CN106205262B - 机电一体调节旋转与往返平动测试实验机 - Google Patents

机电一体调节旋转与往返平动测试实验机 Download PDF

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Abstract

一种机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，包括动力机构、平动机构、旋转机构、电子控制部分、高速摄像头、遥控器和机架，平动机构由双导轨、推送平台、直齿轮和齿条组成，安装在机架上方；旋转机构由实验转台和锥齿轮组成，安装在推送平台上；动力机构采用两个无极调速电动机分别给平动机构、旋转机构提供大小不同的速度；电子控制部分控制电机的转速和正反转方向；高速摄像头安装在实验转台上。本发明能够实现不同速度的往复运动来模拟试验老鼠、兔子等动物模型的行走过程，实现不同平动速度和旋转速度的控制，既能够手动近距离调控又能够远程遥控。

Description

机电一体调节旋转与往返平动测试实验机
技术领域
本发明涉及医学教学、实验研究用机械，尤其是一种机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，用于测试高血压实验动物模型研究。
背景技术
在人类疾病史上，高血压是常见的心血管疾病。就我国而言，我国成人患病率为18.8％，全国约有1.6亿高血压患者，而且近年来其发病率和总发病人数呈逐年上升趋势。建立适当的高血压动物模型是开展疾病的发病机制、治疗和预防等研究的重要工具。据相关资料调查显示，小白鼠和兔子的基因和人类极为相似，故医学上一般采用小白鼠和兔子作为高血压动物模型开展与高血压相关的研究。人们通过血压测量法，旋转测量法测试高血压动物模型的抗高血压能力以研究发病机制和筛选出有效药物。
但据查阅有关资料，目前市场上通过旋转测量法测量动物模型抗高血压能力的机器装置简陋，功能单一，工作不平稳，操作复杂，安全性不高，噪音大，不能实现不同转速，不同转向控制和在实验中对实验动物模型的各种状态进行实时跟踪等功能。增加了试验时间、实验难度，且降低了实验安全性，实验准确性，影响了实验的进展，不符合动物实验和研究的需求。对此，人们需要一种结构精巧，功能多样，工作平稳，操作简单安全，能模拟动物行走运动过程，能实现不同转速，转向的测量高血压动物模型的机器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够调节不同转速、转向并且可模拟动物模型行走过程的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机。
为解决上述技术问题本发明采用如下技术方案：一种机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，包括平动机构、旋转机构、动力机构、电子控制部分、高速摄像头和机架，具体结构和连接关系为：
所述平动机构由双导轨、推送平台、直齿轮和齿条组成，所述双导轨固定在机架上，双导轨、推送平台、齿条、直齿轮依次连接，推送平台安装在双导轨上，直齿轮与齿条相啮合，齿条连接在推送平台上，由第二无极调速电机提供动力，带动直齿轮转动，直齿轮通过与齿条的啮合，把电机的旋转运动转化成齿条的直线运动，然后由电子控制部分可控制第二无极调速电机的不停地正反转，使推送平台往返平动。
所述旋转机构由第一锥齿轮、第二锥齿轮、传动轴、轴承和实验转台组成，第一锥齿轮与第一无极调速电机相连接，第二锥齿轮与传动轴相连接，第一无极调速电机提供动力，通过第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合和传动轴的传递，带动实验转台的旋转，轴承与推送平台连接，传动轴与轴承连接。
所述动力机构采用第一无极调速电机和第二无极调速电机分别给平动机构、旋转机构提供大小不同的速度。
所述电子控制部分控制电机的转速和正反转方向。
所述高速摄像头安装在实验转台上，对实验动物模型的状态进行实时跟踪，确定动物模型昏迷或发生其他生理变化的时间。
所述平动机构安装在机架上方，旋转机构安装在推送平台的下方。
所述电子控制部分能够手动控制电机的转动速度和电机的转动方向，转速控制分为10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min或100r/min。
所述实验转台设有四个实验区，一次能够放入四只动物实验模型进行试验。
所述锥齿轮为传动比1：1的45度斜锥齿轮。
所述旋转机构和平动机构由不同电机提供动力，能够单独运动或者旋转与往返平动一起运动。
本发明的突出优点在于：
能够调节不同转速、转向，通过往返的平动来模拟动物模型的行走过程和在实验过程中对实验动物模型的昏迷和其他一些生理情况进行实时跟踪。并且能够分别执行旋转实验、往返平动实验或旋转与往返平动实验。
结构组成精巧，简单易行，可操作性强。
能够逐步推广应用到医学实验、教学、研究中测试高血压动物模型抗高血压能力，生理实验教学，飞行员高G状态模拟实验等。具有很高的使用价值及意义，推广潜力巨大。
附图说明
图1是本发明所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机的整机主视图。
图2是本发明所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机的整机俯视图。
图3是本发明所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机的整体左视图。
图4是本发明所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机的平动机构正三轴侧图。
图5是本发明所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机的旋转机构主视图。
图6是本发明所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机的双导轨正三轴侧图。
图7是本发明机所述的电一体调节旋转与往返平动测试实验机的实验转台主视图。
图中标记为：推送平台1、高速摄像头2、实验转台3、传动轴4、双导轨5、机架6、电子控制部分7、第一无极调速电机8、第一锥齿轮9、第二锥齿轮10、第二无极调速电机11、直齿轮12、齿条13、轴承14。
具体实施方式
如图1至图7所示，本发明机所述职的电一体调节旋转与往返平动测试实验机，包括平动机构、旋转机构、动力机构、电子控制部分7和机架6，具体结构和连接关系为：
所述平动机构由双导轨5、推送平台1、直齿轮12和齿条13组成，所述双导轨5固定在机架上，双导轨5、推送平台1、齿条13、直齿轮12依次连接，直齿轮12与齿条13相啮合，平动机构安装在机架上方，所述推送平台1安装在双导轨5上，齿条13连接在推送平台1上，由第二无极调速电机11提供动力，带动直齿轮12转动，直齿轮12通过与齿条13的啮合，把电机的旋转运动转化成齿条13的直线运动，然后由电子控制部分7可控制第二无极调速电机11的不停地正反转，使推送平台1往返平动，双导轨5的长度为1m；由于动物或人的行走过程可简单的视为直线运动过程，而推送平台1的往返平动的行程就可模拟试验老鼠、兔子等动物模型的行走过程，利用这种模拟来达到测试高血压动物模型的抗高血压能力以研究发病机制和筛选出有效药物。
如图1至图3和图5所示，所述旋转机构由第一锥齿轮9、第二锥齿轮10、传动轴4、轴承14和实验转台3组成，旋转机构安装在推送平台1的下方，轴承14与推送平台1连接，传动轴4与轴承14连接，第一锥齿轮9与第一无极调速电机8相连接，第二锥齿轮10与传动轴4相连接；第一无极调速电机8提供动力，通过第一锥齿轮9、第二锥齿轮10的啮合和传动轴4的传递，带动实验转台3的旋转，实验转台3上设有四个实验区域，一次可放入四只动物实验模型进行试验。
如图1至图3和图7所示，所述动力机构采用第一无极调速电机8和第二无极调速电机11分别给平动机构、旋转机构提供不同大小的速度；电子控制部分控制电机的转速和正反转方向；4个高速摄像头安装在实验转台上，对实验动物模型的状态进行实时跟踪，确定动物模型昏迷或发生其他生理变化的时间。
如图1至图3所示，所述电子控制部分7安装在机架6上，分别控制第一无极调速电机8和第二无极调速电机11的转动速度和转动方向，控制电机的正反转，转速控制分为10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min、100r/min。

