一种动物信号采集系统的制作方法

1.本实用新型涉及动物试验设备技术领域，尤其是涉及一种动物信号采集系统。


背景技术：

2.在目前的科研试验中，需要采用小动物来进行试验，例如采用老鼠来做试验，在试验过程中，一般采用动物信号采集仪器来获取老鼠的生物信号数据，例如采集老鼠的运动能力数据。现有的动物信号采集仪器要么就是结构系统复杂，使用成本高，要么就是系统自动化程度低，获取数据能力效率较低。
3.为此，需要提供一种使用成本低且自动化程度高的采集系统技术方案。


技术实现要素：

4.本实用新型提出一种动物信号采集系统，其使用成本低且自动化程度高。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种动物信号采集系统，包括：
7.跑笼，跑笼用以供动物跑动，动物跑动过程中带动跑笼转动；
8.阻力测量装置，用以测量跑笼的转动阻力；
9.计数装置，计数装置用以计算跑笼的转动圈数；
10.计时装置，计时装置用以计算跑笼的转动时间；
11.数据处理器，数据处理器用以从计数装置和计时装置分别采集跑笼的转动圈数数据和转动时间数据；以及
12.终端，终端根据转动圈数数据、转动时间数据以及跑笼的转动阻力来生成动物的运动能力数据。
13.在一实施方式中，跑笼通过一转轴可转动地设于一支架装置上，支架装置包括挂钩、笼架；跑笼通过转轴可转动地设于笼架上，挂钩设于笼架，用以将笼架挂设于外界的笼子内，从而使跑笼悬空设置。
14.在一实施方式中，挂钩包括弯曲的挂接部以及伸缩杆，伸缩杆的下端与笼架连接，伸缩杆的上端与挂接部连接。
15.在一实施方式中，计数装置包括传感器以及计数原件，传感器设于笼架，用以感应跑笼，计数原件接收传感器的信号，并且根据传感器的信号生成跑笼的转动圈数数据。
16.在一实施方式中，还包括数据无线传输模块；数据无线传输模块从数据处理器获取转动圈数数据和转动时间数据，并且将转动圈数数据和转动时间数据无线传输至终端。
17.在一实施方式中，数据无线传输模块为wifi模块或者蓝牙模块或者gsm模块。
18.在一实施方式中，终端为电脑或者手机。
19.在一实施方式中，阻力测量装置包括可调整阻尼大小的旋转阻尼器以及检测组件；旋转阻尼器与跑笼的转轴连接，用以调整跑笼的转动阻力；检测组件用于检测旋转阻尼器的阻尼数值，从而检测跑笼的转动阻力。
20.在一实施方式中，检测组件包括扭力传感器以及力计算模块，扭力传感器用以测量跑笼的转动阻力信号，力计算模块根据扭力传感器根据转动阻力信号生成跑笼的转动阻力的数值。
21.本实用新型的有益效果是：
22.本技术采用阻力测量装置、计数装置、计时装置来分别获取跑笼的转动阻力、跑笼的转动圈数以及跑笼的转动时间，数据处理器从计数装置和计时装置分别采集跑笼的转动圈数数据和转动时间数据，终端从数据处理器获取转动圈数数据和转动时间数据，再结合跑笼的转动阻力，最终生成动物的运动能力数据，结构简单，使用成本低，并且自动化程度高，获取数据的能力强，获取数据能力效率高。
附图说明
23.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。在附图中，
24.图1为本实用新型实施例跑笼的安装结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例的工作逻辑示意图。
26.附图标注说明：1、挂钩；2、笼架；3、旋转阻尼器；4、跑笼；6、计数装置；7、计时装置；8、数据处理器；9、数据无线传输模块；10、终端。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
28.请参阅图1－图2，本实施例提供一种动物信号采集系统，其应用于采集动物的生物信号数据，例如动物的运动能力数据，采集的对象可以是老鼠、兔子等实验室常用的实验动物。动物信号采集系统包括跑笼4、阻力测量装置、计数装置6、计时装置7、数据处理器8以及终端10。其中，跑笼4用以供动物跑动，动物跑动过程中带动跑笼4转动；阻力测量装置用以测量跑笼的转动阻力；计数装置6用以计算跑笼4的转动圈数；计时装置7用以计算跑笼4的转动时间；数据处理器用以从计数装置6和计时装置7分别实时采集跑笼4的转动圈数数据和转动时间数据；终端10可以根据转动圈数数据、转动时间数据以及转动阻力来生成动物的运动能力数据。本实施例中，运动能力数据最终表现为路程－时间曲线、实时速度－时间曲线和运动耗能－时间曲线以及运动干预模型等，其中，终端10从数据处理器8实时获取转动圈数数据和转动时间数据，并且根据转动圈数数据和转动时间数据实时生成路程－时间曲线和运动能耗－时间曲线，其中的路程数据根据转动圈数和跑笼的周长来计算获得，运动能耗可以根据实际情况需求，采用现有的或自定义的计算模型来计算获取，另外，通过预先输入跑笼4 的转动阻力，然后再结合转动圈数数据以及转动时间数据来建立运动干预模型，运动干预模型可以多种多样，运动干预模型可以是根据实际需求而自行研发定义的数学模型，在此不对运动干预模型的其他具体参数进行限定。与现有技术相比，本实施例结构简单，使用成本低，并且自动化程度高；能够实时获取数据，获取数据的能力强，获取数据能力效率高；能够采集的数据种类多，便于生成动物的多种运动能力数据，适用的研究领域更广泛。
