本实用新型专利技术一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，包括底座和跑轮，跑轮呈竖直中空状设置，实验鼠放置于跑轮内，跑轮内设置有奖励给液臂，奖励给液臂端部设置有供实验鼠舔舐的奖励给液管口，奖励给液管口相邻跑轮底壁设置且位于实验鼠前进方向的斜上方，跑轮与底座转动配合且跑轮可绕自身轴线方向做定轴转动，跑轮装置还包括有驱动装置,驱动装置包括用于抵接传动或抵接锁定跑轮的驱动轮,驱动轮可远离或靠近跑轮方向位移。实现了对实验鼠运动意愿激励、康复训练、运动量的量化测量，并提供了一个实验鼠小范围运动过程中的观测平台并将以上功能高度集成，避免耗费大量时间和精力，有效的提高了实验进度和效率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置
本技术涉及医学实验器械
，尤其是涉及一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置。
技术介绍
目前，在全球范围内，有至少十分之一的人口正饱受神经精神疾病的困扰，每年由此产生的医疗花费高达数万亿美元。神经精神疾病发病率的不断增高，不仅给患者和社会造成了沉重的负担，同时也对这些疾病的治疗和研究带来了前所未有的挑战。在此背景下，脑科学已成为当今国际科学研究的热点之一。在脑科学研究中，人们最常使用的实验动物是小鼠和大鼠（以下简称实验鼠）。对实验鼠进行行为学实验并观察实验鼠的行为方式是一种重要的脑科学研究方法。有一些行为学实验需要实验鼠按某种特定的方式进行运动，这就需要对实验鼠进行一定的训练，例如在某些实验中需要实验鼠有较强的运动意愿来配合实验而不是在原地不动，典型的是旷场实验、在虚拟现实系统中的浮球上进行的实验等。在这些实验中，实验鼠有良好的运动积极性是至关重要的。另外，一些实验鼠在进行手术或者某些原因受伤后需要一个恢复过程，通常是通过鼓励运动加快实验鼠的恢复，这一过程可以认定为康复训练。好的康复训练可以加快实验进度，提升实验效率。此外在一些行为学实验中需要对实验鼠的运动意愿、运动能力等进行定量的检测与分析，这就需要一个量化的标准来进行衡量，这一方面可以被认为是进行行为检测。还有一些实验需要在实验鼠能在较为有限的空间范围内运动，以提供一个相对较为稳定的观测对象方便检测。实验鼠在这一空间中还需有一定的活动自由，这样实验测得的数据才有意义。现有的行为学实验装置大多笨重而简单，大多都只能满足上述的几个应用方面的一个，而对于培养实验鼠的运动积极性和进行实验鼠的康复训练这类的设备基本没有，更没有一个很好的集成装置能将以上各个方面的要求满足，更多的是需要人工的参与。实验人员需要耗费大量的时间和精力，科研成本大大升高，而且进度和效率会大大降低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置该自动跑轮装置通过装置集成，能够有效满足多个方面的实验需求，避免耗费大量时间和精力，有效的提高了实验进度和效率。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，包括底座和跑轮，所述跑轮呈竖直中空状设置，实验鼠放置于跑轮内，所述跑轮内设置有奖励给液臂，所述奖励给液臂端部设置有供实验鼠舔舐的奖励给液管口，奖励给液管口相邻跑轮底壁设置且位于实验鼠前进方向的斜上方，所述跑轮与底座转动配合且跑轮可绕自身轴线方向做定轴转动，跑轮装置还包括有驱动装置,所述驱动装置包括用于抵接传动或抵接锁定跑轮的驱动轮,所述驱动轮可远离或靠近跑轮方向位移。通过采用上述技术方案，实现了对实验鼠运动意愿激励、康复训练、运动量的量化测量，并提供了一个实验鼠小范围运动过程中的观测平台并将以上功能高度集成，避免耗费大量时间和精力，有效的提高了实验进度和效率，在具体实验时，将实验鼠放置在跑轮内，通过驱动轮抵接传动跑轮绕自身轴线方向定轴转动，使得实验鼠所处位置为头部朝下的一个坡度上，受到重力原因以及前方奖励液的诱惑，实验鼠本能的向前爬动，而跑轮与底座之间为转动配合，即实验鼠处于跑轮最低端的位置，当实验鼠持续向前（奖励液）方向爬动时，跑轮发生转动，使得实验鼠始终处于跑轮最低端的位置，当实验鼠运动一段时间之后，通过驱动轮抵接锁定跑轮，此时，实验鼠向前爬动，而跑轮与底座之间无法发生相对转动，使得实验鼠在爬到相对较高的位置之后能够舔舐或者啃咬奖励给液管口，完成一次奖励，当舔舐或者啃咬一段时间之后，可以再一次的调整驱动轮与跑轮之间的位置关系，灵活的选择抵接传动、抵接锁定或者两者分离互不干扰三种不同的状态，达到灵活控制实验鼠运动的目的，进而高效的完成相关的实验。进一步的，所述驱动装置还包括舵机和机械臂，所述舵机固定于底座，所述机械臂一端连接舵机转轴，另一端连接有驱动马达，驱动马达与驱动轮传动连接。通过采用上述技术方案，舵机控制机械臂，机械臂带动驱动轮进行位置移动，而驱动轮是否转动则有驱动马达进行控制，驱动方式简单直接，便于灵活的选择调节，进而适配于不同的实验场景。进一步的，当驱动轮与跑轮相抵接时，驱动轮所在平面与跑轮所在平面相平行。