CN114533192B - 用于生物体实验的开颅装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于生物体实验的开颅装置及其使用方法，包括水平设置的支撑底座，移动驱动机构能够驱动动模块朝向定模块方向移动，使得定模块与动模块之间形成用于夹持头颅的夹持结构；在取件杆向下伸缩时，第一红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，固定块朝向弧形板的一侧上设有第二电磁铁装置，在取件杆向下伸缩时，第二电磁铁装置通电下能够产生磁场，通过与对应的第二磁铁相吸，以将监测结构吸出弧形板外；在第一伸缩杆伸缩时，第二红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，当第二伸缩杆伸出时，移动条能够穿过对应的条形通孔。

Description

用于生物体实验的开颅装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及医疗器械的技术领域，具体涉及用于生物体实验的开颅装置及其使用方法。

背景技术

目前，科学研究外场实验中，需要对大型实验动物做开颅手术，取出大脑，观察整个脑部损伤情况，比如以羊为主、猪、兔、狗等。解剖时的开颅大多是用一些简单的手动或电动工具完成的，例如电动的开颅钻、开颅铣以及手动的咬骨钳、手术锤等，这些工具使用时不仅费时费力，而且钻铣的深度难以控制，对解剖人员的技术和经验的要求高。

现在有一种电动开颅锯，其具有一个可手握的壳体，壳体的前端具有一根可手握的轴套，轴套内设有可转动的刀杆，刀杆外露于轴套的端部设有锯片，在开颅锯切时，当颅骨被锯片切断时，锯片会自动停止切割，从而可避免颅骨内的脑膜组织受到损坏。

但是此类电动开颅锯存在如下问题，由于开颅使需要切割头顶部大致呈椭圆形的颅骨，因此需要现在头颅上画出锯切轨迹线，然后由一人扶住头颅，另一人开始锯切，当电动开颅锯切出一个锯缝后，需要沿着锯切轨迹线向前移动一定的距离，然后再次锯切，如此重复多次直至将锯切轨迹线全部切断。因此其仍然存在费时费力的问题，此外，在颅骨被锯片切断的瞬间，锯切的阻力突然消失，此时由于惯性的作用，电动开颅锯的锯片极易形成突然向下的动作，尽管锯片已停止转动，但是仍然容易对颅骨内的脑膜组织产生破坏。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种能够实时监控深度用于生物体实验的开颅装置及其使用方法。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

用于生物体实验的开颅装置，包括水平设置的支撑底座，所述支撑底座上方设有沿左右方向间隔设置的定模块和动模块，所述定模块和动模块均为弧形板，所述弧形板的所在平面均为竖向设置且水平弯曲的弧形结构，所述定模块和动模块的凹面相对设置，使所述定模块与动模块之间形成用于容纳头颅的容纳空间，所述定模块底部固定在支撑底座上，所述动模块底部滑动连接在支撑底座上，所述支撑底座上设有用于驱动动模块移动的移动驱动机构，所述移动驱动机构能够驱动动模块朝向定模块方向移动，使得定模块与动模块之间形成用于夹持头颅的夹持结构；

所述弧形板的板面沿竖向方向均匀间隔设有多条条形通孔，每条条形通孔沿弧形板弧面方向延伸，所述弧形板外侧面且分别对应每条条形通孔的位置设有红外线发射器，所述弧形板外侧面且分别对应每条条形通孔的位置上均设有多个锁止机构，所述锁止机构包括设置在所述条形通孔外侧下方的转动座和设置在条形通孔外侧上方的卡座，转动座上设置有卡条，卡条的一端通过铰轴铰接连接在转动座上，卡条的另一端设置有第一电磁铁装置，卡座上固定有第一磁铁，卡条能够转动使得第一电磁铁装置在通电情况下与对应卡座上的第一磁铁进行吸附，对应同一条条形通孔的多个锁止机构沿条形通孔的弧形长度方向均匀间隔设置，每条条形通孔内设有监测结构，所述监测结构朝向弧形板外侧所在方向的一侧抵接在对应的锁止机构上；