29.在本实施例中，跑笼4通过一转轴可转动地设于一支架装置上，支架装置包括挂钩1、笼架2。具体的，跑笼4通过转轴可转动地设于笼架2上，挂钩1与笼架2连接，笼架2通过挂钩1可拆卸地挂设于外界的笼子内，例如挂设在笼子的顶侧，这样可以使笼架2方便拆装，并且能够适用于各种笼子，适用范围广。笼架2还可以使跑笼4悬空设置在笼子内，避免跑笼4与外界的笼子底部接触。在本实施例中，挂钩1包括弯曲的挂接部以及伸缩杆，伸缩杆的下端与笼架2 连接，伸缩杆的上端与挂接部连接，挂接部用以与外界的笼子挂接，伸缩杆可伸缩，用以调整笼架2的高度，使笼架2保持悬空地设在笼子内，由此可使本实施例的跑笼4适配于多种尺寸的笼子。
30.在本实施例中，阻力测量装置包括可调整阻尼大小的旋转阻尼器3以及检测组件；旋转阻尼器3与跑笼4的转轴连接，用以调整跑笼4的转动阻力；检测组件用于检测旋转阻尼器3的阻尼数值，从而检测跑笼4的转动阻力；检测组件包括扭力传感器以及力计算模块，扭力传感器用以测量跑笼4的转动阻力信号，力计算模块根据转动阻力信号生成跑笼4的转动阻力。在本实施例中，旋转阻尼器3可以是常用的机械结构的阻尼器，只要能在旋转方向产生阻尼即可，扭力传感器也可以是常规测量扭力的带转动轴的传感器，本实施例对旋转阻尼器3 和扭力传感器的其他具体结构不做限定。旋转阻尼器3的主体设在笼架2，旋转阻尼器3的转动部通过扭力传感器的转动轴与跑笼4的转轴连接，扭力传感器用以感应跑笼4的转轴的扭力信号，并且将该信号反馈至力计算模块，力计算模块根据该信号生成扭力数值，该扭力数值为跑笼4的转动阻力的数值，通过调整旋转阻尼器3的阻尼值大小，可以改变跑笼4的转动阻力大小。当然，在其他实施例中，也可以采用电磁阻尼器或其他类型的阻尼器来对跑笼4的转轴施加转动阻力，只要能实现阻尼值可调且可测量即可。本实施例的技术方案应用于实际实验时，对于老年老鼠、肌少症模型老鼠、去神经肌萎缩模型老鼠等运动能力较差的模型动物，可以通过调低旋转阻尼器3的阻尼，减小跑笼4的转轴阻力，减轻动物运动负荷，从而使得实验动物得以驱动跑笼，使实验顺利进行，亦可以通过调高旋转阻尼器3的阻尼，模拟抗阻运动模式，对实验动物进行运动干预，以便建立运动干预模型。
31.在本实施例中，计数装置6包括传感器5以及计数原件。在本实施例中，传感器5设于笼架2，用以感应设于跑笼4上的传感点，传感点可以是跑笼4上的用于被传感器5感应的感应片，传感器5可以是红外传感器或者霍尔传感器或其他传感器，当感应片跟随跑笼4转动，感应片每次经过传感器5，传感器5就生成一次信号，传感器5将该信号反馈给计数原件，计数原件根据信号生成次数来计算跑笼4的转动圈数，在其他实施例中，计数装置6还可以是其他的结构组件，例如日常使用的计数器，只要能实现计数跑笼4转动圈数即可。另外，还可以通过设置两个传感点，根据两个传感点被传感器5感应的先后顺序来获知跑笼4的转动方向。计时装置7可接收传感器5的信号，根据传感器5的信号来判断传感器5是否工作，然后通过计算传感器5工作的时间来计算跑笼的转动时间。在其他实施例中，计时装置7还可以是单独设置的装置，计时装置7 包括位移传感器和计时模块，利用位移传感器来感应跑笼的是否运动，当计时模块通过位移传感器获取跑笼4的运动信号时，计时模块开始计时，当然，计时装置7还可以是其他的结构组件，只要能实现计算跑笼4的运动时间即可。
32.在本实施例中，动物信号采集系统还包括数据无线传输模块9；数据无线传输模块9可以是wifi模块、蓝牙模块或者csm模块，其中，gsm模块是将gsm 射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、gsm射频处理、基带处
理并提供标准接口的功能模块，gsm模块具有发送sms短信，语音通话，gprs数据传输等基于gsm网络进行通信的所有基本功能。数据无线传输模块9用以从数据处理器8实时接收转动圈数数据和转动时间数据，并且把转动圈数数据和转动时间数据实时且无线地传输至终端10，使实验数据的记录高效、简便、精准，另外，当需要简历里运动干预模型时，在终端10上输入跑笼4的转动阻力的数值，即可结合转动圈数数据、转动时间数据以及转动阻力的数值以及其他参数和系数建立运动干预模型。
33.在其他实施例中，力计算模块的信号可以直接传输至终端10，这样无需手动在终端10输入跑笼4的转动阻力数值。终端10可以是电脑、手机、平板电脑或其他的设备，终端10上的app对转动圈数数据、转动时间数据以及转动阻力数值进行处理，生成实验动物的路程－时间曲线、实时速度－时间曲线和运动耗能－时间曲线以及运动干预模型，其中，路程数据可以结合跑笼4的转动圈数以及跑笼4的周长来计算获取，实时速度数据可以根据跑笼4路程数据和时间数据来计算获取。另外，本实施例还可以通过在终端10的app进行操作，可以对数据处理器8、计数装置6以及计时装置7进行远程的数据清零和校正，使实验操作更为便利。
34.只要不违背本实用新型创造的思想，对本实用新型的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本实用新型公开的内容；在本实用新型的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本实用新型创造的思想的任意组合，均应在本实用新型的保护范围之内。