CN107649399A - 一种模式动物自动化运载系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模式动物自动化运载系统，包括：分选装置，设置有第一耳标读取器，用于通过第一耳标读取器读取模式动物的标签信息，并将标签信息上传到控制器；还用于根据控制器发送的模式动物分类信息，控制摆门使符合条件的模式动物进入等候区；控制器，用于根据模式动物的标签信息对模式动物进行分类，并将分类信息发送给分选装置；还用于将控制指令发送给驱动机构；驱动机构，用于根据控制指令驱动运载装置；还用于控制自动门的开闭；运载装置，用于通过驱动机构，将自身调度至等候区装载符合条件的所述模式动物；还用于将符合条件的模式动物从等候区运输到指定地点。本发明实现了模式动物全自动化的分选和运输，使得动物运输更高效便捷。

Description

一种模式动物自动化运载系统及方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，更具体地，涉及一种模式动物自动化运载系统及方法。

背景技术

在生命科学、人类医药和健康研究领域,实验动物在生命活动中的生理和病理过程,与人类或异种动物都有很多相似之处,并可互为参照,一种动物的生命活动过程可以成为另一种动物或者人类的参照物；对一些难以在人身上进行的工作,及一些数量很少的珍稀动物,或一些因体型庞大、不易实施操作的动物种类,采用取材容易、操作简便的另一种动物来代替人类或原来的目标动物进行实验研究,这就是动物实验。为了保证这些动物实验更科学、准确和重复性好,可以用各种方法把一些需要研究的生理或病理活动相对稳定地显现在标准化的实验动物身上,供实验研究之用。这些标准化的实验动物就称之为模式动物。针对国家级重大科学基础设施项目中实现高度自动化、高通量化、智能化实验的要求，在进行针对模式动物的实验研究时，也应当实现实验过程中模式动物全程无人化、自动化的运输需求，而现有技术中并没有妥善的解决方案。将实验所需的动物样品自动从饲喂栏运输到其它目的地，实现动物样品全自动化的转运运输，则是目前亟待解决的课题。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的模式动物运载系统及方法。

一方面，本发明提供一种模式动物自动化运载系统，包括：

分选装置，设置有第一耳标读取器，用于通过所述第一耳标读取器读取模式动物的标签信息，并将所述标签信息上传到控制器；还用于根据控制器发送的模式动物分类信息，控制摆门使符合条件的模式动物进入等候区；

控制器，用于根据所述模式动物的标签信息，对模式动物进行分类，并将分类信息发送给分选装置；还用于将控制指令发送给驱动机构；

驱动机构，用于根据控制器发送的控制指令,驱动运载装置；还用于控制自动门的开闭；

运载装置，用于通过所述驱动机构，将自身调度至所述等候区装载符合条件的所述模式动物；还用于通过所述驱动机构，将所述符合条件的模式动物从所述等候区运输到指定地点。

优选地，所述分选装置为Y型分岔通道，在分岔口设置有摆门，所述摆门宽度大于分岔后的路口宽度。

优选地，所述运载装置包括周转箱、激光雷达和第二耳标读取器，其中，

所述周转箱，用于装载所述符合条件的模式动物；

所述激光雷达，用于确定所述运载装置的当前位置；

所述第二耳标读取器，用于获取所述符合条件的模式动物的标签信息。

优选地，所述周转箱的自动门与所述饲喂站等候区的自动门相对打开形成通道护栏，所述周转箱沿所述护栏方向朝所述等候区伸展一踏板，用于形成模式动物的上车通道。

优选地，所述等候区中设有第三耳标读取器，用于结合所述第二耳标读取器，确定所述模式动物当前状态，其中，所述当前状态包括未进入所述周转箱、正进入所述周转箱和已经进入所述周转箱。

