CN109662800B - 一种携带式生物医学试验箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种携带式生物医学试验箱，其主体由箱体部分、夹持部分、抽血部分、注射部分等组成；箱体部分包括：箱体、箱盖、拉板等；夹持部分包括：移动盘、内转动盘、爪套等；抽血部分包括：移动块、试管夹、抽血针头等；注射部分包括：伸缩移动块、转动框、注射推动块等；使用时，将试验用的动物放置在箱体中，当需要进行试验时，夹持部分将小动物夹起，抽血部分对其进行抽血，注射部分对其进行注射，箱体里的食物盒、水盒放置动物的食物，通过试验箱的透明玻璃对动物进行观察。

Description

一种携带式生物医学试验箱
技术领域
本发明涉及生物医学技术领域，特别涉一种携带式生物医学试验箱技术领域。
背景技术
现如今，生物医学在医学中占有重要的地位，生物医学的研究时常需要对小动物进行试验，从而得到所需要的结果，小动物通常放置在试验箱里，并通过人工对其进行操作试验，现有关于一种携带式生物医学试验箱的设计，例如专利申请号号CN201721929986.6公开了一种便携式生物医学试验箱，该装置可以存放试验用的动物，但是无法自主进行试验；例如专利号CN201510031218.8 公开了一种移动式生物医学试验箱，但该装置体积过大，不能携带，且无法自主试验。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种携带式生物医学试验箱，其主体由箱体部分、夹持部分、抽血部分、注射部分等组成；使用时，将试验用的动物放置在箱体中，当需要进行试验时，夹持部分将小动物夹起，抽血部分对其进行抽血，注射部分对其进行注射，箱体里的食物盒、水盒放置动物的食物，通过试验箱的透明玻璃对动物进行观察。
本发明所使用的技术方案是：一种携带式生物医学试验箱，包括箱体部分、夹持部分、抽血部分、注射部分。
箱体部分包括：箱体、第一步进电机、联轴器、外侧丝杆、内丝杆、第二步进电机、提手、箱盖、第一齿轮、第二齿轮、第三步进电机、拉板、试管、底部滤板、风扇、第四步进电机、第五步进电机、降板、风板、食物盒、水盒。
夹持部分包括：移动盘、第六步进电机、第三齿轮、第四齿轮、内转动盘、外单杆、第一电缸、双层三角板、第二电缸、外杆、内伸缩盘、第三电缸、外伸缩盘、第四电缸、爪杆、短杆、爪套、伸缩块。
抽血部分包括：移动块、第五电缸、小杆、第七步进电机、传动带、试管夹、内针头、外侧杆、第六电缸、抽血管、四头块、三角块、第七电缸、外双杆、限位杆、单三角块、内空杆、三头块、针头盘、抽血针头。
注射部分包括：伸缩移动块、下双杆、第八电缸、双层三角块、第九电缸、下单杆、L杆、第十电缸、转动小盘、第八步进电机、转动框、第九步进电机、升降丝杆、升降框、第十一电缸、注射推动块、针筒。
所述的箱体部分的第一步进电机固定安装在箱体上，外侧丝杆一端与第一步进电机通过联轴器固定安装，另一端与箱体转动安装，第二步进电机固定安装在箱盖上，内丝杆一端与第二步进电机固定安装，另一端与箱盖转动安装，提手固定安装在箱盖上，箱盖与箱体转动安装，第一齿轮固定安装在箱盖上，第三步进电机固定安装在箱体上，第二齿轮固定安装在第三步进电机上，第一齿轮与第二齿轮啮合，拉板与箱体滑动安装，试管固定安装在箱体上，底部滤板固定安装在箱体底部，第四步进电机固定安装在箱体上，风扇固定安装在第四步进电机顶部，风板固定安装在箱体上，降板与箱体通过第五步进电机转动安装，第五步进电机固定安装在箱体上，食物盒、水盒固定安装在箱体内侧。
所述的夹持部分的第六步进电机固定安装在移动盘上，移动盘与内丝杆采用螺纹传动，第三齿轮固定安装在第六步进电机上，内转动盘与移动盘通过滚动轴承转动安装，第四齿轮固定安装在内转动盘上，第三齿轮与第四齿轮啮合，外单杆、第一电缸一端与内转动盘转动安装，另一端与双层三角板转动安装，第二电缸一端与双层三角板转动安装，另一端与外伸缩盘转动安装，外杆一端与双层三角板转动安装，另一端与内伸缩盘转动安装，第三电缸固定安装在外伸缩盘上，顶部固定安装有内伸缩盘，第四电缸底部固定安装在外伸缩盘上，顶部固定安装有伸缩块，爪杆与外伸缩盘转动安装，短杆一端与伸缩块转动安装，另一端与爪杆转动安装，爪套固定安装在爪杆上。
