CN102919142A - 实验动物的自动识别与捕捉装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种实验动物的自动识别与捕捉装置及其方法，基于在实验动物皮下植入的电子芯片、接收器及计算机管理模块，装置组成包括设于实验动物饲养场所中的必经通道，固接于必经通道之中的接收器及连接于接收器与计算机管理模块之间的电子芯片阅读器，该实验动物必经通道具有两端贯通的敞口并分别设有活动式栅栏，该活动式栅栏用于封闭实验动物必经通道的驱动控制端连至计算机管理模块。通过计算机管理模块选定工作模式，并进而利用接收器、阅读器等对正常活动经过必经通道的实验动物进行自动识别和捕捉。本发明技术的应用，攻克了实验动物智能识别和捕捉的难题，也降低了实验动物对实验员的人身伤害威胁，提高了动物实验的安全性、便捷性。
Description
技术领域
本发明动物实验设备，尤其涉及一种通过电子芯片阅读识别技术与电子计算机联结，进行动物档案和数据管理的智能化识别与捕捉装置及其实现方法。
背景技术
作为生物医学研究材料的实验动物，在科研实验中充当人类的“替身”被广泛应用于各类实验中，但由于每种实验应用动物数量多，动物个体外观相似，动物个体识别、标记、捕捉、实验数据对应录入是动物实验中最繁杂、最困难的工作；动物遗传谱系体系、生理生化指标档案、基础数据库录入，实验数据库的建立都需要大量的人力物力来完成。由于动物数量庞大，数据多，人力操作差错也多，而且部分动物具有攻击性，动物捕捉困难，工作人员也易受到伤害，例如实验猴，其身手敏捷，动作灵活，每个猴场饲养有成千上万只猴，每个饲养间也有20-30只猴子，当进行科学实验时，猴的身份识别、实验操作、实验数据的读写和猴的捕捉等都需要大量的人工工作量才能完成。一些凶猛动物更是具有很强的攻击性和很大的危险性，往往在捕捉过程中一是造成工作人员或是动物的损伤，二是对动物的刺激很大，极易产生动物应激反应，影响实验数据的准确性。
由此可见，虽然对实验动物采用皮下植入的方式装载电子芯片并采用RFID等无线通讯技术进行识别已是公知常识，但在实际的操作应用中，针对特定实验动物的识别和捕捉依然具有较大的困难。实验动物的好动和攻击性，都对实验人员形成了巨大的威胁。在现代化、智能化技术盛行的今天，如何既保持实验动物的生活常态，又可控而智能地对实验动物进行自动识别和捕捉，变为本领域技术人员提出了攻关的课题。
发明内容
有鉴于上述现有技术的缺陷和本领域的技术基础，本发明的目的旨在提供一种实验动物的自动识别与捕捉装置及其方法，以实现实验动物自动识别、自动捕捉的智能管理。
本发明解决第一个目的的技术方案是：实验动物的自动识别与捕捉装置，基于在实验动物皮下植入的电子芯片、电子芯片信息的接收器及计算机管理模块，其特征在于：所述自动识别与捕捉装置包括设于实验动物饲养场所中的实验动物必经通道，固定接设于实验动物必经通道之中的接收器及连接于接收器与计算机管理模块之间的电子芯片阅读器，所述实验动物必经通道具有两端贯通的敞口并分别设有活动式栅栏，所述活动式栅栏用于封闭实验动物必经通道的驱动控制端连至计算机管理模块。
进一步地，所述电子芯片为读取范围介于50mm～500mm的动物标识芯片，所述接收器为沿径向固定在实验动物必经通道上的接受线圈。
进一步地，所述实验动物饲养场中设有一个以上的实验动物必经通道，且每个实验动物必经通道中的接收器具有唯一性的设备ID，所述计算机管理模块与各接收器为轮询设备ID通讯相连。
进一步地，所述实验动物必经通道为三通管道，具有垂直于敞口向且防止实验动物爬出的中通管。
更进一步地，所述中通管设有顶盖。
本发明解决第二个目的的技术方案是：实验动物的自动识别与捕捉方法，基于权利要求1所述的实验动物的自动识别与捕捉装置实现，其特征在于包括步骤：
