本發(fā)明涉及一種仿生喂蛇裝置。

背景技術(shù)：

實(shí)驗(yàn)用毒蛇在喂養(yǎng)時(shí)往往會(huì)碰到一些問題，特別是處于冬眠期的毒蛇，很少主動(dòng)進(jìn)食，需要飼養(yǎng)員喚醒后手工喂食，如此易被毒蛇咬傷，存在安全隱患。另外，根據(jù)蛇類的特點(diǎn)：冬眠進(jìn)食欲望不強(qiáng)、死的東西不吃、視力差但對(duì)移動(dòng)的溫?zé)嵛矬w敏感。為此，設(shè)計(jì)一種仿生喂蛇裝置，用于醫(yī)學(xué)、藥物生物學(xué)等研究領(lǐng)域。

飼養(yǎng)員一般采用在一根鐵絲上穿掛一食物，然后伸進(jìn)蛇籠來回?fù)u晃來吸引蛇的進(jìn)食欲望，或直接采用較危險(xiǎn)的手工喂食，類似方法既費(fèi)力、效果也差，且不安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種仿生喂蛇裝置。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：

一種仿生喂蛇裝置，包括用于圈養(yǎng)蛇的箱體，所述箱體的一側(cè)設(shè)有向箱體內(nèi)給蛇喂食的喂食部；

所述箱體呈空心的長(zhǎng)方體狀，定義所述箱體的長(zhǎng)度所在方向?yàn)閤軸、寬度所在方向?yàn)閥軸、高度所在方向?yàn)閦軸；

所述喂食部包括底座和用于刺穿食物并送入箱體內(nèi)的穿食管，所述穿食管沿y軸方向延伸，且穿食管的內(nèi)端位于箱體內(nèi)，外端位于箱體外；穿食管的外端連接有帶動(dòng)穿食管的內(nèi)端在箱體內(nèi)沿x軸方向往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，且驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在底座上；

所述穿食管的內(nèi)端同軸連接有可發(fā)光發(fā)熱的指引段，以指引蛇覓食；

還包括用于控制喂食部和指引段工作的控制器，所述控制器分別與喂食部和指引段相連。

進(jìn)一步，如權(quán)利要求1所述的一種仿生喂蛇裝置，其特征在于：底座設(shè)置在箱體沿y軸方向的一側(cè)。

進(jìn)一步，如權(quán)利要求1所述的一種仿生喂蛇裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)部包括沿x軸方向延伸的絲杠，絲杠的兩端通過絲杠座架設(shè)在底座上；定義絲杠沿x軸方向的一端所在的方向?yàn)樽蠖?，另一端所在的方向?yàn)橛叶?，則絲杠的左端貫穿絲杠座并與動(dòng)力裝置的輸出軸同軸相連，動(dòng)力裝置固定在底座上，且動(dòng)力裝置與控制器相連；穿食管的外端固定連接有移動(dòng)塊，且移動(dòng)塊套設(shè)在絲杠上并與絲杠相嚙合；箱體上設(shè)有供穿食管移動(dòng)的通槽，且通槽與絲杠相平行。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)部還包括用于控制穿食管沿x軸向左或向右移動(dòng)的方向控制裝置，所述方向控制裝置包括位于絲杠沿y軸方向的一側(cè)的固定桿，且固定桿與絲杠相平行；固定桿上可滑動(dòng)地套設(shè)有滑動(dòng)管，滑動(dòng)管的左右兩端分別設(shè)有光攔和卡桿，且光攔和卡桿均位于固定桿和絲杠之間；固定桿和絲杠之間還設(shè)有固定在底座上的光耦和彈簧卡扣，且光耦和彈簧卡扣分別位于滑動(dòng)管行程的兩頭；光耦的開口面向光攔，且光耦的開口位于光攔的運(yùn)動(dòng)軌跡上；彈簧卡扣的卡口面向卡桿的卡頭，且彈簧卡扣的卡口位于所述卡頭的運(yùn)動(dòng)軌跡上；光耦與控制器內(nèi)的延時(shí)繼電器相連，光攔位于光耦的開口內(nèi)時(shí)，光耦關(guān)閉并啟動(dòng)控制器內(nèi)的延時(shí)繼電器計(jì)時(shí)3秒鐘后再吸合，光攔位于光耦的開口外時(shí)，光耦開啟；所述移動(dòng)塊上設(shè)有用于在移動(dòng)塊向左移動(dòng)時(shí)推動(dòng)光攔向左移動(dòng)和在移動(dòng)塊向右移動(dòng)時(shí)推動(dòng)卡桿向右移動(dòng)的頂頭。

