一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)及小動(dòng)物成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其包括，一小動(dòng)物承載裝置，其包括升降臺(tái)，所述升降臺(tái)上設(shè)有平移臺(tái)，所述平移臺(tái)上設(shè)有小動(dòng)物床，所述小動(dòng)物床能夠在升降臺(tái)及平移臺(tái)的作用下在垂直方向和水平方向上移動(dòng)；一成像設(shè)備承載裝置，其包括一旋轉(zhuǎn)圓盤，所述旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有一中心通孔，所述小動(dòng)物床能夠通過(guò)所述中心通孔；同時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)圓盤能夠以所述平移臺(tái)平移方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)。小動(dòng)物床也可以在垂直方向和水平方向上移動(dòng)，因此不需要轉(zhuǎn)動(dòng)小動(dòng)物即可得到小動(dòng)物的360度影像，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)圓盤可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)也可以一度一度的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以極大的提高影像精度。同時(shí)通過(guò)滑環(huán)連接計(jì)算機(jī)與成像裝置也解決了連接線纏繞的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)及小動(dòng)物成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)及小動(dòng)物成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]分子影像技術(shù)可在組織水平、細(xì)胞和亞細(xì)胞水平監(jiān)測(cè)特定分子的生理和病理變化，通過(guò)發(fā)展新的工具、試劑及方法，探查疾病過(guò)程中細(xì)胞和分子水平異常，在尚無(wú)解剖改變的疾病前檢出異常，探索疾病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移機(jī)理，評(píng)價(jià)藥物療效，對(duì)提高重大疾病診治水平和建立疾病預(yù)警機(jī)制起著決定性作用。本學(xué)科重點(diǎn)研究的方向之一有:多模態(tài)小動(dòng)物分子成像系統(tǒng)的研制，自主研究與開(kāi)發(fā)適合于小動(dòng)物疾病模型觀測(cè)的高時(shí)間分辨率和高空間分辨率的成像設(shè)備為疾病的早期診斷、藥物開(kāi)發(fā)、藥效評(píng)估、基因治療等提供在體、實(shí)時(shí)、連續(xù)、無(wú)創(chuàng)的觀測(cè)方法。
[0003]隨著多模態(tài)小動(dòng)物分子成像系統(tǒng)的研制，小動(dòng)物成像配套裝置也急需發(fā)展，特別是對(duì)高精度的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。小動(dòng)物成像裝置對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有特殊的要求，特別是高精度和需要滿足的特殊結(jié)構(gòu)。因此小動(dòng)物成像的機(jī)械系統(tǒng)要特別注意這兩點(diǎn)。
[0004]傳統(tǒng)的小動(dòng)物成像設(shè)備的模式大多是這樣的:將成像設(shè)備安裝在固定的光學(xué)平臺(tái)上，然后將小動(dòng)物直立綁在可旋轉(zhuǎn)的支架上，通過(guò)小動(dòng)物的旋轉(zhuǎn)對(duì)小動(dòng)物成像，這樣做的缺點(diǎn)是:小動(dòng)物處于非正常體位，從而使實(shí)驗(yàn)得不出最佳的數(shù)據(jù)，而且設(shè)備移動(dòng)不靈活，做實(shí)驗(yàn)也不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種使用方便，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其包括，
[0006]一小動(dòng)物承載裝置，其包括升降臺(tái)，所述升降臺(tái)上設(shè)有平移臺(tái)，所述平移臺(tái)上設(shè)有小動(dòng)物床，所述小動(dòng)物床能夠在升降臺(tái)及平移臺(tái)的作用下在垂直方向和水平方向上移動(dòng)；
[0007]—成像設(shè)備承載裝置，其包括一旋轉(zhuǎn)圓盤，所述旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有一中心通孔，所述小動(dòng)物床能夠通過(guò)所述中心通孔；同時(shí)，