所述的抽血部分的第五电缸一端与移动块转动安装，另一端与小杆转动安装，移动块与外侧丝杆采用螺纹传动，第七步进电机固定安装在小杆上，试管夹与小杆转动安装，传动带缠绕在第七步进电机和试管夹外侧，内针头固定安装在试管夹上，小杆与移动块转动安装，外侧杆、第六电缸一端与移动块转动安装，另一端与四头块转动安装，三角块与四头块转动安装，第七电缸、外双杆一端与三角块转动安装，另一端与单三角块转动安装，内空杆、第八电缸一端与单三角块转动安装，另一端与三头块转动安装，限位杆一端与外双杆转动安装，另一端与内空杆滑动安装，三头块与针头盘转动安装，抽血针头固定安装在针头盘上，抽血管一端与抽血针头固定安装，另一端与内针头固定安装。
所述的注射部分的伸缩移动块与外侧丝杆采用螺纹传动，下双杆、第九电缸一端与伸缩移动块转动安装，另一端与双层三角块转动安装，第十电缸一端与双层三角块转动安装，另一端与转动小盘转动安装，下单杆一端与双层三角块转动安装，另一端与L杆转动安装，第八步进电机固定安装在L杆上，转动小盘固定安装在第八步进电机上，L杆与转动框转动安装，第十一电缸一端与 L杆转动安装，另一端与转动框转动安装，第九步进电机固定安装在转动框上，升降丝杆一端与第九步进电机固定安装，另一端与转动框转动安装，升降框与升降丝杆采用螺纹传动，第十二电缸底部与升降框固定安装，注射推动块固定安装在第十二电缸顶部，针筒固定安装在升降框上，注射推动块与针筒滑动安装。
进一步的，所述的箱体部分设置有两组外侧丝杆，抽血部分和注射部分呈对称分布，夹持部分设置在箱盖下部。
进一步的，所述的箱体部分设置有食物盒、水盒，以及底部滤板、风板。
转动关节包括旋转轴、步进电机、滚动轴承以及若干固定器件，转动关节和转动关节之间通过转动杆连接。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：(1)夹持部分上设置有多个并联结构为关节提供足够的自由度，并可实现旋转、伸缩、平移等运动，可准确的将实验生物夹持住并带到指定位置；(2)抽血部分设置有并联结构且可实现旋转、伸缩等功能，可准确控制抽血针头插入生物体内进行抽血，并放置在不同的试管中；(3)注射部分上设置有并联结构为关节提供足够的自由度，并可实现伸缩、平移等运动，可准确的将药品注射到实验生物体内；(4)箱体部分为夹持部分、抽血部分、注射部分机械臂提供基础，并控制机械臂的平移； (5)箱体部分设置有实验生物生存所需的食物盒、水盒、通风系统等，且拉板可将排泄物拉出进行处理。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的箱体部分结构示意图。
图3为本发明的箱体侧面部分结构示意图。
图4为本发明的箱体部分内部结构示意图。
图5为本发明的夹持部分结构示意图。
图6为本发明的抽血部分结构示意图。
图7为本发明的注射部分结构示意图。
附图标号：1-箱体部分；2-夹持部分；3-抽血部分；4-注射部分；101- 箱体；102-第一步进电机；103-联轴器；104-外侧丝杆；105-内丝杆；106-第二步进电机；107-提手；108-箱盖；109-第一齿轮；110-第二齿轮；111-第三步进电机；112-拉板；113-试管；114-底部滤板；115-风扇；116-第四步进电机；117- 第五步进电机；118-降板；119-风板；120-食物盒；121-水盒；201-移动盘；202- 第六步进电机；203-第三齿轮；204-第四齿轮；205-内转动盘；206-外单杆；207- 第一电缸；208-双层三角板；209-第二电缸；210-外杆；211-内伸缩盘；212-第三电缸；213-外伸缩盘；214-第四电缸；215-爪杆；216-短杆；217-爪套；218- 伸缩块；301-移动块；302-第五电缸；303-小杆；304-第七步进电机；305-传动带；306-试管夹；307-内针头；308-外侧杆；309-第六电缸；310-抽血管；311- 四头块；312-三角块；313-第七电缸；314-外双杆；315-限位杆；316-单三角块； 317-内空杆；318-三头块；319-针头盘；320-抽血针头；321-第八电缸；401-伸缩移动块；402-下双杆；403-第九电缸；404-双层三角块；405-第十电缸；406-下单杆；407-L杆；408-第十一电缸；409-转动小盘；410-第八步进电机；411-转动框；412-第九步进电机；413-升降丝杆；414-升降框；415-第十二电缸；416-注射推动块；417-针筒。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示的一种携带式生物医学试验箱，包括箱体部分1、夹持部分2、抽血部分3、注射部分4。