進(jìn)一步，還包括沿x軸方向設(shè)置在指引段下方兩側(cè)的一對(duì)紅外對(duì)射傳感器，一對(duì)紅外對(duì)射傳感器相對(duì)固定在箱體的內(nèi)壁上，且均與控制器相連，以檢測(cè)指引段上是否穿刺有食物。

進(jìn)一步，所述指引段包括鏤空的管段，所述管段的一端與穿食管同軸相連，另一端設(shè)有便于刺入食物的尖頭；管段內(nèi)設(shè)有可發(fā)射紅外線的紅光二極管和可制熱以維持管段溫度處于預(yù)定溫度值的發(fā)熱電阻，且紅光二極管和發(fā)熱電阻均與控制器相連，以控制紅光二極管和發(fā)熱電阻的開、關(guān)。

進(jìn)一步，所述動(dòng)力裝置是減速馬達(dá)，且減速馬達(dá)通過聯(lián)軸器與絲杠相連。

進(jìn)一步，固定桿的一端固定有用于限定滑動(dòng)管的行程長(zhǎng)度的固定塊，且滑動(dòng)管的行程長(zhǎng)度與通槽的長(zhǎng)度相等。

進(jìn)一步，所述光攔沿x軸方向向左延伸，且光攔通過第一滑塊固定在滑動(dòng)管上；所述卡桿沿x軸方向向右延伸，且卡桿通過第二滑塊固定在滑動(dòng)管上，彈簧卡扣固定在底座上，且彈簧卡扣具有可咬合卡桿的卡頭的彈簧卡口。

進(jìn)一步，所述底座和所述箱體之間設(shè)有擋板。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理：

采用一根可穿掛食物的金屬細(xì)管(穿食管)，該細(xì)管在相應(yīng)傳感器的控制下可做來回運(yùn)動(dòng)，且頭部可發(fā)出光熱，或停止運(yùn)動(dòng)且不發(fā)出光熱。飼養(yǎng)員可在蛇籠外把食物先在裝置的細(xì)管上穿掛好，然后放入籠(箱體)內(nèi)，待裝置接通電源開始工作后，穿掛著的食物就會(huì)隨著細(xì)管自動(dòng)來回移動(dòng)，食物中間保持40℃左右的發(fā)熱溫度并發(fā)出紅色微光，如此仿生蛇感興趣的活體移動(dòng)物，待食物被蛇叼走后細(xì)管自動(dòng)停止來回移動(dòng)并切斷頭部發(fā)熱發(fā)光電源，以防毒蛇繼續(xù)咬管自傷，采用該方法喂蛇安全省力、效果良好，類似裝置目前國(guó)內(nèi)外均未見報(bào)道。

采用電動(dòng)絲桿直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合光耦傳感器、紅外對(duì)射傳感器、延時(shí)觸發(fā)等功能控制電路，自動(dòng)控制食物穿掛細(xì)管后的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和加溫發(fā)光功能。本發(fā)明提高了相關(guān)工作環(huán)境的安全系數(shù)。作為實(shí)驗(yàn)用毒蛇的自動(dòng)喂養(yǎng)方式，配以特制的相應(yīng)養(yǎng)殖籠后，在業(yè)界得到推廣應(yīng)用的前景樂觀。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：

1、喂蛇過程省時(shí)、省心、省力、效果良好，且可防毒蛇咬傷，足夠安全。

2、作為實(shí)驗(yàn)用毒蛇的自動(dòng)喂養(yǎng)方式，配以特制的相應(yīng)養(yǎng)殖籠后，可在業(yè)界得到推廣應(yīng)用的前景樂觀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視圖；

圖2是本發(fā)明的正視圖；

圖3是指引段的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1底座、2.箱體、3.控制器、4.減速馬達(dá)、5.聯(lián)軸器、6.絲桿座、7.絲桿、8.移動(dòng)塊、9.光耦、10.光攔、11.固定桿、12.固定塊、13.滑動(dòng)管、14.第一滑塊、15.頂頭、16.卡桿、17.彈簧卡扣、18.穿食管、19.指引段、191.紅光二極管、192.發(fā)熱電阻、193.導(dǎo)線、20.擋板、21.紅外對(duì)射傳感器。