优选地，当确定所述模式动物已经进入所述周转箱时，关闭所述周转箱的自动门和所述等候区的自动门，收缩所述周转箱的踏板，以自动关闭上车通道。

优选地，所述运载装置还包括传感设备，用于随时监控运载装置的工作状态，其中，所述工作状态包括所述运载装置的工作进程、所述运载装置所处地点和所述运载装置运行情况。

另一方面，本发明提供一种模式动物自动化运载方法，包括：

S1，控制器根据分选装置发送的模式动物的标签信息，对模式动物进行分类；

S2，将模式动物分类信息发送给分选装置，以使分选装置根据模式动物分类信息，控制摆门使符合条件的模式动物进入等候区；

S3，向驱动机构发送控制指令，以使驱动机构根据控制指令，将运载装置驱动到达等候区装载符合条件的所述模式动物，并将所述模式动物从等候区运输到指定地点。

优选地，所述步骤S1进一步包括：控制器将模式动物的标签信息与数据库中指定实验动物的标签信息进行匹配，若数据库中存在匹配的指定实验动物的标签信息，则该模式动物为符合条件的样品动物，否则，该模式动物为非样品动物。

优选地，还包括：控制器根据运载装置在工作过程中即时发送的当前状态信息，采取相应的应对措施，其中，所述状态信息包括所述运载装置的工作进程、所述运载装置所处地点和所述运载装置运行情况。

本发明提供的一种模式动物运载装置及方法，具备模式动物分选识别、与饲喂站自动化联动、动物自动进出运载装置、运输装备本体及各种检测与控制功能。通过统一的控制中心，将运输设备与喂养动物的饲舍关联起来，饲舍通过控制中心实现模式动物的分类，将实验需要的样品动物引入等候区，同时控制中心通知运输设备前来装载样品动物，并将样品动物运输到指定地点，实现了模式动物全自动化的运输，使得运输过程更紧凑流畅、高效便捷。

附图说明

图1为本发明一个实施例的模式动物自动化运载系统结构示意图；

图2为本发明一个实施例的分选装置结构示意图；

图3为本发明一个实施例的运载装置结构示意图；

图4为本发明一个实施例的周转箱与等候区的装载联动示意图；

图5为本发明一个实施例的模式动物自动化运载方法示意图。

附图中，各标号代表的部件名称如下：

1、饲养区，2、等候区，3、摆门，4、周转箱，5、激光雷达，6、第二耳标读取器，7、超声波传感器，8、周转箱自动门，9、踏板，10、第三耳标读取器，11、等候区自动门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1，为本发明一个实施例的模式动物自动化运载系统结构示意图，该模式动物自动化运载系统包括：分选装置，设置有第一耳标读取器，用于通过所述第一耳标读取器读取模式动物的标签信息，并将所述标签信息上传到控制器；还用于根据控制器发送的模式动物分类信息，控制摆门使符合条件的模式动物进入等候区2；控制器，用于根据所述模式动物的标签信息，对模式动物进行分类，并将分类信息发送给分选装置；还用于将控制指令发送给驱动机构；驱动机构，用于根据控制器发送的控制指令,驱动运载装置；还用于控制自动门的开闭；运载装置，用于通过所述驱动机构，将自身调度至所述等候区2装载符合条件的所述模式动物；还用于通过所述驱动机构，将所述符合条件的模式动物从所述等候区2运输到指定地点。

具体地，给饲养的全部模式动物都安装合适的电子耳标，电子耳标内置电子芯片与天线，可将模式动物的个体信息写入电子芯片，个体信息可以包括动物的编号、年龄、体重、品种、饮食、发育情况、曾经做过实验的种类与日期及将要进行什么实验等。分选装置中设置有第一耳标读取器，可以读取模式动物所安装的电子耳标上的标签信息，用来获取该模式动物的个体信息，对该模式动物进行身份识别。

分选装置将第一耳标读取器读取到的标签信息上传给控制器，控制器根据该标签信息判断该模式动物是否为实验需要的动物，并将判断结果反馈给分选装置，分选装置据此控制摆门3，将符合条件的模式动物引导进入等候区2中，等待运载装置将这些模式动物运往指定地点。与此同时，控制器对驱动机构下发控制指令，使得驱动机构驱动运载装置前往等候区2，并通过驱动机构控制开启闭合等候区与运载装置上的自动门，将符合条件的模式动物装入运载装置，并通过驱动机构驱动运载装置将这些模式动物运往实验室或其他饲舍，实现模式动物的全自动运输。

