一种小型动物行为研究实验箱制造技术

一种小型动物行为研究实验箱，用于提供小型动物3D行为特征识别和研究，主要包括：用于视场空间坐标初始化计算的定标模块，用于从不同角度采集沿中心水平XY轴线做倾斜运动的定标图案板的图案为通过相应算法确定视场范围内的空间初始坐标定位提供依据以及从不同角度捕捉视场内小型动物的活动图像为通过相应算法定位小型动物身体各部分的空间坐标提供依据的图像采集模块，用于刺激小型动物活动的声光刺激模块，以及容纳定标模块、图像采集模块和声光刺激模块的箱体，定标模块、图像采集模块以及声光刺激模块之间的距离可调，箱体可设置前后开门或四周均可开门。设置前后开门或四周均可开门。设置前后开门或四周均可开门。

【技术实现步骤摘要】
一种小型动物行为研究实验箱


[0001]本专利技术涉及一种动物研究实验装置，具体涉及一种小型动物行为研究实验箱。

技术介绍

[0002]医药生物领域通常需要利用小型动物做实验，对实验场景有一定的要求，因为外部的刺激会影响动物的心里和行为特征，进而影响实验结果，所以需要营造一个无外部不受控影响的环境。然而在实验场景中，有时又需要在内部提供一定的声音、光照等刺激，以研究动物对此类刺激的反应和行为特征。
[0003]人体的3D行为研究，如运动员的动作，方法是在人的身体上附加信标，然后通过四周的设备采集信标坐标来研究；但是对小型动物(如小鼠等)，因身体尺寸太小，以及信标可能对其产生影响，不宜采用此类技术，对于小型动物而言，最合适的是不加任何外部标志对其进行研究观察，此时只能通过采集视觉图像进行3D行为研究，然而，目前在业界尚无合适的用于提供小型动物3D行为特征识别和研究的采集视觉图像的设备。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种小型动物行为研究实验箱，通过构建一个完整独立的、具有综合功能并带有一定扩展性的小型动物行为研究实验箱体，从而解决了目前尚无合适的用于提供小型动物3D行为特征识别和研究的采集视觉图像的设备的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的，本专利技术一种小型动物行为研究实验箱所采用的技术方案是：一种小型动物行为研究实验箱，用于提供小型动物3D行为特征识别和研究，包括：
[0006]定标模块(001)，用于视场空间坐标初始化计算，定标模块(001)包括定标图案板(0011)、定标图案板连接件(00111)、定标模块球体(0012)、第一舵机系统(00131)、第二舵机系统(00132)，定标图案板(0011)通过底部设有凸出的定标图案板固定部(001101)与定标图案板连接件(00111)相连接，定标图案板连接件(00111)通过底部设有的圆柱形的定标图案板连接件凸出部(001111)插入定标模块球体(0012)的顶部设有的定标模块球体安装孔(00121)内，第一舵机系统(00131)安装于定标图案板固定部(001101)的一侧，第二舵机系统(00132)安装于定标图案板固定部(001101)的另一侧；第一舵机系统(00131)和第二舵机系统(00132)用于驱动定标图案板(0011)沿XY轴倾斜，定标图案板(0011)通过定标图案板连接件(00111)带动定标模块球体(0012)在水平面滚动，以使定标图案板(0011)实现沿中心水平XY轴线做倾斜运动；
[0007]图像采集模块(002)，用于实验开始前从不同角度采集沿中心水平XY轴线做倾斜运动的定标图案板(0011)的图案为通过相应算法确定视场范围内的空间初始坐标定位提供依据，还用于实验开始后从不同角度捕捉视场内小型动物的活动图像为通过相应算法定位小型动物身体各部分的空间坐标提供依据；图像采集模块(002)包括至少三个图像采集设备，以实现通过不同角度采集定标图案板(0011)在不同运动方向的图案以及从不同角度
捕捉视场内小型动物的活动图像；所述图像采集设备为同步相机或摄像机，通过云台安装于指定位置上；
[0008]声光刺激模块(003)，用于提供可控制的声音强度/频率、可调整的光照强度、色彩或者图案，以刺激小型动物活动；声光刺激模块(003)为显示器或者指定的专业设备；
[0009]升降台模块(004)，用于安装定标模块(001)，定标模块(001)位于升降台模块(004)的升降台面(00401)中间设有的升降台面空位(004011)处；