Claims (6)

1.一种机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，包括平动机构、旋转机构、动力机构、电子控制部分、高速摄像头和机架，其特征在于，具体结构和连接关系为：
所述平动机构由双导轨、推送平台、直齿轮和齿条组成，所述双导轨固定在机架上，双导轨、推送平台、齿条、直齿轮依次连接，推送平台安装在双导轨上，直齿轮与齿条相啮合，齿条连接在推送平台上，由第二无极调速电机提供动力，带动直齿轮转动，直齿轮通过与齿条的啮合，把电机的旋转运动转化成齿条的直线运动，电子控制部分控制第二无极调速电机的不停地正反转，使推送平台往复平动，
所述旋转机构由第一锥齿轮、第二锥齿轮、传动轴、轴承和实验转台组成，第一锥齿轮与第一无极调速电机相连接，第二锥齿轮与传动轴相连接，第一无极调速电机提供动力，通过第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合和传动轴的传递，带动实验转台的旋转，轴承与推送平台连接，传动轴与轴承连接，
所述动力机构采用第一无极调速电机和第二无极调速电机分别给平动机构、旋转机构提供大小不同的速度，
所述电子控制部分控制电机的转速和正反转方向，
所述高速摄像头安装在实验转台上，对实验动物模型的状态进行实时跟踪，确定动物模型昏迷或发生其他生理变化的时间。
2.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，其特征在于，所述平动机构安装在机架上方，旋转机构安装在推送平台的下方。
3.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，其特征在于，所述电子控制部分能够手动控制电机的转动速度和电机的转动方向，转速控制分为10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min或100r/min。
4.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，其特征在于，所述实验转台设有四个实验区，一次能够放入四只动物实验模型进行试验。
5.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，其特征在于，所述锥齿轮为传动比1：1的45度斜锥齿轮。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的机电一体调节旋转与往返平动测试实验机，其特征在于：所述旋转机构和平动机构由不同电机提供动力，能够单独运动或者旋转与往返平动一起运动。
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