本发明实施例通过统一的控制器，将运载装置与分选装置关联起来，分选装置通过与控制器的交互，将实验需要的模式动物引入等候区2，使得实验所指定的模式动物的获取过程自动化，驱动机构通过控制器的指令，驱动运载装置前来装载并运输模式动物到指定地点，实现了模式动物运输过程的全自动化，使得运输过程更紧凑流畅、高效便捷。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，所述分选装置为Y型分岔通道，在分岔口设置有摆门3，所述摆门3宽度大于分岔后的路口宽度。

具体地，图2为本发明一个实施例的分选装置结构示意图。分选装置整体为一个Y型的分岔通道，分岔后的两条通道分别通往饲养区1和等候区2，在分岔通道的分岔口处设置有一个摆门3，摆门3的宽度大于分岔后两条分岔路口的宽度，分选栏可控制摆门3的摆动方向，使得摆门3可以完全挡住任一分岔通道，使得模式动物无法通过，据此引导模式动物进入饲养区1或者等候区2，实现符合条件的模式动物的自动选取。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，所述运载装置包括周转箱4、激光雷达和第二耳标读取器6，其中，所述周转箱4，用于装载所述符合条件的模式动物；所述激光雷达，用于确定所述运载装置的当前位置；所述第二耳标读取器6，用于获取所述符合条件的模式动物的标签信息。

具体地，图3提供了本发明一个实施例的运载装置结构示意图，如图3所示，运载装置包括底部的电动运输车本体以及周转箱4、激光雷达和第二耳标读取器6，其中，电动运输车本体为整个运载装置的载体，用于实现运输操作。电动运输车上配备有特制的周转箱4，该周转箱4用于装载模式动物，可与电动运输车的车体分离，将模式动物送往指定地点后，可直接将周转箱4与箱内的模式动物一并留在该地。运载装置配备有激光雷达，与电动运输车本体结合形成激光导航自动导引运输小车，在小车行驶的路径周围都装有位置精确的激光反射板，激光雷达发射激光并采集反射板反射的激光束，用于确定小车的当前位置及方向，并获取小车周边的环境信息，使得小车可在路径上自主移动，将小车引导至指定地点，并准确定位停车。周转箱4内配备有第二耳标读取器6，用于读取进入周转箱4内的模式动物的标签信息，对进入周围箱内的模式动物的进行身份验证，并可通过无线局域网将车载动物电子耳标上记录的标签信息发送给控制器，使其可随时查阅车载动物的个体信息。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，所述周转箱4的自动门与所述等候区2的自动门相对打开形成护栏，所述周转箱4沿所述护栏方向朝所述等候区2伸展有一踏板9，用于形成模式动物的上车通道。

具体地，图4为本发明周转箱4与等候区2的装载模式动物时的联动示意图。当周转箱4前往等候区2装载符合条件的模式动物时，准确停在等候区自动门11前，使得等候区自动门11与周转箱自动门8正好相对，周转箱自动门8与等候区自动门11打开，可自动形成一个连通的通道护栏，并从周转箱自动门8门口向等候区2沿护栏方向伸展出一个踏板9，直至等候区自动门11门口，与护栏一并形成一条模式动物的上车通道。模式动物经由该通道从等候区2进入周转箱4，该通道可有效防止模式动物出逃或坠落，有利于模式动物的装载。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，所述等候区2中设有第三耳标读取器10，用于结合所述第二耳标读取器6，确定所述模式动物当前状态，其中，所述当前状态包括未进入所述周转箱4、正进入所述周转箱4和已经进入所述周转箱4。

具体地，等候区2中还设置有第三耳标读取器10，可以读取等候区2内的模式动物的标签信息，与周转箱4内的第二耳标读取器6相结合，可用于确认模式动物是否进入周转箱4。当第二耳标读取器6和第三耳标读取器10都检测到某个模式动物的标签信息时，说明该模式动物正在进入周转箱4。当第二耳标读取器6检测到某个模式动物标签信息，但第三耳标读取器10没有相应检测到该模式动物标签信息时，说明该模式动物已经进入周转箱4。而当第三耳标读取器10检测到某个模式动物标签信息，但第二耳标读取器6没有相应检测到该模式动物标签信息时，说明该模式动物还没有进入周转箱4。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，当确定所述模式动物已经进入所述周转箱4时，关闭所述周转箱4的自动门和所述等候区2的自动门，收缩所述周转箱4的踏板9，以自动关闭上车通道。