所述监测结构朝向弧形板内侧所在方向的一侧伸出于条形通孔，监测结构的伸出条形通孔的一侧用于检测是否与头颅接触，所述监测结构朝向弧形板外侧所在方向的一侧设有第二磁铁，所述弧形板顶部外侧设有与弧形板固定连接的取件机构，所述取件机构底部伸出有能够沿竖向方向伸缩的取件杆，所述取件杆端部设有固定块，所述固定块上朝向弧形板的一侧设有第一红外线接收器，在取件杆向下伸缩时，第一红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，所述固定块朝向弧形板的一侧上设有第二电磁铁装置，在取件杆向下伸缩时，第二电磁铁装置能够通过自身产生的磁场与对应的第二磁铁相吸，以将对应的监测结构吸出弧形板外；

两块弧形板的外侧上方位置分别设有第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的底部伸出有能够沿竖向方向伸缩的第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的端部设有第二伸缩机构，所述第二伸缩机构朝向弧形板的一端伸出有能够沿左右方向伸缩的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的端部设有移动条，所述移动条为水平方向弯曲的弧形结构，移动条的凹面朝向于弧形板方向，所述移动条的外侧与第二伸缩杆的端部连接，所述移动条的内侧沿移动条的弧面方向均匀间隔设有多个切刀结构，所述移动条上还设有第二红外线接收器，在第一伸缩杆伸缩时，所述第二红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，当第二伸缩杆伸出时，所述移动条能够穿过对应的条形通孔；

还包括微处理器，所述微处理器分别与第一电磁铁装置、监测结构、取件机构、红外线发射器、第一红外线接收器、第二红外线接收器、切刀结构、第二电磁铁装置、第一伸缩机构以及第二伸缩机构电连接。

本发明利用定模块和动模块之间形成的容纳腔室用于对头颅进行初步定位，再通过移动驱动机构驱动动模块在支撑底座上滑动，使得动模块逐渐靠近定模块，两者之间形成对头颅的夹持结构，进而让头颅稳固在定模块和动模块之间。

同时，在定模块和动模块夹持时，由于定模块和动模块均为弧形板，头颅的外表面与弧形板的凹面相接触，使得头颅的外表面对弧形板上的监测结构产生挤压，监测结构伸出条形通孔的一侧用于检测是否与头颅接触，也可判断定模块和动模块已将头颅夹紧，为了避免在监测结构受挤压时移出条形通孔，因此，设置锁止机构是为了将监测结构锁止在条形通孔内，能够让监测结构将信息反馈至微处理器中，微处理器接收到信息后，先启动红外线发射器再启动取件机构和第一红外线接收器，这样设计，通过压力传感器实现两个动作的判断，一是定模块和动模块是否夹紧头颅，二是开启下一动作的指令。

同时，在取件机构驱动取件杆沿竖向方向向下移动时，当第一红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，第一红外线接收器将该信息反馈至微处理器，微处理器先关闭取件机构，再启动第二电磁铁装置，第二电磁铁装置通电下能够产生磁场，通过与对应的第二磁铁相吸，以将限位条吸出弧形板外，露出条形通孔，这样设计，通过第二电磁铁装置与第二磁铁的相吸实现将限位条取出。

同时，再驱动第一伸缩机构以及第二伸缩机构，通过第一伸缩机构实现带动切刀结构竖向移动，通过第二伸缩机构实现带动切刀结构左右移动，而第二红线接收器和红外线发射器的关系，实现切刀结构与露出的条形通孔相对应，保证切刀结构能够穿过条形通孔对头颅进行切割。

进一步，所所述监测结构包括水平弯曲的限位条，当限位条抵接在对应的所述锁止机构上时，所述限位条内侧面与弧形板内侧面相齐平，所述限位条内侧面沿弧面方向均布有多个压力传感器，所述压力传感器与微处理器电连接，所述第一磁铁安装在限位条外侧面。

在弧形板上的限位条多个压力传感器形成一条线，该线为切割的位置，能够方便对头颅进行切割，压力传感器将该信息反馈至微处理器内，微处理器将进行下一步控制操作。

进一步，所述弧形板的顶部固定连接有朝向弧形板外侧伸出的支撑板，所述取件机构固定在支撑板上。通过支撑板来支撑取件机构，同时，支撑板设置在弧形板外侧位置，这样能够保证取件机构的取件杆沿弧形板外侧面竖向伸缩。