[0010]计算机(005)，用于安装实验所需的控制系统及相应算法；
[0011]打标控制盒(007)，用于接入外部设备以给予小型动物指定的刺激并作出标记；
[0012]箱体(006)，箱体(006)由支架和外壳构成，用于容纳、固定及安装定标模块(001)、图像采集模块(002)、声光刺激模块(003)、升降台模块(004)、计算机(005)、打标控制盒(007)；升降台模块(004)和计算机(005)安装于箱体(006)的底部，图像采集模块(002)安装于箱体(006)内部四周支架的指定位置上，声光刺激模块(003)吊装于箱体(006)的顶部下面；
[0013]第一控制按钮(0131)、第二控制按钮(0132)，第一控制按钮(0131)和第二控制按钮(0132)安装于箱体(006)朝外的支架上，第一控制按钮(0131)用于启动或停止声光刺激模块(003)进入或退出工作状态；第二控制按钮(0132)用于启动或停止安装于箱体(006)一侧壁的风扇(012)，风扇(012)用于为箱体(006)内的小型动物提供空气；
[0014]监视器(010)，用于监视箱体(006)内的小型动物，监视器(010)通过监视器支架(011)安装于箱体(006)的外顶部；
[0015]盖板(014)，盖板(014)放置于定标图案板(0011)上面，用于在小型动物实验时遮盖定标图案板(0011)；
[0016]脚轮(008)，用于协助箱体(006)移动，脚轮(008)安装于箱体(006)的外底部四周。
[0017]所述小型动物行为研究实验箱的工作原理如下所述：
[0018]首先，将图像采集模块(002)安装于箱体(006)内部的指定位置，图像采集模块(002)所包含的图像采集设备的数量可根据需要增加，要求的实验结果精度越高，需要的图像采集设备的数量就越多；
[0019]接着，进行定标流程：将盖板(014)从定标图案板(0011)上面拿开，升降台模块(004)下降，使得定标模块(001)从升降台面空位(004011)穿出位于升降台面(00401)上面，计算机(005)安装的控制系统控制第一舵机系统(00131)和第二舵机系统(00132)驱动定标图案板(0011)沿XY轴倾斜，定标图案板(0011)通过定标图案板连接件(00111)带动定标模块球体(0012)在水平面滚动，这样，定标图案板(0011)就沿着中心水平XY轴线做不同角度的倾斜运动，图像采集模块(002)安装于不同角度的图像采集设备拍摄处于不同角度的定标图案板(0011)上的图像并将图像传送至计算机(005)，计算机(005)安装的相应算法根据定标图案板(0011)的同一图案投射到不同位置和角度的图像采集设备所传送的图像，即可确定该空间点的具体坐标，因此，通过定标模块(001)、图像采集模块(002)以及相应算法就可计算出视场范围内的空间坐标，从而实现视场空间坐标的初始化；计算完毕后，升降台模块(004)上升，使得定标图案板(0011)与升降台面(00401)处于同一水平面，再将盖板(014)覆盖于定标图案板(0011)上面；
[0020]上述定标流程完毕后，将小型动物活动框放置于升降台面(00401)和/或盖板
(014)上，再将用于实验的小型动物放置于小型动物活动框内，关上箱体(006)的前门(0061)，实验人员同时或分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型动物行为研究实验箱，其特征在于，用于提供小型动物3D行为特征识别和研究，包括：定标模块(001)，用于视场空间坐标初始化计算，定标模块(001)包括定标图案板(0011)、定标图案板连接件(00111)、定标模块球体(0012)、第一舵机系统(00131)、第二舵机系统(00132)，定标图案板(0011)通过底部设有凸出的定标图案板固定部(001101)与定标图案板连接件(00111)相连接，定标图案板连接件(00111)通过底部设有的圆柱形的定标图案板连接件凸出部(001111)插入定标模块球体(0012)的顶部设有的定标模块球体安装孔(00121)内，第一舵机系统(00131)安装于定标图案板固定部(001101)的一侧，第二舵机系统(00132)安装于定标图案板固定部(001101)的另一侧；第一舵机系统(00131)和第二舵机系统(00132)用于驱动定标图案板(0011)沿XY轴倾斜，定标图案板(0011)通过定标图案板连接件(00111)带动定标模块球体(0012)在水平面滚动，以使定标图案板(0011)实现沿中心水平XY轴线做倾斜运动；图像采集模块(002)，用于实验开始前从不同角度采集沿中心水平XY轴线做倾斜运动的定标图案板(0011)的图案为通过相应算法确定视场范围内的空间初始坐标定位提供依据，还用于实验开始后从不同角度捕捉视场内小型动物的活动图像为通过相应算法定位小型动物身体各部分的空间坐标提供依据；图像采集模块(002)包括至少三个图像采集设备，以实现通过不同角度采集定标图案板(0011)在不同运动方向的图案以及从不同角度捕捉视场内小型动物的活动图像；所述图像采集设备为同步相机或摄像机，通过云台安装于指定位置上；声光刺激模块(003)，用于提供可控制的声音强度/频率、可调整的光照强度、色彩或者图案，以刺激小型动物活动；声光刺激模块(003)为显示器或者指定的专业设备；升降台模块(004)，用于安装定标模块(001)，定标模块(001)位于升降台模块(004)的升降台面(00401)中间设有的升降台面空位(004011)处；计算机(005)，用于安装实验所需的控制系统及相应算法；打标控制盒(007)，用于接入外部设备以给予小型动物指定的刺激并作出标记；箱体(006)，箱体(006)由支架和外壳构成，用于容纳、固定及安装定标模块(001)、图像采集模块(002)、声光刺激模块(003)、升降台模块(004)、计算机(005)、打标控制盒(007)；升降台模块(004)和计算机(005)安装于箱体(006)的底部，图像采集模块(002)安装于箱体(006)内部四周支架的指定位置上，声光刺激模块(003)吊装于箱体(006)的顶部下面；第一控制按钮(0131)、第二控制按钮(0132)，第一控制按钮(0131)和第二控制按钮(0132)安装于箱体(006)朝外的支架上，第一控制按钮(0131)用于启动或停止声光刺激模块(003)进入或退出工作状态；第二控制按钮(0132)用于启动或停止安装于箱体(006)一侧壁的风扇(012)，风扇(012)用于为箱体(006)内的小型动物提供空气；监视器(010)，用于监视箱体(006)内的小型动物，监视器(010)通过监视器支架(011)安装于箱体(006)的外顶部；盖板(014)，盖板(014)放置于定标图案板(0011)上面，用于在小型动物实验时遮盖定标图案板(0011)；脚轮(008)，用于协助箱体(006)移动，脚轮(008)安装于箱体(006)的外底部四周。2.根据权利要求1所述的一种小型动物行为研究实验箱，其特征在于，定标图案板
(0011)为印刷有特定图案的刚性板或产生特定图案的显示器。3.根据权利要求2所述的一种小型动物行为研究实验箱，其特征在于，第一舵机系统(00131)包括第一舵机系统伺服电机(0013101)、第一舵机系统连接件(0013103)、第一舵机系统固定件(0013104)、第一舵机系统第一定位板(00131051)、第一舵机系统第二定位板(00131052)、第一舵机系统球体(0013106)、第一舵机系统连接架(0013107)，第一舵机系统伺服电机(0013101)的第一舵机系统伺服电机轴(00131011)插入第一舵机系统连接件(0013103)设有的安装孔内以使第一舵机系统伺服电机(0013101)与第一舵机系统连接件(0013103)的一端相连接，第一舵机系统连接件(0013103)的另一端设有的安装孔通过螺丝固定于第一舵机系统固定件(0013104)相对的一端，第一舵机系统固定件(0013104)的顶端为具有一定宽度和长度的水平面，第一舵机系统第一定位板(00131051)和第一舵机系统第二定位板(00131052)的下部设有的安装孔分别通过螺丝固定于第一舵机系统固定件(0013104)的一端的两侧，第一舵机系统第一定位板(00131051)的上部为向内具有一定弧度的第一舵机系统第一定位板弧形部(001310511)，第一舵机系统第二定位板(00131052)的上部为向内具有一定弧度的第一舵机系统第二定位板弧形部(001310521)，第一定位板弧形部(001310511)和第一舵机系统第二定位板弧形部(001310521)的位置相对，以使第一舵机系统球体(0013106)的底部固定于第一舵机系统第一定位板弧形部(001310511)、第一舵