CN113941070B - 一种惊反射诱发实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种惊反射诱发实验装置,包括机架立柱、传动举升机构、保持机构、旋转机构、缓冲机构、安全座舱和底座,所述传动举升机构一端与机架立柱固定相连,所述传动举升机构另一端可滑动套接设于机架立柱外侧,所述保持机构与传动举升机构固定相连,所述旋转机构与保持机构固定相连,所述安全座舱与旋转机构固定相连,所述缓冲机构与底座固定相连且位于安全座舱的正下方。本发明属于惊吓反射仪技术领域,具体是指一种采取坐姿体感辅以视觉、听觉等刺激的方式,模拟“跌落”或“前仰/后仰”场景的实验装置,通过PLC模块,将惊反射过程和结果判断标准化,便于医学研究者进行某些疾病及情绪障碍的实验室研究。

Description

一种惊反射诱发实验装置
技术领域
本发明属于惊吓反射仪技术领域,具体是指一种惊反射诱发实验装置。
背景技术
随着我国的经济腾飞,科学技术不断的突破创新,国家和人民对于健康的关注度也不断提升,医学家们也在不断的突破着现有医学技术,国内外研究发现一些疾病和情绪障碍与惊反射有着密切联系,例如创伤后应激障碍、焦虑症、特定恐惧症等。惊吓的过程会使人体产生惊反射(人体快速完成最为稳定防御姿势的过程,主要由听觉刺激引起,其他如触觉、视觉及平衡觉刺激也可诱发),人体会对此过程做出一系列的应激反应。
为了方便医学家的研究,目前市面上已有一些通过声音或电击导致惊反射的小型设备,其利用白噪声、纯音或是短暂的痛觉刺激人体,这样的刺激设备存在刺激时间短,刺激动作单一,容易让被测人员警觉,从而无法反复的对同一被测人员刺激的缺点。
目前市场上存在的惊吓反射刺激设备存在以下几点缺点:
1、刺激方式单一,容易让被测人员产生警觉,达不到预期目的;
2、刺激作用时间短,刺激强度较低,被测人员身体恢复快,监测时间短,不利于科学研究;
3、设备的刺激方式如电击可能会使得被测人员产生疼痛的不适体验;
4、通过不可预测的体感并能够进行实验程序标准化的惊反射刺激设备趋于空白。
发明内容
为了解决上述难题,本发明提供了一种采取坐姿体感辅以视觉、听觉等刺激的方式,模拟“跌落”或“前仰/后仰”场景,可将惊反射过程和结果判断标准化,利于数据的收集、对比和结果统计,便于医学研究者进行某些疾病及情绪障碍的实验室研究。
为了实现上述功能,本发明采取的技术方案如下:一种惊反射诱发实验装置,包括机架立柱、传动举升机构、保持机构、旋转机构、缓冲机构、安全座舱和底座,所述机架立柱固定设于底座顶部,所述传动举升机构一端与机架立柱固定相连,所述传动举升机构另一端可滑动套接设于机架立柱外侧,所述保持机构与传动举升机构固定相连,所述旋转机构与保持机构固定相连,所述安全座舱与旋转机构固定相连,所述缓冲机构与底座固定相连且位于安全座舱的正下方,机架立柱安装其余组成机构的框架,用于固定作用;传动举升机构:提升安全座舱,将被测试人员提升至指定高度;保持机构将到达指定高度的安全座舱维持在当前高度,防止突然的断电下落,起到安全座舱旋转时的安全保护作用;旋转机构通过电机和减速机的组合将安全座舱旋转指定角度;缓冲机构在座舱做完自由落体运动后,将安全座舱平稳的接住;安全座舱用以保证人员安全。
进一步地,所述传动升举机构包括同步提升链轮、驱动电机一、传动链条、提升链条、传动链轮、旋转轴、配重块和升降架,所述驱动电机一与底座固定相连,所述同步提升链轮与底座铰接,所述旋转轴与同步提升链轮固定相连,所述传动链轮固定套接设于旋转轴外侧,所述传动链条绕设于驱动电机一输出端和传动链轮外侧,所述升降架可滑动套接设于机架立柱外侧,所述升降架和底座上铰接设有转向轴承,所述提升链条两端分别与升降架和配重块固定相连,所述提升链条绕设于转向轴承和同步提升链轮外侧,驱动电机一的输出端旋转通过传动链条带动传动链轮旋转,从而通过旋转轴带动同步提升链轮旋转,同步提升链轮带动提升链条运动,从而实现升降架的升降。