进一步，所述切刀结构包括设置在移动条上的电机，所述电机上竖向伸出有一根转轴，所述转轴上安装有刀座，所述刀座绕转轴中心线方向均匀间隔设有多个刀片，所述刀片所在平面与转轴中心线相垂直，所述电机与微处理器电连接。

通过微处理器控制电机启闭，通过转轴带动刀座旋转，刀片对头颅切割，当头颅已被切开，微处理器将控制电机停止运行。

进一步，所述卡条远离转动座的一端还固定有配重块，当所述卡条吸附在卡座上时，所述卡条的重心位于所述铰轴中心线的外侧。这样设计，在第一电磁铁装置断电后，第一电磁铁装置和第二磁铁分离时，在配重块的作用下，卡条会绕转轴向外转动，让限位条露出，方便取件结构取出限位条。

用于生物体实验的开颅装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：使用前，将头颅放置在定模块和动模块之间形成的容纳腔室内；

步骤二：启动移动驱动机构，移动驱动机构驱动动模块朝向定模块方向移动，动模块推动头颅并将头颅固定在定模块与动模块之间，获取动模块上最先与头颅接触的监测结构信息和定模块上最先与头颅接触的监测结构信息，反馈至微处理器，微处理器向对应监测结构所在位置的红外线发射器发出指令，使红外线发射器开启并发射红外线，根据定模块与动模块分别与头颅接触的监测结构的所在位置，在微处理器内预设移动条移动的距离值；

步骤三：微处理器先断开第一电磁铁装置的电源，第一电磁铁装置和第二磁铁分离，卡条向外转动，对应的监测结构露出，微处理器再下发指令启动取件机构驱动取件杆沿竖向方向向下伸长，同时开启第一红外线接收器等待接收红外线，当第一红外线接收器接收到对应红外线发射器发出的红外线时，第一红外线接收器将该信息反馈至微处理器内，微处理器同时下发指令停止取件机构运行以及启动固定块上的第二电磁铁装置，使得固定块上的第二电磁铁装置位置与对应的监测结构位置相对，第二电磁铁装置在通电后产生磁场，通过与对应的且设置在限位条上的第一磁铁相吸，以将监测结构吸出弧形板外；

步骤四：取出监测结构后，控制取件机构的取件杆恢复到原始位置，微处理器再下发指令启动第一伸缩机构以及第二红外线接收器，第一伸缩机构的第一伸缩杆带动第二伸缩机构沿竖向方向向下移动，当第二红外线接收器接收对应红外线发射器发出的红外线时，第二红外线接收器将该信息反馈至微处理器，微处理器控制第一伸缩机构停止运行，使得移动条的位置与对应的条形通孔位置相对，微处理器下发指令启动第二伸缩机构以及切刀结构，根据微处理器内预设移动条移动的距离值，第二伸缩机构的第二伸缩杆沿水平方向朝向弧形板的方向移动，带动移动条穿过对应的条形通孔；

步骤五：切刀结构穿过对应条形通孔后，切刀结构的刀片对头颅进行切割，将头颅切开后，关闭切刀结构，第二伸缩机构复位，再复位第一伸缩机构。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

本发明更智能化，自动化，通过移动驱动机构带动动模块朝向定模块移动，让定模块和动模块对头颅形成夹持结构，同时，在夹持过程中，头颅外表面分别与定模块和动模块的凹面相接触，当头颅表面与定模块和动模块某个限位条相抵时，既可判断该限位条对应的头颅位置是切割位置；利用卡条锁止限位条，避免头颅对限位条施加作用力时，限位条移出条形通孔外。

通过弧形板上的压力传感器被头颅挤压的压力值信息，可判断该压力传感器位于的限位条为头颅接触切割线，微处理器接收到压力传感器反馈的信息后，微处理器下发指令至该限位条对应的条形通孔上的红外线发射器，红外线发射器发射出一条红外线信息；利用取件机构带动取件杆沿竖向方向向下运行，通过第一红外线接收器接收到红外线发射器的红外线信息后，停止取件机构，既可实现取件杆上的固定块与限位条位置对应；

再利用微处理器下发指令启动第二电磁铁装置，第二电磁铁装置在通电下产生磁场，第二电磁铁装置与设置在限位条背面上的第二磁铁相吸，将限位条从该条形通孔内取出，取出后，先断开电源，再取件机构带动取件杆复位，既可将位于头颅接触切割线位置的限位条取出，留出条形通孔；

