱形以使旋轉(zhuǎn)支架的各個組成桿之間更加穩(wěn)定。當裝置運轉(zhuǎn)時，方式選擇按鈕確定某一工作方式輸入至可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器輸出該工作方式所需頻率到變頻器，變頻器控制三相異步電動機7轉(zhuǎn)速，三相異步電動機7經(jīng)渦輪減速機減速后帶動旋轉(zhuǎn)支架2按該工作方式旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生垂直于主旋轉(zhuǎn)軸3的二維運動，無級變速電機5輸出帶動動物箱4沿平行于主旋轉(zhuǎn)軸3的方向進行第三維運動。圖3所示為動物用暈船模擬裝置的控制面板，其中控制開關(guān)共有五個，即停止開關(guān)11，方式一選擇開關(guān)12，方式二選擇開關(guān)13，方式三選擇開關(guān)14，方式四選擇開關(guān)15，方式一至方式四分別對應(yīng)四種工作模式，控制裝置的旋轉(zhuǎn)速率和加速度。將大、小鼠無束縛地放入旋轉(zhuǎn)刺激器的有機玻璃籠內(nèi)，關(guān)好籠蓋，確保在旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)無障礙物影響裝置旋轉(zhuǎn)運動，接通電源，按下相應(yīng)的方式選擇開關(guān)，裝置將按照預定的方式繞垂直軸順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)及加速方式如下方式1:以16° /s2角加速度加速，至VmaX120° /s，立即以48° /s2減速至0，反復此過程；方式2:以16° /s2角加速度加速，至VmaX120° /s，持續(xù)30s，以48° /s2減速至 0，靜止30s，反復此過程；方式3:順時針以16° /s2角加速度加速，至Vmax 120° /s，立即以48° /s2減速至0，逆時針以16° /s2角加速度加速，至VmaX120° /s，立即以48° /s2減速至0，反復此過程；方式4:順時針以16° /s2角加速度加速，至VmaX120° /s，持續(xù)30s，以48° /s2減速至0，靜止30s，逆時針以16° /s2角加速度加速，至VmaX120° /s，立即以48° /s2減速至0，靜止30s，反復此過程；根據(jù)使用需要可多變頻器參數(shù)進行設(shè)置，設(shè)置方法如下(1)加速時間的設(shè)置加速時間影響由靜到動的運動角加速度，設(shè)置方法為在變頻器上按上或下鍵，選擇“ACC”，按“FUNC”鍵，“SET”燈亮，按上或下鍵，改變設(shè)定值，值越大加速時間越長，即加速度越小。設(shè)定結(jié)束，按“FUNC”鍵確認。(2)減速時間的設(shè)置減速時間影響由動到靜的運動角加速度，設(shè)置方法為在變頻器上按上或下鍵，選擇“DEC”，按“FUNC”鍵，“SET”燈亮，按上或下鍵，改變設(shè)定值，值越大減速時間越長，即加速度越小。設(shè)定結(jié)束，按“FUNC”鍵確認。(3)最大旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)置最大旋轉(zhuǎn)速度影響裝置最終的運動角速度，設(shè)置方法為在變頻器上按上或下鍵， 選擇“FU1，，，按“FUNC”鍵，“SET”燈亮，按上或下鍵，選擇“20” (最大頻率)，按“FUNC”鍵， 按上或下鍵，改變設(shè)定值，50為最大值，值越大速度越大。設(shè)定結(jié)束，按“FUNC”鍵確認。按向下鍵，選擇“re”返回。如上設(shè)置“FU1-21”(基本頻率)，請將該參數(shù)設(shè)置成與如上“FU1-20”相同的值。如上兩者設(shè)置完畢返回后，按上或下鍵，返回到頻率數(shù)值界面，按“FUNC”鍵，按上或下鍵，改變設(shè)定值，50為最大值，值越大速度越大。
權(quán)利要求1.一種動物用暈船模擬裝置，包括動物箱，支撐所述動物箱使其懸空的支撐籃，在底座上以中心對稱設(shè)置兩支撐桿的主支架，可編程邏輯控制器，變頻器，三相異步電動機和渦輪減速機，所述三相異步電動機和渦輪減速機位于所述支撐桿與所述主支架底座連接的部位，所述可編程邏輯控制器與所述變頻器相連，所述變頻器與所述三相異步電動機相連，所述三相異步電動機與所述渦輪減速機相連，其特征在于，還包括主旋轉(zhuǎn)軸，所述主旋轉(zhuǎn)軸兩端分別固定在所述兩支撐桿頂部；旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架中心貫穿所述主旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)支架的第一末端可旋轉(zhuǎn)地連接到所述支撐籃上；無級變速電機，所述無級變速電機固定于所述支撐籃底部，并通過一聯(lián)動桿與所述動物箱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述動物暈船模擬裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)支架的第二末端可旋轉(zhuǎn)地連接所述支撐籃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述動物暈船模擬裝置，其特征在于，所述主支架底座為矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述動物暈船模擬裝置，其特征在于，所述支撐桿分別位于所述主支架相對的兩個側(cè)邊的中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述動物暈船模擬裝置，其特征在于，所述主支架還包括在其底座的四角與所述支撐桿固定連接的加固桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述動物暈船模擬裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)支架為菱形。
專利摘要本實用新型公開了一種動物用暈船模擬裝置，包括動物箱，支撐動物箱使其懸空的支撐籃，在底座上以中心對稱設(shè)置兩支撐桿的主支架，可編程邏輯控制器，變頻器，三相異步電動機和渦輪減速機，還包括主旋轉(zhuǎn)軸，主旋轉(zhuǎn)軸兩端分別固定在兩支撐桿頂部；旋轉(zhuǎn)支架，旋轉(zhuǎn)支架中心貫穿主旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)支架的第一末端可旋轉(zhuǎn)地連接支撐籃；無級變速電機，無級變速電機固定于支撐籃底部，并通過一聯(lián)動桿與動物箱連接。本實用新型實現(xiàn)了前后、左右及重力方向三個維度的加速度刺激，模擬了艦船在海上運動規(guī)律；同時還可根據(jù)動物種類及大小，調(diào)整轉(zhuǎn)速及刺激時間，選擇不同刺激方式，從而克服了單一刺激模式對實驗動物種類的限制。
文檔編號A01K15/02GK202143391SQ2011202319
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者張劍, 李敏, 王俊骎, 蔡懿靈 申請人:中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學