机系统第二定位板弧形部(001310521)以及第一舵机系统固定件(0013104)的顶端形成的空间内，第一舵机系统球体(0013106)的顶端设有具有一定长度的第一舵机系统球体凸出部(00131061)，第一舵机系统球体凸出部(00131061)插入第一舵机系统连接架(0013107)在第一舵机系统连接架凸出部(00131071)的底部设有的第一舵机系统连接架第二安装孔(001310712)内，第一舵机系统连接架(0013107)位于第一舵机系统连接架凸出部(00131071)外侧的一端设有的第一舵机系统连接架第一安装孔(001310711)通过螺丝固定安装于定标图案板(0011)的底部的指定位置上，第一舵机系统连接架(0013107)的另一端为垂直的第一舵机系统连接架安装部(00131072)，第一舵机系统连接架安装部(00131072)在L型底部设有的第一舵机系统连接架第三安装孔(001310721)通过螺丝固定于定标图案板固定部(001101)的底部；第一舵机系统伺服电机(0013101)通过第一舵机系统伺服电机轴(00131011)带动第一舵机系统连接件(0013103)做水平往复运动，第一舵机系统连接件(0013103)进而带动第一舵机系统固定件(0013104)做水平往复运动，从而使得第一舵机系统球体(0013106)的底部通过在第一舵机系统第一定位板弧形部(001310511)、第一舵机系统第二定位板弧形部(001310521)以及第一舵机系统固定件(0013104)的顶端合围形成的空间内滚动，以使第一舵机系统连接架(0013107)带动定标图案板固定部(001101)以定标模块球体(0012)为中心做XY轴运动。4.根据权利要求3所述的一种小型动物行为研究实验箱，其特征在于，第二舵机系统(00132)包括第二舵机系统伺服电机(0013201)、第二舵机系统连接件(0013203)、第二舵机系统固定件(0013204)、第二舵机系统第一定位板(00132051)、第二舵机系统第二定位板(00132052)、第二舵机系统球体(0013206)、第二舵机系统连接架(0013207)，第二舵机系统伺服电机(0013201)的第二舵机系统伺服电机轴(00132011)插入第二舵机系统连接件(0013203)设有的安装孔内以使第二舵机系统伺服电机(0013201)与第二舵机系统连接件
(0013203)的一端相连接，第二舵机系统连接件(0013203)的另一端设有的安装孔通过螺丝固定于第二舵机系统固定件(0013204)相对的一端，第二舵机系统固定件(0013204)的顶端为具有一定宽度和长度的水平面，第二舵机系统第一定位板(00132051)和第二舵机系统第二定位板(00132052)的下部设有的安装孔分别通过螺丝固定于第二舵机系统固定件(0013204)的一端的两侧，第二舵机系统第一定位板(00132051)的上部为向内具有一定弧度的第二舵机系统第一定位板弧形部(001320511)，第二舵机系统第二定位板(00132052)的上部为向内具有一定弧度的第二舵机系统第二定位板弧形部(001320521)，第一定位板弧形部(001320511)和第二舵机系统第二定位板弧形部(001320521)的位置相对，以使第二舵机系统球体(0013206)的底部固定于第二舵机系统第一定位板弧形部(001320511)、第二舵机系统第二定位板弧形部(001320521)以及第二舵机系统固定件(0013204)的顶端形成的空间内，第二舵机系统球体(0013206)的顶端设有具有一定长度的第二舵机系统球体凸出部(00132061)，第二舵机系统球体凸出部(00132061)插入第二舵机系统连接架(0013207)在第二舵机系统连接架凸出部(00132071)的底部设有的第二舵机系统连接架第二安装孔(001320712)内，第二舵机系统连接架(0013207)位于第二舵机系统连接架凸出部(00132071)外侧的一端设有的第二舵机系统连接架第一安装孔(001320711)通过螺丝固定安装于定标图案板(0011...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元雨，黄康，李宾，
申请(专利权)人：深圳市元疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：