具體實(shí)施方式

參照附圖，一種仿生喂蛇裝置，包括用于圈養(yǎng)蛇的箱體2，所述箱體2的一側(cè)設(shè)有向箱體2內(nèi)給蛇喂食的喂食部；

所述箱體2呈空心的長(zhǎng)方體狀，定義所述箱體2的長(zhǎng)度所在方向?yàn)閤軸、寬度所在方向?yàn)閥軸、高度所在方向?yàn)閦軸；

所述喂食部包括底座1和用于刺穿食物并送入箱體2內(nèi)的穿食管18，所述穿食管18沿y軸方向延伸，且穿食管18的內(nèi)端位于箱體2內(nèi)，外端位于箱體2外；穿食管18的外端連接有帶動(dòng)穿食管18的內(nèi)端在箱體2內(nèi)沿x軸方向往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，且驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在底座1上；

所述穿食管18的內(nèi)端同軸連接有可發(fā)光發(fā)熱的指引段19，以指引蛇覓食；

還包括用于控制喂食部和指引段19工作的控制器3，所述控制器3分別與喂食部和指引段19相連。

底座1設(shè)置在箱體2沿y軸方向的一側(cè)。

所述驅(qū)動(dòng)部包括沿x軸方向延伸的絲杠7，絲杠7的兩端通過絲杠座6架設(shè)在底座1上；定義絲杠7沿x軸方向的一端所在的方向?yàn)樽蠖?，另一端所在的方向?yàn)橛叶?，則絲杠7的左端貫穿絲杠座6并與動(dòng)力裝置4的輸出軸同軸相連，動(dòng)力裝置固定在底座1上，且動(dòng)力裝置4與控制器3相連；穿食管18的外端固定連接有移動(dòng)塊8，且移動(dòng)塊8套設(shè)在絲杠7上并與絲杠7相嚙合；箱體2上設(shè)有供穿食管18移動(dòng)的通槽，且通槽與絲杠7相平行。

所述驅(qū)動(dòng)部還包括用于控制穿食管18沿x軸向左或向右移動(dòng)的方向控制裝置，所述方向控制裝置包括位于絲杠7沿y軸方向的一側(cè)的固定桿11，且固定桿11與絲杠7相平行；固定桿11上可滑動(dòng)地套設(shè)有滑動(dòng)管13，滑動(dòng)管13的左右兩端分別設(shè)有光攔10和卡桿，且光攔10和卡桿均位于固定桿11和絲杠7之間；固定桿11和絲杠7之間還設(shè)有固定在底座1上的光耦9和彈簧卡扣17，且光耦9和彈簧卡扣17分別位于滑動(dòng)管13行程的兩頭；光耦9的開口面向光攔10，且光耦9的開口位于光攔10的運(yùn)動(dòng)軌跡上；彈簧卡扣17的卡口面向卡桿的卡頭16，且彈簧卡扣17的卡口位于所述卡頭16的運(yùn)動(dòng)軌跡上；光耦9與控制器3內(nèi)的延時(shí)繼電器相連，光攔10位于光耦9的開口內(nèi)時(shí)，光耦9關(guān)閉，光攔10位于光耦9的開口外時(shí)，光耦9開啟并啟動(dòng)控制器3內(nèi)的延時(shí)繼電器計(jì)時(shí)；所述移動(dòng)塊8上設(shè)有用于在移動(dòng)塊8向左移動(dòng)時(shí)推動(dòng)光攔10向左移動(dòng)和在移動(dòng)塊8向右移動(dòng)時(shí)推動(dòng)卡桿向右移動(dòng)的頂頭15。

還包括沿x軸方向設(shè)置在指引段19下方兩側(cè)的一對(duì)紅外對(duì)射傳感器21，一對(duì)紅外對(duì)射傳感器21相對(duì)固定在箱體2的內(nèi)壁上，且均與控制器3相連，以檢測(cè)指引段19上是否穿刺有食物。

所述指引段19包括鏤空的管段，所述管段的一端與穿食管同軸相連，另一端設(shè)有便于刺入食物的尖頭；管段內(nèi)設(shè)有可發(fā)射紅外線的紅光二極管191和可制熱以維持管段溫度處于預(yù)定溫度值的發(fā)熱電阻192，且紅光二極管191和發(fā)熱電阻192均通過導(dǎo)線193與控制器3相連，以控制紅光二極管191和發(fā)熱電阻192的開、關(guān)，且導(dǎo)線193貫穿穿食管18，穿食管18內(nèi)部中空。

所述動(dòng)力裝置4是減速馬達(dá)，且減速馬達(dá)通過聯(lián)軸器5與絲杠7相連。

固定桿11的一端固定有用于限定滑動(dòng)管13的行程長(zhǎng)度的固定塊11，且滑動(dòng)管13的行程長(zhǎng)度與通槽的長(zhǎng)度相等。