进一步地,所述旋转机构包括伺服电机、带座轴承和减速机,所述伺服电机、减速机、带座轴承分别与保持机构固定相连,所述伺服电机的输出端可旋转贯穿减速机和带座轴承与安全座舱固定相连,带座轴承起限位作用,减速机用以调节伺服电机转速。
进一步地,所述安全座舱包括舱体、专业座椅、液压机和护胸压肩机构,所述安全座舱与旋转机构固定相连,所述专业座椅与舱体固定相连,所述护胸压肩机构铰接设于专业座椅顶部,所述液压机的固定端与舱体铰接,所述液压机的伸缩端与护胸压肩机构铰接,通过专业座椅和五点式安全带以及护胸压肩机构将人体保护在专业座椅上。
为了保证人员安全,所述专业座椅内固定设有防撞护垫。
作为优选地,所述缓冲机构沿安全座椅对称设有两组。
作为优选地,所述机架立柱沿底座平行设有两组。
本装置控制包括如下元器件:
1)PLC(可编程控制器):集合检测元件反馈信息,遵循所编写的程序控制原理控制设备的驱动部件进行运动,可以高效准确的传递动作指令;
2)空气开关:控制主电源通断保证设备用电安全;
3)主交流接触器:控制动力电源通断保证设备用电安全;
4)三相相序保护器:检测三相电源的电压和相序以及缺相等,保证用电安全;
5)提升电机正反转交流接触器:控制提升电机正反转运行;
6)上到位金属接近开关:检测安全座舱是否提升到位;
7)下到位光电对射开关:检测安全座舱是否下落到位;
8)回落检测开关:检测提升装置是否回落到位;
9)旋转原点金属接近开关:检测安全座舱是否的旋转原点位置;
10)前倾到位金属接近开关:检测安全座舱是否前倾旋转到位;
11)后仰到位金属接近开关:检测安全座舱是否后仰旋转到位;
12)HMI(可视化触控交互面板):操作人员通过此面板操控设备;
13)UPS(不间断电源):防止设备运行过程中突然断电;
14)安全插销:防止设备在最高点因故障所发生的突然掉落;
15)警示灯:指示设备的运行情况以及模式;
16)急停按钮:在紧急情况下切断运动电源,保护人员财产安全;
17)提升专用电机:提升安全座舱使用,带安全抱闸,提升过程中断电可防止下落;
18)旋转用伺服电机:旋转安全座舱使用,旋转角度精确,速度可控;
19)电磁铁:将安全座舱保持在最高高度;
本发明采取上述结构取得有益效果如下:
1.本设备拥有三种动作,自由落体、②前倾60°、③后仰75°,这三种动作可以随机出现6种刺激组合的模式,使得被测人员无法得知具体的操作动作;
2.刺激时间持续2-3秒,让被测试人员保持较长的应激状态,同时可自定义设置动作次数和动作方式,方便进行标准化实验;
3.本设备采用赛车座椅和五点式安全带以及压胸护肩保护人员,主要通过体感及视觉进行刺激,替换常见的如电击等方法的疼痛刺激。
附图说明
图1为本发明提供的惊反射诱发实验装置的主视图;
图2为本发明提供的惊反射诱发实验装置的左视图;
图3为本发明提供的惊反射诱发实验装置的立体图;
图4为本发明提供的惊反射诱发实验装置的旋转机构的结构图。
其中,1、机架立柱,2、传动举升机构,3、保持机构,4、旋转机构,5、缓冲机构,6、安全座舱,7、底座,8、同步提升链轮,9、驱动电机一,10、传动链条,11、提升链条,12、传动链轮,13、旋转轴,14、配重块,15、升降架,16、伺服电机,17、带座轴承,18、减速机,19、舱体,20、专业座椅,21、液压机,22、护胸压肩机构,23、转向轴承,24、防撞护垫。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。以下结合附图,对本发明做进一步详细说明。
如图1所示,本发明提供的惊反射诱发实验装置,包括机架立柱1、传动举升机构2、保持机构3、旋转机构4、缓冲机构5、安全座舱6和底座7,所述机架立柱1固定设于底座7顶部,所述传动举升机构2一端与机架立柱1固定相连,所述传动举升机构2另一端可滑动套接设于机架立柱1外侧,所述保持机构3与传动举升机构2固定相连,所述旋转机构4与保持机构3固定相连,所述安全座舱6与旋转机构4固定相连,所述缓冲机构5与底座7固定相连且位于安全座舱6的正下方;所述安全座舱6包括舱体19、专业座椅20、液压机21和护胸压肩机构22,所述安全座舱6与旋转机构4固定相连,所述专业座椅20与舱体19固定相连,所述护胸压肩机构22铰接设于专业座椅20顶部,所述液压机21的固定端与舱体19铰接,所述液压机21的伸缩端与护胸压肩机构22铰接,所述专业座椅20内固定设有防撞护垫24,所述缓冲机构5沿安全座椅对称设有两组。