[0008]所述旋轉(zhuǎn)圓盤能夠以所述平移臺(tái)平移方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述旋轉(zhuǎn)圓盤用于承載成像設(shè)備，且所述成像設(shè)備承載裝置還包括底座、安裝于底座上的軸承座，所述軸承座中裝有軸筒，所述旋轉(zhuǎn)圓盤安裝于所述軸筒上。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還設(shè)有傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述軸筒帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述傳動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)、與所述伺服電機(jī)相連的減速機(jī)，與減速機(jī)相連的同步帶輪，且所述同步帶輪驅(qū)動(dòng)所述軸筒。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊包括滑環(huán)，所述滑環(huán)組設(shè)于所述軸筒中，所述滑環(huán)一端電性連接所述旋轉(zhuǎn)圓盤上的成像設(shè)備另一端電性連接控制所述成像設(shè)備的計(jì)算機(jī)。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋模塊，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋模塊包括圓光柵，所述圓光柵安裝于所述軸筒上。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制模塊還包括大閉環(huán)控制系統(tǒng)和小閉環(huán)控制系統(tǒng)形成雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成小閉環(huán)控制系統(tǒng):上位PC，伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)，減速機(jī)，轉(zhuǎn)盤和光柵尺形成大閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述軸筒外表面為階梯狀，且所述小動(dòng)物能夠穿過(guò)所述中心通孔進(jìn)入所述軸筒中。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述軸筒與所述旋轉(zhuǎn)圓盤連接的區(qū)域的接觸面為錐面。
[0017]本發(fā)明還提供一種小動(dòng)物成像系統(tǒng)，所述的小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)置有成像裝置，所述成像裝置的視野位于所述旋轉(zhuǎn)圓盤中心通孔所在區(qū)域，小動(dòng)物床通過(guò)升降臺(tái)的上下移動(dòng)和平移臺(tái)的左右移動(dòng)將小動(dòng)物床送入成像裝置的視野范圍內(nèi)。
[0018]本發(fā)明有益效果在于:由于旋轉(zhuǎn)圓盤可以轉(zhuǎn)動(dòng)，小動(dòng)物床也可以在垂直方向和水平方向上移動(dòng)，因此不需要轉(zhuǎn)動(dòng)小動(dòng)物即可得到小動(dòng)物的360度影像，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)圓盤可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)也可以一度一度的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以極大的提高影像精度。同時(shí)通過(guò)滑環(huán)連接計(jì)算機(jī)與成像裝置也解決了連接線纏繞的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)示意圖；
[0020]圖2是圖1所示小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)爆炸圖；
[0021]圖3是本發(fā)明軸筒裝配剖視圖；
[0022]圖4是本發(fā)明帶輪預(yù)緊裝置；
[0023]圖5是本發(fā)明控制系統(tǒng)線框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]請(qǐng)參考圖1及圖2，本發(fā)明一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其包括，一小動(dòng)物承載裝置，其包括升降臺(tái)17，升降臺(tái)17上設(shè)有平移臺(tái)18，平移臺(tái)18上設(shè)有小動(dòng)物床19，所述小動(dòng)物床19能夠在升降臺(tái)17及平移臺(tái)18的作用下在垂直方向和水平方向上移動(dòng)；成像設(shè)備承載裝置包括一旋轉(zhuǎn)圓盤1，旋轉(zhuǎn)圓盤I上設(shè)有一中心通孔，小動(dòng)物床19能夠通過(guò)所述中心通孔；同時(shí)旋轉(zhuǎn)圓盤I能夠以所述平移臺(tái)18平移方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)。其中升降臺(tái)17通過(guò)螺釘固定在底板10上，平移臺(tái)18固定在升降臺(tái)17頂端，小動(dòng)物床固定在平移臺(tái)上。小動(dòng)物床的控制線和計(jì)算機(jī)相連，由計(jì)算機(jī)控制小動(dòng)物床19的移動(dòng)。
[0026]旋轉(zhuǎn)圓盤I用于承載成像設(shè)備，成像設(shè)備承載裝置還包括底座10、安裝于底座10上的軸承座5，軸承座5中裝有軸筒2，旋轉(zhuǎn)圓盤I安裝于所述軸筒2上。傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述軸筒2帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)圓盤I轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)16、與伺服電機(jī)16相連的減速機(jī)13,與減速機(jī)13相連的同步帶輪11、12,且所述同步帶輪11.12之間用同步帶連接,并驅(qū)動(dòng)軸筒2。軸筒2外表面為階梯狀，小動(dòng)物能夠穿過(guò)所述中心通孔進(jìn)入所述軸筒2中，以便于成像設(shè)備對(duì)小動(dòng)物成像。軸筒2與所述旋轉(zhuǎn)圓盤I連接的區(qū)域的接觸面為錐面。以提供更高的同軸度。