具体地，当确定模式动物已经进入周转箱4后，说明模式动物已经装载完毕，此时自动关闭周转箱自动门8和等候区自动门11，并收回周转箱4的踏板9，关闭模式动物的上车通道。而当模式动物还处于未进入周转箱4和正进入周转箱4的状态时，说明模式动物还未装载完毕，继续保持上车通道的存在，直到装载完毕，实现模式动物的智能上车。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，所述运载装置还包括传感设备，用于随时监控运载装置的工作状态，其中，所述工作状态包括所述运载装置的工作进程、所述运载装置所处地点和所述运载装置运行情况。

具体地，在运载装置上可装备多种传感设备，对运载装置的工作状态进行监测。如在车体上装备超声波传感器，可在运载装置的行进途中检测路旁的短距离障碍物，可及时向控制中心反馈，及时避开障碍物，防止车体碰撞，保证车体运行的稳定性与可靠性。其中运载装置的工作状态可包括运载装置的工作进程、运载装置当前位置和运载装置运行情况等。

需要说明的是，也可在饲养动物的饲舍中设置一些传感设备，用于监测模式动物的饲养环境，可以通过相对应的各种传感器实现对温度、湿度的调节、动物排放物的定时清洁、环境的定时通风、饮水及饲料的定时自动投送、饲养环境的定时消毒、人工干预提醒装置及饲养环境的影像监视等，便于实现模式动物的自动化养殖。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，本发明实施例提供的模式动物运载装置中的传动装置尽可能采用柔性材料设计，尽可能降低金属碰撞产生的噪声，降低噪声对模式动物的影响，避免模式动物由于噪声受到大幅惊吓。其中，传动装置是指将动力传递给工作机构等的中间设备。

本发明提供的一种模式动物运载装置，通过统一的控制器，将运载装置与分选装置关联起来，实现了实验所指定的模式动物的获取过程自动化，模式动物装载过程的自动化以及模式动物运输过程的自动化，使得运输过程更高效便捷，同时通过对运载装置的监测，使得运输过程中遭遇意外可及时处理。

参见图5，为本发明一个实施例的模式动物自动化运载方法示意图，该运输方法以控制器为执行主体，方法包括：S1，控制器根据分选装置发送的模式动物的标签信息，对模式动物进行分类；S2，将模式动物分类信息发送给分选装置，以使分选装置根据模式动物分类信息，控制摆门3使符合条件的模式动物进入等候区；S3，向驱动机构发送控制指令，以使驱动机构根据控制指令，将运载装置驱动到达等候区装载符合条件的所述模式动物，并将所述模式动物从等候区运输到指定地点。

具体地，控制器根据分选装置发送的模式动物的标签信息，对模式动物进行分类，并将分类结果反馈给分选装置，使得分选装置根据该分类结果控制摆门3，将符合条件的模式动物引导进入等候区2中，且在向分选装置反馈分类结果的同时，向驱动机构下发控制指令，以使驱动机构根据该控制指令，驱动运载装置前往等候区装载符合条件的模式动物，且将这些模式动物运往实验室或其他饲舍，依此来实现模式动物的全自动运输。

本发明实施例实现了实验所指定的模式动物的获取过程自动化、模式动物运输过程的全自动化，使得模式动物的运输方式更方便快捷。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，所述步骤S1进一步包括：控制器将模式动物的标签信息与数据库中指定实验动物的标签信息进行匹配，若数据库中存在匹配的指定实验动物的标签信息，则该模式动物为符合条件的样品动物，否则，该模式动物为非样品动物。

具体地，控制器接收到分选装置上传的模式动物标签信息后，将该标签信息与数据库中指定实验动物的标签信息进行匹配，若匹配到成功，即数据库中存在与该模式动物相符的指定实验动物的标签信息，则可确定该模式动物为符合条件的样品动物；若匹配失败，即数据库中不存在与该模式动物相符的指定实验动物的标签信息，则可确定该模式动物为不符合条件的非样品动物，可以依此来完成模式动物的分类判断，以使得模式动物的获取过程自动化。

基于上述实施例，作为一种可选的实施例，控制器根据运载装置在工作过程中即时发送的当前状态信息，采取相应的应对措施，其中，所述状态信息包括所述运载装置的工作进程、所述运载装置所处地点和所述运载装置运行情况。