如图2和3所示,所述传动升举机构包括同步提升链轮8、驱动电机一9、传动链条10、提升链条11、传动链轮12、旋转轴13、配重块14和升降架15,所述驱动电机一9与底座7固定相连,所述同步提升链轮8与底座7铰接,所述旋转轴13与同步提升链轮8固定相连,所述传动链轮12固定套接设于旋转轴13外侧,所述传动链条10绕设于驱动电机一9输出端和传动链轮12外侧,所述升降架15可滑动套接设于机架立柱1外侧,所述升降架15和底座7上铰接设有转向轴承23,所述提升链条11两端分别与升降架15和配重块14固定相连,所述提升链条11绕设于转向轴承23和同步提升链轮8外侧。
如图4所示,所述旋转机构4包括伺服电机16、带座轴承17和减速机18,所述伺服电机16、减速机18、带座轴承17分别与保持机构3固定相连,所述伺服电机16的输出端可旋转贯穿减速机18和带座轴承17与安全座舱6固定相连
具体使用时,设备操作人员观察设备警示灯及HMI所提示情况,确认设备正常后启动设备,下到位检测开关检测安全座舱6所在位置是否正确,检测到位后驱动电机一9的输出端旋转通过传动链条10带动传动链轮12旋转,从而通过旋转轴13带动同步提升链轮8旋转,同步提升链轮8带动提升链条11运动,从而实现提升安全座舱6,当上到位开关检测到位后,驱动电机一9停止运行,传动举升机构2向下回落,被回落检测开关检测到后驱动电机一9停止运行,安全座舱6的安全插销插入后,检测是否插入到位,检测完成后,旋转机构4开始做前倾或后仰旋转,当前倾开关和后仰开关分别检测到位过后,安全座舱6回到旋转原点,旋转原点开关检测到位后,安全插销收回,安全座舱6做自由落体运动,回落至平衡点后,下到位开关检测到位后结束运行。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种惊反射诱发实验装置,其特征在于:包括机架立柱、传动举升机构、保持机构、旋转机构、缓冲机构、安全座舱和底座,所述机架立柱固定设于底座顶部,所述传动举升机构一端与机架立柱固定相连,所述传动举升机构另一端可滑动套接设于机架立柱外侧,所述保持机构与传动举升机构固定相连,所述旋转机构与保持机构固定相连,所述安全座舱与旋转机构固定相连,所述缓冲机构与底座固定相连且位于安全座舱的正下方;
所述传动举升机构包括同步提升链轮、驱动电机一、传动链条、提升链条、传动链轮、旋转轴、配重块和升降架,所述驱动电机一与底座固定相连,所述同步提升链轮与底座铰接,所述旋转轴与同步提升链轮固定相连,所述传动链轮固定套接设于旋转轴外侧,所述传动链条绕设于驱动电机一输出端和传动链轮外侧,所述升降架可滑动套接设于机架立柱外侧,所述升降架和底座上铰接设有转向轴承,所述提升链条两端分别与升降架和配重块固定相连,所述提升链条绕设于转向轴承和同步提升链轮外侧;
所述旋转机构包括伺服电机、带座轴承和减速机,所述伺服电机、减速机、带座轴承分别与保持机构固定相连,所述伺服电机的输出端可旋转贯穿减速机和带座轴承与安全座舱固定相连;
所述安全座舱包括舱体、专业座椅、液压机和护胸压肩机构,所述安全座舱与旋转机构固定相连,所述专业座椅与舱体固定相连,所述护胸压肩机构铰接设于专业座椅顶部,所述液压机的固定端与舱体铰接,所述液压机的伸缩端与护胸压肩机构铰接。
2.根据权利要求1所述的一种惊反射诱发实验装置,其特征在于:所述专业座椅内固定设有防撞护垫。
3.根据权利要求2所述的一种惊反射诱发实验装置,其特征在于:所述缓冲机构沿安全座椅对称设有两组。
4.根据权利要求1所述的一种惊反射诱发实验装置,其特征在于:所述机架立柱沿底座平行设有两组。
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