[0027]同時(shí)，軸承5上還裝有大軸承3，小軸承4，軸承座5，軸承定位套筒6，大端軸承蓋
7,小端軸承蓋8，其中轉(zhuǎn)盤I和軸筒2通過(guò)錐面接觸，并通過(guò)螺栓軸向固定。軸筒2和兩軸承通過(guò)緊配合連接從而徑向定位，兩軸承內(nèi)圈通過(guò)軸承定位套筒軸向定位，軸承座程筒狀結(jié)構(gòu)，兩軸承外圈和軸承座緊配合連接從而徑向定位，兩軸承外圈通過(guò)軸承蓋軸向定位。軸承座5由螺栓固定在支座上，支座由螺栓固定在底板10上。
[0028]小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還包括通信模塊，通信模塊包括滑環(huán)14，滑環(huán)14組設(shè)于所述軸筒2中，所述滑環(huán)14 一端電性連接所述旋轉(zhuǎn)圓盤I上的成像設(shè)備另一端電性連接控制所述成像設(shè)備的計(jì)算機(jī)。使得旋轉(zhuǎn)圓盤I旋轉(zhuǎn)時(shí)連接線不會(huì)纏繞。轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋模塊包括圓光柵20，所述圓光柵20安裝于所述軸筒2上，圓光柵監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置信息，并將測(cè)得的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置信息傳給上位PC。通信模塊還包括閉環(huán)控制系統(tǒng)，其為大閉環(huán)控制系統(tǒng)和小閉環(huán)控制系統(tǒng)形成雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)16組成小閉環(huán)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)，伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)16，減速機(jī)13，軸筒和光柵尺形成大閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0029]伺服驅(qū)動(dòng)器將驅(qū)動(dòng)信號(hào)給伺服電機(jī)16來(lái)控制伺服電機(jī)16的轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)16自帶編碼器將監(jiān)測(cè)到伺服電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，速度，和加速度信號(hào)傳給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)伺服電機(jī)16傳過(guò)來(lái)的位置，速度，加速度信號(hào)再次對(duì)伺服電機(jī)16發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以上過(guò)程將反復(fù)執(zhí)行，直到伺服電機(jī)16達(dá)到期望的運(yùn)動(dòng)，以上便是小閉環(huán)控制系統(tǒng)，上位PC，伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)16，減速機(jī)13，轉(zhuǎn)盤I和光柵尺20形成大閉環(huán)控制系統(tǒng):上位PC通過(guò)編程將控制信號(hào)傳給伺服驅(qū)動(dòng)器，然后伺服驅(qū)動(dòng)器將接收到的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳給伺服電機(jī)16，伺服電機(jī)16再將接收到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)減速機(jī)13，帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)軸筒2轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在軸筒2上的圓光柵20監(jiān)測(cè)軸筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置信息，并將信息傳給上位PC，上位PC再根據(jù)圓光柵傳過(guò)來(lái)的信號(hào)再次對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制信號(hào)，以上過(guò)程將反復(fù)執(zhí)行直到轉(zhuǎn)筒運(yùn)動(dòng)到期望的位置，以上過(guò)程便是大閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0030] 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:其包括， 一小動(dòng)物承載裝置，其包括升降臺(tái)，所述升降臺(tái)上設(shè)有平移臺(tái)，所述平移臺(tái)上設(shè)有小動(dòng)物床，所述小動(dòng)物床能夠在升降臺(tái)及平移臺(tái)的作用下在垂直方向和水平方向上移動(dòng)； 一成像設(shè)備承載裝置，其包括一旋轉(zhuǎn)圓盤，所述旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有一中心通孔，所述小動(dòng)物床能夠通過(guò)所述中心通孔；同時(shí)， 所述旋轉(zhuǎn)圓盤能夠以所述平移臺(tái)平移方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)圓盤用于承載成像設(shè)備，且所述成像設(shè)備承載裝置還包括底座、安裝于底座上的軸承座，所述軸承座中裝有軸筒，所述旋轉(zhuǎn)圓盤安裝于所述軸筒上。
