[其他]動物動態(tài)自動測試議

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87212139
• 申請日: 1987-08-22
• 公開（公告）號: CN87212139U
• 公開（公告）日: 1988-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王江
• 申請（專利權(quán)）人: 王江
• 主分類號: G01D5/00
• 分類號: G01D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種屬于力學(xué)和電學(xué)測量范疇的動物動態(tài)自動測試儀，可快速、準(zhǔn)確、無損、無影響地測定動物運動的位移、速度、加速度，動物的質(zhì)量、動能、總能量，動物運動過程中對外界的空間作用力、動量、沖量等表征動物運動狀態(tài)的一切物理量以及與動物運動過程有關(guān)的零矩點軌跡、動物靜止和運動的平衡穩(wěn)定狀況、間接的軀干結(jié)構(gòu)等。

在已有技術(shù)中，關(guān)于動物運動狀態(tài)的測試方法，僅限于將傳感元件粘貼于動物體表面。這類技術(shù)只能測定動物體粘貼傳感元件的地方及附近的運動狀態(tài)。而采用動物足底空間反作用力、位移來測試動物運動狀態(tài)的技術(shù)，擺脫了在動物體上粘貼傳感元件的限制，擴大了測量范圍，基本上滿足了無損、無影響的檢測要求。此項技術(shù)，經(jīng)過一定手續(xù)的聯(lián)機檢索，國內(nèi)外均未有見到。

本發(fā)明創(chuàng)造旨在解決生命科學(xué)研究中，動物運動狀態(tài)的自動測試問題，以及為高技術(shù)領(lǐng)域中，機器人部分與整體設(shè)計、改進提供實驗測試手段。

本發(fā)明創(chuàng)造是按如下結(jié)構(gòu)完成的：動物動態(tài)自動測試儀是由〔1〕穩(wěn)壓系統(tǒng)；〔2〕信息傳感系統(tǒng)；〔3〕前置放大系統(tǒng)；〔4〕智能處理系統(tǒng)；〔5〕顯示記錄系統(tǒng)組成。動物足底空間反作用力信號、位移信號通過信息傳感系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成電信息，經(jīng)過前置放大系統(tǒng)放大、智能處理系統(tǒng)處理后，由顯示記錄系統(tǒng)用數(shù)字顯示、曲線描繪出來。

本發(fā)明創(chuàng)造合于大、中、專院校，大、中、小醫(yī)院和制藥廠，畜牧業(yè)、養(yǎng)禽業(yè)，免疫部門、藥品檢驗部門、科研部門以及體育運動訓(xùn)練單位等測試動物、人體或者機器人等運動狀態(tài)的一切物理量。例如：醫(yī)院對呼吸系統(tǒng)和心臟的病理診斷、體療科對體育療法效果的測試；體育運動中體操、技巧、武術(shù)、氣功運動狀態(tài)的測試；動物在運動中能量消耗、平衡穩(wěn)定性和動物在各種影響（衛(wèi)生、食品、藥品、環(huán)境……）下運動功能的研究，以及高技術(shù)領(lǐng)域中機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與改進的實驗測試等。

動物動態(tài)自動測試儀采用信息傳感系統(tǒng)與主機分離式結(jié)構(gòu)，因而使用方便。由于信息傳感系統(tǒng)中裝有機械換檔結(jié)構(gòu)，故測試范圍可以從十幾克重的動物到近百公斤重的動物或人以及機器人等。前置放大系統(tǒng)是由集成運算放大器構(gòu)成的多級放大器，智能處理系統(tǒng)根據(jù)第五代電子計算機的設(shè)計思想、完全采用數(shù)據(jù)流的處理方法，因此，本儀器靈敏度高、測試結(jié)果準(zhǔn)確。本儀器采用了高精度穩(wěn)壓系統(tǒng)，儀器工作不受環(huán)境干擾，電源電壓波動范圍為150伏～240伏，工作溫度在攝氏－40度～＋60度之間均可使用。本儀器的測試結(jié)果即可以數(shù)字顯示，又可以進行曲線記錄，所以，測試結(jié)果不但直觀，而且便于分析研究。本儀器在使用時，動物于傳感板表面運動，即可在顯示記錄系統(tǒng)中給出動物運動狀態(tài)的變化，因此，儀器可快速、無損、無影響地測試動物運動狀態(tài)的一切物理量。

圖1為動物動態(tài)自動測試儀的原理圖。其中，〔1〕表示穩(wěn)壓系統(tǒng)；〔2〕表示信息傳感系統(tǒng)；〔3〕表示前置放大系統(tǒng)；〔4〕表示智能處理系統(tǒng)；〔5〕表示顯示記錄系統(tǒng)。

圖2為壓力、位移傳感器的縱向剖面圖。其中，〔6〕表示壓力、位移傳感器聯(lián)接帽；〔7〕表示位移傳感器的線圈骨架；〔8〕表示磁棒；〔9〕表示位移傳感器的激勵線圈；〔10〕表示位移傳感器的感應(yīng)線圈；〔11〕表示粘貼于彈性片正反面的電阻應(yīng)變片；〔12〕表示彈性片；〔13〕表示非導(dǎo)磁棒；〔14〕表示壓力、位移傳感器的外殼。

圖3為壓力傳感器的電路圖。其中，〔E〕表示電阻應(yīng)變片組成的電橋的電源；〔R＋△R〕和〔R－△R〕分別表示粘貼于彈性片正反面的電阻應(yīng)變片的阻值及增量值；〔V〕表示電橋的輸出信號。

圖4為位移傳感器的電路圖。其中，〔ε〕表示激勵線圈的交流電源；〔T〕表示磁棒；〔B₁〕和〔B₂〕分別表示激勵線圈與感應(yīng)線圈；〔U_S〕表示感應(yīng)線圈的輸出信號。

圖5為信息傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，〔15〕表示動物足底空間反作用力、位移的傳感板；〔16〕表示鉛直方向的壓力、位移傳感器；〔17〕表示鉛直方向壓力、位移傳感器的底座；〔18〕表示水平X方向壓力傳感器的擋板；〔19〕表示水平Y(jié)方向壓力傳感器的擋板；〔20〕表示信息傳感系統(tǒng)的底座。

圖6為圖5的縱向剖面圖。其中，〔21〕表示水平X方向壓力傳感器的固定板；〔22〕表示水平X方向的壓力傳感器；〔23〕表示空間壓力、位移傳感器的底座。

圖7為圖6的A－A剖面圖。其中，〔24〕表示水平Y(jié)方向的壓力傳感器；〔25〕表示水平Y(jié)方向壓力傳感器的固定板；〔26〕表示滾珠。