所述光攔10沿x軸方向向左延伸，且光攔10通過第一滑塊14固定在滑動(dòng)管13上；所述卡桿沿x軸方向向右延伸，且卡桿通過第二滑塊固定在滑動(dòng)管13上，彈簧卡扣17固定在底座1上，且彈簧卡扣17具有可咬合卡桿的卡頭16的彈簧卡口。

所述底座1和所述箱體2之間設(shè)有擋板20。

1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)介紹：

本發(fā)明包括背面控制部分和正面仿生部分：背面控制部分包括電動(dòng)絲桿直線運(yùn)動(dòng)單元、光耦傳感單元、繼電器控制單元等三個(gè)部分組成；正面仿生部分主要由紅外對(duì)射控制單元、穿食管、無反射磨砂擋板等部分組成。

1.1電動(dòng)絲桿直線運(yùn)動(dòng)單元設(shè)計(jì)：

該單元由減速馬達(dá)4、聯(lián)軸器5、一對(duì)絲桿座6、絲桿7、移動(dòng)塊8、頂頭15、穿食管18組成，減速馬達(dá)4和絲桿座6均固定在底座1上，頂頭15和穿食管18固定在移動(dòng)塊8上，當(dāng)減速馬達(dá)輸入正負(fù)電平后絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)塊8連帶頂頭15和穿食管18(以下簡(jiǎn)稱移動(dòng)部分)即可沿著x軸來回運(yùn)動(dòng)。

1.2光耦傳感單元設(shè)計(jì)：

該單元由光耦9、光攔10、固定桿11、固定塊12、滑動(dòng)管13、滑塊14、卡桿16、彈簧卡扣17組成，光耦9、固定桿11、彈簧卡扣17均固定在底座1上，固定塊12固定在固定桿11的左側(cè)，滑動(dòng)管13套裝在固定桿11的右側(cè)至固定塊12之間，滑動(dòng)管13的兩端對(duì)稱固定有第一滑塊14和第二滑塊，第一滑塊14上固定有一光攔10，第二滑塊固定一卡桿。如此，當(dāng)滑動(dòng)管13左推頂向固定塊12時(shí)，光攔10攔死光耦9，光耦9信號(hào)閉，卡桿的卡頭16從彈簧卡扣17中拉出；當(dāng)滑動(dòng)管13右推底座1右壁面時(shí)，卡桿的卡頭16卡進(jìn)彈簧卡扣17中，光攔10移出光耦9，光耦9信號(hào)開，因此時(shí)卡桿卡在彈簧卡扣17中致使滑動(dòng)管13被相對(duì)固定，左側(cè)光攔

10就不會(huì)因震動(dòng)、側(cè)放等因素滑向光耦，使儀器產(chǎn)生誤操作。

1.3紅外對(duì)射控制單元和繼電器控制單元設(shè)計(jì)：

該單元由紅外對(duì)射傳感器21、控制器3組成，控制器3中的一組工作電源繼電器電路用于控制減速馬達(dá)4、穿食管18頭部供電等工作電源的開斷，另一組延時(shí)繼電器電路用于控制由光耦9信號(hào)引發(fā)的馬達(dá)轉(zhuǎn)向，進(jìn)而控制移動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)方向；紅外對(duì)射傳感器21對(duì)應(yīng)安裝在穿食管頭部19左右移動(dòng)端的兩側(cè)，低于穿食管18指引段19的水平位置5mm，當(dāng)指引段19穿上食物后兩紅外對(duì)射傳感器21之間被遮擋，工作電源開通，移動(dòng)部分開始運(yùn)動(dòng)，穿食管頭部加熱發(fā)光并跟隨移動(dòng)塊8左右移動(dòng)，直至食物與穿食管18分離。

1.4穿食管及指引段設(shè)計(jì)：

穿食管18為一根中空不銹鋼細(xì)管，露出箱體部分的長(zhǎng)度為90mm，外徑為4mm，指引段19總長(zhǎng)約20mm，管段的管壁上下左右均勻分布直徑為1mm的小孔，內(nèi)裝一紅光二極管191和發(fā)熱電阻192；尖頭的外徑為3mm，長(zhǎng)6mm，中空不銹鋼細(xì)管；通電后，光和熱可通過小孔外散，控制器調(diào)節(jié)發(fā)熱電阻192的電阻值可使管壁溫度維持在40℃左右。因蛇類的視覺很差，但對(duì)溫度敏感，如此只能看到移動(dòng)著的溫?zé)嵛矬w，以為活體，起到仿真的效果。