3.如權(quán)利要求2所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還設(shè)有傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述軸筒帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動(dòng)裝置包括伺服電機(jī)、與所述伺服電機(jī)相連的減速機(jī)，與減速機(jī)相連的同步帶輪，且所述同步帶輪驅(qū)動(dòng)所述軸筒。
5.如權(quán)利要求2所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊包括滑環(huán)，所述滑環(huán)組設(shè)于所述軸筒中，所述滑環(huán)一端電性連接所述旋轉(zhuǎn)圓盤上的成像設(shè)備另一端電性連接控制所述成像設(shè)備的計(jì)算機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋模塊，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋模塊包括圓光柵，所述圓光柵安裝于所述軸筒上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊還包括大閉環(huán)控制系統(tǒng)和小閉環(huán)控制系統(tǒng)形成雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成小閉環(huán)控制系統(tǒng):所述小閉環(huán)控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)器將驅(qū)動(dòng)信號(hào)給伺服電機(jī)來(lái)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)自帶編碼器將監(jiān)測(cè)到伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，速度，和加速度信號(hào)傳給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)伺服電機(jī)傳過(guò)來(lái)的位置，速度，加速度信號(hào)再次對(duì)伺服電機(jī)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以上過(guò)程將反復(fù)執(zhí)行，直到伺服電機(jī)達(dá)到期望的運(yùn)動(dòng)；所述大閉環(huán)控制系統(tǒng)包括上位PC，伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)，減速機(jī)，轉(zhuǎn)盤和光柵尺，其中上位PC通過(guò)編程將控制信號(hào)傳給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器將接收到的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)再將接收到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)減速機(jī)，帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)軸筒轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在軸筒上的圓光柵監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置信息，并將信息傳給上位PC，上位PC再根據(jù)圓光柵傳過(guò)來(lái)的信號(hào)再次對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求2所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述軸筒外表面為階梯狀，以便將多個(gè)器件安裝在軸筒上。且所述小動(dòng)物能夠穿過(guò)所述中心通孔進(jìn)入所述軸筒中。
9.如權(quán)利要求2所述的一種小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)，其特征在于:所述軸筒與所述旋轉(zhuǎn)圓盤連接的區(qū)域的接觸面為錐面。
10.一種小動(dòng)物成像系統(tǒng)，其特征在于:權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的小動(dòng)物成像承載系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)置有成像裝置，所述成像裝置的視野位于所述旋轉(zhuǎn)圓盤中心通孔所在區(qū)域，小動(dòng)物床通過(guò)升降臺(tái)的上下移動(dòng)和平移臺(tái)的左右移動(dòng)將小動(dòng)物床送入成像裝置的視野 范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】A61B19/00GK103989524SQ201410219686
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】朱守平, 熊磊, 朱志遠(yuǎn), 陳琳, 黎金旺, 梁繼民, 田捷 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)