Ⅰ、对全部实验动物通过皮下植入的方式安装电子芯片，所述电子芯片至少包含实验动物的身份ID信息；
Ⅱ、计算机管理模块选定一种工作模式，并保持实验动物的自动识别与捕捉装置全部上电状态，其中所述工作模式包含仅识别和捕捉两种；
Ⅲ、保持实验动物必经通道畅通，接收器轮询从中经过的实验动物所植入的电子芯片，并信号发送至阅读器，在仅识别工作模式下，阅读器读取电子芯片对实验动物进行识别并与计算机管理模块进行数据交互，在捕捉工作模式下，通过计算机管理模块预置需要捕捉的实验动物身份ID，阅读器读取电子芯片对实验动物进行识别，并在匹配预置的实验动物身份ID后，驱动栅栏封闭实验动物必经通道。
进一步地，在完成一次捕捉并转出实验动物后，计算机管理模块驱动栅栏开启，保持实验动物必经通道畅通。
进一步地，所述实验动物饲养场中设有一个以上的实验动物必经通道，且每个实验动物必经通道中的接收器具有唯一性的设备ID，所述计算机管理模块与各接收器为轮询设备ID通讯相连，计算机管理模块通过轮询、中断的方式选定需要进行识别或捕捉的实验动物必经通道的接收器的设备ID。
进一步地，在实验动物必经通道中经过的实验动物，在相距接收器50mm～500mm的范围内得以识别。
本发明自动识别与捕捉装置及其方法投入应用后，攻克了实验动物，特别是灵长类实验动物智能识别和捕捉的难题，通过对必经通道的形状、尺径大小与相应实验动物的适配性选择，可以广泛应用于鼠、兔、犬、猫、猪、猴、鸡等所有实验动物及畜牧业中所有需要识别的动物。籍此，也降低了部分攻击性较强的实验动物对实验员的人身伤害威胁，通过智能化提高了动物实验的安全性、便捷性。
附图说明
图1是本发明实验动物的自动识别与捕捉装置的架构拓扑图。
图2是图1中实验动物必经通道一个侧向的外观示意图。
图3是本发明实验动物的自动识别与捕捉方法的原理框图。
图4是本发明在不同工作模式下的工作流程图。
具体实施方式
本发明的研究就是针对实验动物普遍存在的识别和捕捉难道，通过电子芯片阅读识别技术与电子计算机联接，进行动物档案和数据管理，并且通过计算机下达指令给相应机械装置，进行动物捕捉工作，实现动物生理档案管理、遗传谱系管理、实验数据读写、动物身份识别和捕捉等工作的智能化管理。研制一种自动身份识别、自动数据读出、设定需要捕捉的动物自动进行捕捉的一种高科技电子通道装置，此通道是动物采食或活动的必经之路，当实验动物通过此通道时，可以对任一动物方便自动地进行身份识别、数据读写、生理数据档案建立、谱系建立、实验数据写入、数据库建立、动物自动识别捕捉等一系列工作。该系统的研制，作为实验动物信息管理系统中的重要手段，必将对动物实验操作及管理工作产生重要的积极作用。该通道装置仪器可以广泛应用于不同品种实验动物，如鼠、兔、犬、猫、猪、猴、鸡等所有实验动物，及畜牧业中所有需要识别的动物。所需进行的调整仅仅是通道形状、尺寸大小。
以下便结合实施例附图，对本发明的创新实质作进一步的详述。
先从本发明的装置结构层面来看，如图1和图2所示，是本发明实验动物的自动识别与捕捉装置的架构拓扑图及其中实验动物必经通道一个侧向的外观示意图。可以清楚看到：该自动识别与捕捉装置最基本的结构组成包括设于实验动物饲养场所中的实验动物必经通道1，固定接设于实验动物必经通道之中的接收器2及连接于接收器与计算机管理模块4之间的电子芯片阅读器3。其中该实验动物必经通道具有两端贯通的敞口11并分别设有活动式栅栏5，该活动式栅栏5用于封闭实验动物必经通道的驱动控制端（未标识）连至计算机管理模块。需要一提的是，上述装置赖以实现的现有技术基础为在实验动物皮下植入的电子芯片、电子芯片信息的接收器及计算机管理模块。