箱体部分1包括：箱体101、第一步进电机102、联轴器103、外侧丝杆104、内丝杆105、第二步进电机106、提手107、箱盖108、第一齿轮109、第二齿轮110、第三步进电机111、拉板112、试管113、底部滤板114、风扇115、第四步进电机116、第五步进电机117、降板118、风板119、食物盒120、水盒121。
夹持部分2包括：移动盘201、第六步进电机202、第三齿轮203、第四齿轮204、内转动盘205、外单杆206、第一电缸207、双层三角板208、第二电缸209、外杆210、内伸缩盘211、第三电缸212、外伸缩盘213、第四电缸 214、爪杆215、短杆216、爪套217、伸缩块218。
抽血部分3包括：移动块301、第五电缸302、小杆303、第七步进电机304、传动带305、试管夹306、内针头307、外侧杆308、第六电缸309、抽血管310、四头块311、三角块312、第七电缸313、外双杆314、限位杆315、单三角块316、内空杆317、三头块318、针头盘319、抽血针头320。
注射部分4包括：伸缩移动块401、下双杆402、第八电缸321 、双层三角块404、第九电缸403、下单杆406、L杆407、第十电缸405、转动小盘 409、第八步进电机410、转动框411、第九步进电机412、升降丝杆413、升降框414、第十一电缸408、注射推动块416、针筒417。
第一电缸207、第二电缸209、第三电缸212、第四电缸214、第五电缸302、第六电缸3095、第七电缸313、第八电缸321、第九电缸403、第十电缸405、第十一电缸408、第十二电缸415、第一步进电机102、第二步进电机 106、第三步进电机111、第四步进电机116、第五步进电机117、第六步进电机 202、第七步进电机304、第八步进电机410、第九步进电机412均通过控制箱来控制。
如图2、图3、图4所示，第一步进电机102与箱体101、外侧丝杆 104与第一步进电机102和箱体101、第二步进电机106与箱盖108、内丝杆105 与第二步进电机106和箱盖108、提手107与箱盖108、箱盖108与箱体101、第一齿轮109与箱盖108、第三步进电机111与箱体101、第二齿轮110与第三步进电机111、拉板112与箱体101、试管113与箱体101、底部滤板114与箱体 101、第四步进电机116与箱体101、风扇115与第四步进电机116、风板119与箱体101、降板118与箱体101、第五步进电机117与箱体101、食物盒120和水盒121与箱体101连接；第一齿轮109与第二齿轮110啮合；外侧丝杆104、内丝杆105为其他作业机械臂提供基础，拉板112可以拉出带走排泄物，风扇 115为箱内提供空气循环，食物盒120、水盒121为试验生物提供水和食物。
如图5所示，第六步进电机202与移动盘201、移动盘201与内丝杆 105、第三齿轮203与第六步进电机202、内转动盘205与移动盘201、第四齿轮 204与内转动盘205、外单杆206和第一电缸207与内转动盘205和双层三角板 208、第二电缸209与双层三角板208和外伸缩盘213、外杆210与双层三角板 208和内伸缩盘211、第三电缸212与外伸缩盘213和内伸缩盘211、第四电缸 214与外伸缩盘213和伸缩块218、爪杆215与外伸缩盘213、短杆216与伸缩块218和爪杆215、爪套217与爪杆215连接；第三齿轮203与第四齿轮204啮合；该部分机械手可以自由调节方向、高度和伸缩长度，控制爪套217将试验生物提起并带到指定位置。
如图6所示，第五电缸302与移动块301和小杆303、移动块301与外侧丝杆104、第七步进电机304与小杆303、试管夹306与小杆303、传动带 305与第七步进电机304和试管夹306、内针头307与试管夹306、小杆303与移动块301、外侧杆308和第六电缸309与移动块301和四头块311、三角块312 与四头块311、第七电缸313和外双杆314与三角块312和单三角块316、内空杆317和第八电缸321与单三角块316和三头块318、限位杆315与外双杆314 和内空杆317、三头块318与针头盘319、抽血针头320与针头盘319、抽血管 310与抽血针头320和内针头307连接；该部分机械手可以自由调节高度和伸缩长度，控制抽血针头320对生物进行抽血，并可更换血液存放的试管113。