1.5無反射磨砂擋板和正面底板設(shè)計(jì)：

見圖1、圖2，擋板20和箱體的底板均采用黑色磨砂無反射亞克力板(圖1、圖2中的散點(diǎn)部分)，擋板20距離箱體底板70mm處為一條長(zhǎng)170mm、寬8mm的通槽，穿食管18穿過此通槽并沿通槽來回運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明可設(shè)有多根穿食管18，如此，一次裝食就可多樣性或多量，減少重復(fù)裝樣次數(shù)。

本發(fā)明可與箱體同步設(shè)計(jì)成更安全的隔離開門方式，避免蛇籠門直接打開，增加安全系數(shù)。

本發(fā)明采用由9-17等部件組成的滑動(dòng)管彈簧卡扣技術(shù)，避免了由于該裝置在蛇的攻擊下振動(dòng)、側(cè)位等因素引起的光耦傳感器誤操作等現(xiàn)象，可以在相對(duì)不穩(wěn)定的環(huán)境下連續(xù)工作24小時(shí)。

2、工作原理及操作步驟：

箱體上設(shè)有電源開關(guān)，以控制電源的通斷，所述電源分別與減速馬達(dá)4、控制器3相連，以為減速馬達(dá)4、控制器3、紅光二極管191、發(fā)熱電阻192、光耦9和紅外對(duì)射傳感器21等供電。且電源還連接有指示燈。

紅外對(duì)射傳感器21將獲取的信號(hào)信息出送給控制器3，控制器根據(jù)接收到的來自紅外對(duì)射傳感器21的信號(hào)判斷紅外對(duì)射傳感器21之間是否存在遮擋。

開通電源后，電源指示燈亮，若此時(shí)穿食管18的指引段19上無食物，紅外對(duì)射傳感器21對(duì)射連通，則控制器3控制電源斷開，減速馬達(dá)4和指引段19內(nèi)的光熱電路均不再工作。

穿入食物(10g-50g)后，兩紅外對(duì)射傳感器21之間被遮擋，工作電源繼續(xù)工作，且減速馬達(dá)4和指引段19中光熱電路均通過控制器與電源連通?？刂破黩?qū)動(dòng)減速馬達(dá)4正向轉(zhuǎn)動(dòng)，指引段19載著食物左移，直至頂頭15頂著第一滑塊14把光攔10頂進(jìn)光耦9內(nèi)，則光耦9信號(hào)斷開，且控制器3自判斷光耦9信號(hào)斷開時(shí)，啟動(dòng)控制器內(nèi)的延時(shí)繼電器計(jì)時(shí)3秒鐘后再吸合。且移動(dòng)塊8的頂頭15繼續(xù)頂著滑塊14左移3秒鐘(繼電器內(nèi)預(yù)定的時(shí)間，位移距離約3mm)，直至滑動(dòng)管13右端的卡桿從彈簧卡扣17中徹底拉出。3秒鐘后延時(shí)繼電器吸合，控制器判斷延時(shí)繼電器吸合后，控制減速馬達(dá)4反轉(zhuǎn)，則移動(dòng)塊8右移，直至頂頭15把卡桿頂進(jìn)彈簧卡扣17，此時(shí)光攔10移出光耦9，延時(shí)繼電器釋放(即斷開)，控制器3判斷延時(shí)繼電器斷開后，控制器3控制減速馬達(dá)4的供電電源重回正向，減速馬達(dá)4正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則移動(dòng)塊8重新向左移動(dòng)，如此循環(huán)往復(fù)，直至食物被叼走后紅外對(duì)射傳感器21再次對(duì)射連通，電源斷開，本發(fā)明再次處于非工作狀態(tài)，至此，一次喂食過程結(jié)束。

3、具體應(yīng)用：

取icr小白鼠一只(20g-30g)，處死后穿在穿食管上的指引段，深度20mm左右，以完全覆蓋小孔為宜，正面朝蛇放入箱體內(nèi)，接通電源后，喂食部就會(huì)自動(dòng)工作，待小鼠被叼走后喂食部的電源自動(dòng)斷開，一次喂食過程結(jié)束。

取10例icr小白鼠，體重(20±2)g，按2.2項(xiàng)分次喂食，在5分鐘至2小時(shí)不等的時(shí)間內(nèi)小鼠被叼走，實(shí)驗(yàn)效果良好。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。