通过采用上述技术方案，驱动轮所在平面与跑轮所在平面相平行的结构设置一方面有利于提高抵接传动的效率，避免两者之间发生打滑的现象，另一方面在进行跑轮锁定时，有利于提高锁定时跑轮的稳定性。进一步的，所述跑轮与底座之间设置有支撑臂，所述支撑臂一端固定连接底座，另一端连接有水平设置的支架轴，所述支架轴通过转动轴承与跑轮转动配合。通过采用上述技术方案，支撑臂的设置使得跑轮能够悬至于底座上方，通过支架轴以及转动轴承进行连接配合，传动方式简单直接，便于结构灵活装配。进一步的，所述跑轮包括跑轮盘和跑轮盖，跑轮盘内用于放置实验鼠，所述跑轮盘与跑轮盖可拆卸连接。通过采用上述技术方案，分体可拆卸设置的跑轮便于实验鼠的放置以及装置的清洗。进一步的，自动跑轮装置还包括控制器，所述跑轮盘内设置有光电码盘，所述光电码盘包括码盘和光电测速模块，所述码盘与跑轮盘固定连接且呈同轴设置，奖励给液臂固定于支架轴，所述光电测速模块固定连接于奖励给液臂，光电测速模块电连接控制器，控制器电连接舵机。通过采用上述技术方案，光电码盘的设置可用于检测跑轮的运动状态，在实际检测时，码盘随着跑轮同步转动，光电测速模块则保持相对固定，进而通过光电测速模块将对应信号反馈至控制器，反馈信号与控制器预设值进行比较，再由控制器控制舵机进行相对应的运动。进一步的，所述奖励给液管口还设置有震动传感器，震动传感器电连接控制器，控制器电连接舵机。通过采用上述技术方案，震动传感器用于感应奖励给液管口的震动，从而检测实验鼠是否在进行舔舐或者啃咬，并将震动信号反馈至控制器，反馈信号与控制器预设值进行比较，再由控制器控制舵机进行相对应的运动。进一步的，所述跑轮内还设置有用于整理线束的束线环，所述束线环固定连接于支架轴，所述跑轮盖中间开设有透气开孔。通过采用上述技术方案，将线束整理之后嵌设于束线环内，进而确保跑轮内部的运动环境，避免线束与实验鼠之间的运动产生干涉，提高检测的准确度，线束可以通过透气开孔伸入，便于安装。与现有技术相比，本技术的优点是：实现了对实验鼠运动意愿激励、康复训练、运动量的量化测量，提供了一个实验鼠小范围运动过程中的观测平台并将以上功能高度集成。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的整体结构示意图，主要用于体现跑轮内部的相关结构；图3为本技术的局部结构示意图，主要用于体现光电码盘、奖励给液臂以及震动传感器。附图标记：1、底座；2、跑轮；3、支撑臂；4、电源开关；5、功能键；6、USB插孔；7、B型USB插孔；8、BNC插孔；9、驱动装置；10、显示屏；11、奖励液输入管；12、电源线；13、跑轮盘；14、跑轮盖；15、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，包括底座(1)和跑轮(2)，所述跑轮(2)呈竖直中空状设置，跑轮(2)用于放置实验鼠，其特征在于，所述跑轮(2)内设置有奖励给液臂(16)，所述奖励给液臂(16)端部设置有供实验鼠舔舐的奖励给液管口(23)，奖励给液管口(23)相邻跑轮(2)底壁设置且位于实验鼠前进方向的斜上方，所述跑轮(2)与底座(1)转动配合且跑轮(2)可绕自身轴线方向做定轴转动，跑轮(2)装置还包括有驱动装置(9),所述驱动装置(9)包括用于抵接传动或抵接锁定跑轮(2)的驱动轮(20),所述驱动轮(20)可远离或靠近跑轮(2)方向位移。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，包括底座(1)和跑轮(2)，所述跑轮(2)呈竖直中空状设置，跑轮(2)用于放置实验鼠，其特征在于，所述跑轮(2)内设置有奖励给液臂(16)，所述奖励给液臂(16)端部设置有供实验鼠舔舐的奖励给液管口(23)，奖励给液管口(23)相邻跑轮(2)底壁设置且位于实验鼠前进方向的斜上方，所述跑轮(2)与底座(1)转动配合且跑轮(2)可绕自身轴线方向做定轴转动，跑轮(2)装置还包括有驱动装置(9),所述驱动装置(9)包括用于抵接传动或抵接锁定跑轮(2)的驱动轮(20),所述驱动轮(20)可远离或靠近跑轮(2)方向位移。
2.根据权利要求1所述的一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，其特征在于，所述驱动装置(9)还包括舵机(18)和机械臂(19)，所述舵机(18)固定于底座(1)，所述机械臂(19)一端连接舵机(18)转轴，另一端连接有驱动马达，驱动马达与驱动轮(20)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，其特征在于，当驱动轮(20)与跑轮(2)相抵接时，驱动轮(20)所在平面与跑轮(2)所在平面相平行。
4.根据权利要求3所述的一种用于训练实验鼠的自动跑轮装置，其特征在于，所述跑轮(2)与底座(1)之间设置有支撑臂(3)，所述支撑臂(3)一端固定连接底座(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡耀中，詹阳，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。