具体地，控制器在不断接收运载装置在工作过程对其发送的当前状态信息，这些状态信息包括运载装置的工作进程、运载装置所处地点和运载装置运行情况，控制器可根据运载装置发送的当前信息做出适宜的应对措施，如小车的电池是否需要进行充电，控制器是否正常工作，是否出现异常状况，是否需要就当前状况进行人为干预等。

本发明提供的一种模式动物运输方法，通过统一的控制中心，将运输设备与喂养动物的饲舍关联起来，实现了实验所指定的模式动物的获取过程自动化，以及模式动物运输过程的全自动化，使得运输过程更高效便捷，且由于运载装置实时向控制中心上报其当前的工作状态，使得运输过程中遭遇意外可及时处理。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模式动物自动化运载系统，其特征在于，包括：

分选装置，设置有第一耳标读取器，用于通过所述第一耳标读取器读取模式动物的标签信息，并将所述标签信息上传到控制器；还用于根据控制器发送的模式动物分类信息，控制摆门使符合条件的模式动物进入等候区；

控制器，用于根据所述模式动物的标签信息，对模式动物进行分类，并将分类信息发送给分选装置；还用于将控制指令发送给驱动机构；

驱动机构，用于根据控制器发送的控制指令,驱动运载装置；还用于控制自动门的开闭；

运载装置，用于通过所述驱动机构，将自身调度至所述等候区装载符合条件的所述模式动物；还用于通过所述驱动机构，将所述符合条件的模式动物从所述等候区运输到指定地点。

2.根据权利要求1所述模式动物自动化运载系统，其特征在于，所述分选装置为Y型分岔通道，在分岔口设置有摆门，所述摆门宽度大于分岔后的路口宽度。

3.根据权利要求1所述模式动物自动化运载系统，其特征在于，所述运载装置包括周转箱、激光雷达和第二耳标读取器，其中，

所述周转箱，用于装载所述符合条件的模式动物；

所述激光雷达，用于确定所述运载装置的当前位置；

所述第二耳标读取器，用于获取所述符合条件的模式动物的标签信息。

4.根据权利要求3所述模式动物自动化运载系统，其特征在于，所述周转箱的自动门与所述等候区的自动门相对打开形成护栏，所述周转箱沿所述护栏方向朝所述等候区伸展有一踏板，用于形成模式动物的上车通道。

5.根据权利要求4所述模式动物自动化运载系统，其特征在于，所述等候区中设有第三耳标读取器，用于结合所述第二耳标读取器，确定所述模式动物当前状态，其中，所述当前状态包括未进入所述周转箱、正进入所述周转箱和已经进入所述周转箱。

6.根据权利要求5所述模式动物自动化运载系统，其特征在于，当确定所述模式动物已经进入所述周转箱时，关闭所述周转箱的自动门和所述等候区的自动门，收缩所述周转箱的踏板，以自动关闭上车通道。

7.根据权利要求3所述模式动物自动化运载系统，其特征在于，所述运载装置还包括传感设备，用于随时监控运载装置的工作状态，其中，所述工作状态包括所述运载装置的工作进程、所述运载装置所处地点和所述运载装置运行情况。

8.一种模式动物自动化运载方法，其特征在于，包括：

S1，控制器根据分选装置发送的模式动物的标签信息，对模式动物进行分类；

S2，将模式动物分类信息发送给分选装置，以使分选装置根据模式动物分类信息，控制摆门使符合条件的模式动物进入等候区；

S3，向驱动机构发送控制指令，以使驱动机构根据控制指令，将运载装置驱动到达等候区装载符合条件的所述模式动物，并将所述模式动物从等候区运输到指定地点。

9.根据权利要求8所述模式动物自动化运载方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

控制器将模式动物的标签信息与数据库中指定实验动物的标签信息进行匹配，若数据库中存在匹配的指定实验动物的标签信息，则该模式动物为符合条件的样品动物，否则，该模式动物为非样品动物。

10.根据权利要求8所述模式动物自动化运载方法，其特征在于，还包括：

控制器根据运载装置在工作过程中即时发送的当前状态信息，采取相应的应对措施，其中，所述状态信息包括所述运载装置的工作进程、所述运载装置所处地点和所述运载装置运行情况。