作为技术方案的进一步细化和完善，该电子芯片为读取范围介于50mm～500mm的动物标识芯片，所述接收器为沿径向固定在实验动物必经通道上的接受线圈。当然除此之外的其它规格、信号接受灵敏强度、形状的接收器均可适用于本发明。而且，图示可见，该实验动物必经通道1为三通管道，具有垂直于敞口11向的中通管，该中通管进一步设有顶盖7，用以防止实验动物爬出。此外，为使整个装置看起来更美观，该装置在实验动物必经通道1及活动式栅栏5外侧还可以设有壳体6。
上述电子芯片的详细芯片参数如下表所示。
作为进一步的应用扩展，该实验动物饲养场中设有一个以上的实验动物必经通道，且每个实验动物必经通道中的接收器具有唯一性的设备ID，所述计算机管理模块与各接收器为轮询设备ID通讯相连。即正常情况下，计算机管理模块逐个轮询设于实验动物饲养场中的全部实验动物必经通道的接收器，任何通过阅读器传至计算机管理模块的信息中均带有对应接收器的设备ID号。
再从本发明的实现方法层面来看，如图3和图4所示，本发明实验动物的自动识别与捕捉方法的原理框图及在不同工作模式下的工作流程图。可以看到本实验动物自动识别和捕捉方法的原理主要包括四大功能模块。分别为：一、智能控制动物必经通道，二、接收信号、读写芯片、上传至计算机管理模块，三、计算机数据输入、下达指令，四、自动识别或启动机械装置捕捉动物。为使本发明方法的理解更具条理性，基于前述的实验动物的自动识别与捕捉装置，分步骤来看主要包括Ⅰ、对全部实验动物通过皮下植入的方式安装电子芯片，该电子芯片至少包含实验动物的身份ID信息；Ⅱ、计算机管理模块选定一种工作模式，并保持实验动物的自动识别与捕捉装置全部上电状态，其中所述工作模式包含仅识别和捕捉两种；Ⅲ、保持实验动物必经通道畅通，接收器轮询从中经过的实验动物所植入的电子芯片，并信号发送至阅读器，在仅识别工作模式下，阅读器读取电子芯片对实验动物进行识别并与计算机管理模块进行数据交互，在捕捉工作模式下，通过计算机管理模块预置需要捕捉的实验动物身份ID，阅读器读取电子芯片对实验动物进行识别，并在匹配预置的实验动物身份ID后，驱动栅栏封闭实验动物必经通道（如图4所示）。
通常，在实验动物必经通道中经过的实验动物，在相距接收器50mm～500mm的范围内得以识别。在完成一次捕捉并转出实验动物后，计算机管理模块驱动栅栏开启，保持实验动物必经通道畅通。
作为技术方案的进一步应用拓展，在相对大型的实验动物饲养场中设有一个以上（可能十数个或数十个）的实验动物必经通道，且每个实验动物必经通道中的接收器具有唯一性的设备ID，所述计算机管理模块与各接收器为轮询设备ID通讯相连，计算机管理模块通过轮询、中断的方式选定需要进行识别或捕捉的实验动物必经通道的接收器的设备ID。当选定实验动物必经通道后，即继续进行前序步骤Ⅲ的具体操作。
本发明在研制过程中虽说是以猴子这种颇具灵性的实验动物作为自动识别和捕捉对象的，但本发明的这种装置和方法对应不同的实验动物只需简单改变必经通道的形状及尺寸大小，即可广泛应用于不同品种实验动物，如鼠、兔、犬、猫、猪、鸡等所有实验动物，及畜牧业中所有需要识别的动物。不但攻克了实验动物，特别是灵长类实验动物智能识别和捕捉的难题，而且也降低了部分攻击性较强的实验动物对实验员的人身伤害威胁，通过智能化提高了动物实验的安全性、便捷性。
综上对本发明实验动物自动识别和捕捉装置及其方法的详细描述，可以容易理解本发明的创新实质及突出效果。但需要强调的是，以上基于实施例的相关描述并非以此限制本发明多样化的实施方式，任何基于本申请权利要求书记载的技术方案进行简单修改或等效替换所形成的技术方案，均应被视为本发明要求保护的技术方案。
Claims (9)
1.实验动物的自动识别与捕捉装置，基于在实验动物皮下植入的电子芯片、电子芯片信息的接收器及计算机管理模块，其特征在于：所述自动识别与捕捉装置包括设于实验动物饲养场所中的实验动物必经通道，固定接设于实验动物必经通道之中的接收器及连接于接收器与计算机管理模块之间的电子芯片阅读器，所述实验动物必经通道具有两端贯通的敞口并分别设有活动式栅栏，所述活动式栅栏用于封闭实验动物必经通道的驱动控制端连至计算机管理模块。