如图7所示，伸缩移动块401与外侧丝杆104、下双杆402和第九电缸403与伸缩移动块401和双层三角块404、第十电缸405与双层三角块404和转动小盘409、下单杆406与双层三角块404和L杆407、第八步进电机410与 L杆407、转动小盘409与第八步进电机410、L杆407与转动框411、第十一电缸408与L杆407和转动框411、第九步进电机412与转动框411、升降丝杆413 与第九步进电机412和转动框411、升降框414与升降丝杆413、第十二电缸415与升降框414、注射推动块416与第十二电缸415、针筒417与升降框414、注射推动块416与针筒417连接；该部分机械手可以自由调节高度和伸缩长度，控制针筒417对试验生物进行药物注射。
如图2、图3、图4所示，箱体部分1设置有两组外侧丝杆104，抽血部分3和注射部分4呈对称分布，夹持部分2设置在箱盖108下部。转动关节包括旋转轴、步进电机102、滚动轴承以及若干固定器件，转动关节和转动关节之间通过转动杆连接。箱体部分1设置有食物盒120、水盒121，以及底部滤板 114、风板119。
本发明的工作原理：本携带式生物医学试验箱通过夹持部分2和箱体部分1的若干步进电机和电缸控制爪套217将试验生物夹起，抽血部分3和箱体部分1的若干步进电机和电缸控制抽血针头320对生物进行抽血，血液储存在试管中，注射部分4和箱体部分1的若干步进电机和电缸控制针筒417对生物进行注射，食物盒120中放置食物、水盒121中放置水，风扇115为试验箱进行通风为生物提供生存基础。

Claims (3)

1.一种携带式生物医学试验箱，包括箱体部分(1)、夹持部分(2)、抽血部分(3)、注射部分(4)；
箱体部分(1)包括：箱体(101)、第一步进电机(102)、联轴器(103)、外侧丝杆(104)、内丝杆(105)、第二步进电机(106)、提手(107)、箱盖(108)、第一齿轮(109)、第二齿轮(110)、第三步进电机(111)、拉板(112)、试管(113)、底部滤板(114)、风扇(115)、第四步进电机(116)、第五步进电机(117)、降板(118)、风板(119)、食物盒(120)、水盒(121)；
夹持部分(2)包括：移动盘(201)、第六步进电机(202)、第三齿轮(203)、第四齿轮(204)、内转动盘(205)、外单杆(206)、第一电缸(207)、双层三角板(208)、第二电缸(209)、外杆(210)、内伸缩盘(211)、第三电缸(212)、外伸缩盘(213)、第四电缸(214)、爪杆(215)、短杆(216)、爪套(217)、伸缩块(218)；
抽血部分(3)包括：移动块(301)、第五电缸(302)、小杆(303)、第七步进电机(304)、传动带(305)、试管夹(306)、内针头(307)、外侧杆(308)、第六电缸(309)、抽血管(310)、四头块(311)、三角块(312)、第七电缸(313)、外双杆(314)、限位杆(315)、单三角块(316)、内空杆(317)、三头块(318)、针头盘(319)、抽血针头(320)；
注射部分(4)包括：伸缩移动块(401)、下双杆(402)、第八电缸(321 )、双层三角块(404)、第九电缸(403)、下单杆(406)、L杆(407)、第十电缸(405)、转动小盘(409)、第八步进电机(410)、转动框(411)、第九步进电机(412)、升降丝杆(413)、升降框(414)、第十一电缸(408)、注射推动块(416)、针筒(417)，其特征在于：
所述的箱体部分(1)的第一步进电机(102)固定安装在箱体(101)上，外侧丝杆(104)一端与第一步进电机(102)通过联轴器(103)固定安装，另一端与箱体(101)转动安装，第二步进电机(106)固定安装在箱盖(108)上，内丝杆(105)一端与第二步进电机(106)固定安装，另一端与箱盖(108)转动安装，提手(107)固定安装在箱盖(108)上，箱盖(108)与箱体(101)转动安装，第一齿轮(109)固定安装在箱盖(108)上，第三步进电机(111)固定安装在箱体(101)上，第二齿轮(110)固定安装在第三步进电机(111)上，第一齿轮(109)与第二齿轮(110)啮合，拉板(112)与箱体(101)滑动安装，试管(113)固定安装在箱体(101)上，底部滤板(114)固定安装在箱体(101)底部，第四步进电机(116)固定安装在箱体(101)上，风扇(115)固定安装在第四步进电机(116)顶部，风板(119)固定安装在箱体(101)上，降板(118)与箱体(101)通过第五步进电机(117)转动安装，第五步进电机(117)固定安装在箱体(101)上，食物盒(120)、水盒(121)固定安装在箱体(101)内侧；