再利用第一伸缩机构带动移动条竖向方向移动，通过第二红外线接收器接收到红外线发射器的红外线信息后，停止第一伸缩机构运行，利用第二伸缩机构带动移动条左右方向移动，移动条上穿过条形通孔内，移动条上的切刀结构对头颅进行切割，头颅外表面上的挤压线位置已被切开，整个结构能够实现智能化开颅，能够自动定位切割，切刀结构切割后，能够形成切割轨迹，并且能够保护脑组织不受损害，工作效率大大提高，安全性能也大大提高。

附图说明

图1为本发明用于生物体实验的开颅装置的结构示意图。

图2为本发明用于生物体实验的开颅装置的俯视图。

图3为本发明用于生物体实验的开颅装置中弧形板的结构示意图。

图4为本发明用于生物体实验的开颅装置中切刀结构的主视图。

图中：定模块1、动模块2、支撑底座3、条形通孔4、取件机构5、取件杆6、第一红外线接收器7、第一伸缩机构8、第一伸缩杆9、第二伸缩机构10、第二伸缩杆11、移动条12、切刀结构13、限位条15、压力传感器16、支撑板17、转轴18、刀片19、卡条20、第一电磁铁装置21、配重块22。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作其中说明。

本实施例：参见图1至图4，用于生物体实验的开颅装置，包括水平设置的支撑底座3，支撑底座3上方设有沿左右方向间隔设置的定模块1和动模块2，定模块1和动模块2均为弧形板，弧形板的所在平面均为竖向设置且水平弯曲的弧形结构，定模块1和动模块2的凹面相对设置，使定模块1与动模块2之间形成用于容纳头颅的容纳空间，定模块1底部固定在支撑底座3上，动模块2底部滑动连接在支撑底座3上，支撑底座3上设有用于驱动动模块2移动的移动驱动机构，移动驱动机构能够驱动动模块2朝向定模块1方向移动，使得定模块1与动模块2之间形成用于夹持头颅的夹持结构；

弧形板的板面沿竖向方向均匀间隔设有多条条形通孔4，每条条形通孔4沿弧形板弧面方向延伸，弧形板外侧面且分别对应每条条形通孔4的位置设有红外线发射器，弧形板外侧面且分别对应每条条形通孔4的位置上均设有多个锁止机构，锁止机构包括设置在条形通孔4外侧下方的转动座和设置在条形通孔4外侧上方的卡座，转动座上设置有卡条20，卡条20的一端通过铰轴铰接连接在转动座上，卡条20的另一端设置有第一电磁铁装置21，卡座上固定有第一磁铁，卡条20能够转动使得第一电磁铁装置21在通电情况下与对应卡座上的第一磁铁进行吸附，对应同一条条形通孔4的多个锁止机构沿条形通孔4的弧形长度方向均匀间隔设置，每条条形通孔4内设有监测结构，监测结构朝向弧形板外侧所在方向的一侧抵接在对应的锁止机构上；

监测结构朝向弧形板内侧所在方向的一侧伸出于条形通孔4，监测结构的伸出条形通孔4的一侧用于检测是否与头颅接触，监测结构朝向弧形板外侧所在方向的一侧设有第二磁铁，弧形板顶部外侧设有与弧形板固定连接的取件机构5，取件机构5底部伸出有能够沿竖向方向伸缩的取件杆6，取件杆6端部设有固定块，固定块上朝向弧形板的一侧设有第一红外线接收器7，在取件杆6向下伸缩时，第一红外线接收器7能够接受对应红外线发射器的红外线信号，固定块朝向弧形板的一侧上设有第二电磁铁装置，在取件杆6向下伸缩时，第二电磁铁装置能够通过自身产生的磁场与对应的第二磁铁相吸，以将对应的监测结构吸出弧形板外；