2.根据权利要求1所述的一种实验动物的自动识别与捕捉装置，其特征在于：所述电子芯片为读取范围介于50mm～500mm的动物标识芯片，所述接收器为沿径向固定在实验动物必经通道上的接受线圈。
3.根据权利要求1所述的一种实验动物的自动识别与捕捉装置，其特征在于：所述实验动物饲养场中设有一个以上的实验动物必经通道，且每个实验动物必经通道中的接收器具有唯一性的设备ID，所述计算机管理模块与各接收器为轮询设备ID通讯相连。
4.根据权利要求1所述的一种实验动物的自动识别与捕捉装置，其特征在于：所述实验动物必经通道为三通管道，具有垂直于敞口向且防止实验动物爬出的中通管。
5.根据权利要求4所述的一种实验动物的自动识别与捕捉装置，其特征在于：所述中通管设有顶盖。
6.实验动物的自动识别与捕捉方法，基于权利要求1所述的实验动物的自动识别与捕捉装置实现，其特征在于包括步骤：
Ⅰ、对全部实验动物通过皮下植入的方式安装电子芯片，所述电子芯片至少包含实验动物的身份ID信息；
Ⅱ、计算机管理模块选定一种工作模式，并保持实验动物的自动识别与捕捉装置全部上电状态，其中所述工作模式包含仅识别和捕捉两种；
Ⅲ、保持实验动物必经通道畅通，接收器轮询从中经过的实验动物所植入的电子芯片，并信号发送至阅读器，在仅识别工作模式下，阅读器读取电子芯片对实验动物进行识别并与计算机管理模块进行数据交互，在捕捉工作模式下，通过计算机管理模块预置需要捕捉的实验动物身份ID，阅读器读取电子芯片对实验动物进行识别，并在匹配预置的实验动物身份ID后，驱动栅栏封闭实验动物必经通道。
7.根据权利要求6所述的实验动物的自动识别与捕捉方法，其特征在于：在完成一次捕捉并转出实验动物后，计算机管理模块驱动栅栏开启，保持实验动物必经通道畅通。
8.根据权利要求6所述的实验动物的自动识别与捕捉方法，其特征在于：所述实验动物饲养场中设有一个以上的实验动物必经通道，且每个实验动物必经通道中的接收器具有唯一性的设备ID，所述计算机管理模块与各接收器为轮询设备ID通讯相连，计算机管理模块通过轮询、中断的方式选定需要进行识别或捕捉的实验动物必经通道的接收器的设备ID。
9.根据权利要求6或8所述的实验动物的自动识别与捕捉方法，其特征在于：在实验动物必经通道中经过的实验动物，在相距接收器50mm～500mm的范围内得以识别。
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| US20170124264A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | Unified Information Devices. LLC | Data management systems and methods |
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| US20170124264A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | Unified Information Devices. LLC | Data management systems and methods |
| US11375693B2 (en) * | 2015-11-02 | 2022-07-05 | Unified Information Devices, Inc. | Data management systems and methods |
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