所述的夹持部分(2)的第六步进电机(202)固定安装在移动盘(201)上，移动盘(201)与内丝杆(105)采用螺纹传动，第三齿轮(203)固定安装在第六步进电机(202)上，内转动盘(205)与移动盘(201)通过滚动轴承转动安装，第四齿轮(204)固定安装在内转动盘(205)上，第三齿轮(203)与第四齿轮(204)啮合，外单杆(206)、第一电缸(207)一端与内转动盘(205)转动安装，另一端与双层三角板(208)转动安装，第二电缸(209)一端与双层三角板(208)转动安装，另一端与外伸缩盘(213)转动安装，外杆(210)一端与双层三角板(208)转动安装，另一端与内伸缩盘(211)转动安装，第三电缸(212)固定安装在外伸缩盘(213)上，顶部固定安装有内伸缩盘(211)，第四电缸(214)底部固定安装在外伸缩盘(213)上，顶部固定安装有伸缩块(218)，爪杆(215)与外伸缩盘(213)转动安装，短杆(216)一端与伸缩块(218)转动安装，另一端与爪杆(215)转动安装，爪套(217)固定安装在爪杆(215)上；
所述的抽血部分(3)的第五电缸(302)一端与移动块(301)转动安装，另一端与小杆(303)转动安装，移动块(301)与外侧丝杆(104)采用螺纹传动，第七步进电机(304)固定安装在小杆(303)上，试管夹(306)与小杆(303)转动安装，传动带(305)缠绕在第七步进电机(304)和试管夹(306)外侧，内针头(307)固定安装在试管夹(306)上，小杆(303)与移动块(301)转动安装，外侧杆(308)、第六电缸(309)一端与移动块(301)转动安装，另一端与四头块(311)转动安装，三角块(312)与四头块(311)转动安装，第七电缸(313)、外双杆(314)一端与三角块(312)转动安装，另一端与单三角块(316)转动安装，内空杆(317)、第八电缸(321)一端与单三角块(316)转动安装，另一端与三头块(318)转动安装，限位杆(315)一端与外双杆(314)转动安装，另一端与内空杆(317)滑动安装，三头块(318)与针头盘(319)转动安装，抽血针头(320)固定安装在针头盘(319)上，抽血管(310)一端与抽血针头(320)固定安装，另一端与内针头(307)固定安装；
所述的注射部分(4)的伸缩移动块(401)与外侧丝杆(104)采用螺纹传动，下双杆(402)、第九电缸(403)一端与伸缩移动块(401)转动安装，另一端与双层三角块(404)转动安装，第十电缸(405)一端与双层三角块(404)转动安装，另一端与转动小盘(409)转动安装，下单杆(406)一端与双层三角块(404)转动安装，另一端与L杆(407)转动安装，第八步进电机(410)固定安装在L杆(407)上，转动小盘(409)固定安装在第八步进电机(410)上，L杆(407)与转动框(411)转动安装，第十一电缸(408)一端与L杆(407)转动安装，另一端与转动框(411)转动安装，第九步进电机(412)固定安装在转动框(411)上，升降丝杆(413)一端与第九步进电机(412)固定安装，另一端与转动框(411)转动安装，升降框(414)与升降丝杆(413)采用螺纹传动，第十二电缸(415)底部与升降框(414)固定安装，注射推动块(416)固定安装在第十二电缸(415)顶部，针筒(417)固定安装在升降框(414)上，注射推动块(416)与针筒(417)滑动安装。
2.如权利要求1所述的一种携带式生物医学试验箱，其特征在于：所述的箱体部分(1)设置有两组外侧丝杆(104)，抽血部分(3)和注射部分(4)呈对称分布，夹持部分(2)设置在箱盖(108)下部。
3.如权利要求1所述的一种携带式生物医学试验箱，其特征在于：所述的箱体部分(1)设置有食物盒(120)、水盒(121)，以及底部滤板(114)、风板(119)。
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