两块弧形板的外侧上方位置分别设有第一伸缩机构8，第一伸缩机构8的底部伸出有能够沿竖向方向伸缩的第一伸缩杆9，第一伸缩杆9的端部设有第二伸缩机构10，第二伸缩机构10朝向弧形板的一端伸出有能够沿左右方向伸缩的第二伸缩杆11，第二伸缩杆11的端部设有移动条12，移动条12为水平方向弯曲的弧形结构，移动条12的凹面朝向于弧形板方向，移动条12的外侧与第二伸缩杆11的端部连接，移动条12的内侧沿移动条12的弧面方向均匀间隔设有多个切刀结构13，移动条12上还设有第二红外线接收器，在第一伸缩杆9伸缩时，第二红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，当第二伸缩杆11伸出时，移动条12能够穿过对应的条形通孔4；

还包括微处理器，微处理器分别与第一电磁铁装置21、监测结构、取件机构5、红外线发射器、第一红外线接收器7、第二红外线接收器、切刀结构13、第二电磁铁装置、第一伸缩机构8以及第二伸缩机构10电连接。

本发明利用定模块1和动模块2之间形成的容纳腔室用于对头颅进行初步定位，再通过移动驱动机构驱动动模块2在支撑底座3上滑动，使得动模块2逐渐靠近定模块1，两者之间形成对头颅的夹持结构，进而让头颅稳固在定模块1和动模块2之间。

同时，在定模块1和动模块2夹持时，由于定模块1和动模块2均为弧形板，头颅的外表面与弧形板的凹面相接触，使得头颅的外表面对弧形板上的监测结构产生挤压，监测结构伸出条形通孔4的一侧用于检测是否与头颅接触，也可判断定模块1和动模块2已将头颅夹紧，为了避免在监测结构受挤压时移出条形通孔4，因此，设置锁止机构是为了将监测结构锁止在条形通孔4内，能够让监测结构将信息反馈至微处理器中，微处理器接收到信息后，先启动红外线发射器再启动取件机构5和第一红外线接收器7，这样设计，通过压力传感器16实现两个动作的判断，一是定模块1和动模块2是否夹紧头颅，二是开启下一动作的指令。

同时，在取件机构5驱动取件杆6沿竖向方向向下移动时，当第一红外线接收器7能够接受对应红外线发射器的红外线信号，第一红外线接收器7将该信息反馈至微处理器，微处理器先关闭取件机构5，再启动第二电磁铁装置，第二电磁铁装置通电下能够产生磁场，通过与对应的第二磁铁相吸，以将限位条15吸出弧形板外，露出条形通孔4，这样设计，通过第二电磁铁装置与第二磁铁的相吸实现将限位条15取出。

同时，再驱动第一伸缩机构8以及第二伸缩机构10，通过第一伸缩机构8实现带动切刀结构13竖向移动，通过第二伸缩机构10实现带动切刀结构13左右移动，而第二红线接收器和红外线发射器的关系，实现切刀结构13与露出的条形通孔4相对应，保证切刀结构13能够穿过条形通孔4对头颅进行切割。

作为优选，所监测结构包括水平弯曲的限位条15，当限位条15抵接在对应的锁止机构上时，限位条15内侧面与弧形板内侧面相齐平，限位条15内侧面沿弧面方向均布有多个压力传感器16，压力传感器16与微处理器电连接，第一磁铁安装在限位条15外侧面。

在弧形板上的限位条15多个压力传感器16形成一条线，该线为切割的位置，能够方便对头颅进行切割，压力传感器16将该信息反馈至微处理器内，微处理器将进行下一步控制操作。

作为优选，弧形板的顶部固定连接有朝向弧形板外侧伸出的支撑板17，取件机构5固定在支撑板17上。通过支撑板17来支撑取件机构5，同时，支撑板17设置在弧形板外侧位置，这样能够保证取件机构5的取件杆6沿弧形板外侧面竖向伸缩。

作为优选，切刀结构13包括设置在移动条12上的电机，电机上竖向伸出有一根转轴18，转轴18上安装有刀座，刀座绕转轴18中心线方向均匀间隔设有多个刀片19，刀片19所在平面与转轴18中心线相垂直，电机与微处理器电连接。

通过微处理器控制电机启闭，通过转轴带动刀座旋转，刀片对头颅切割，当头颅已被切开，微处理器将控制电机停止运行。

作为优选，卡条20远离转动座的一端还固定有配重块22，当卡条20吸附在卡座上时，卡条20的重心位于铰轴中心线的外侧。这样设计，在第一电磁铁装置21断电后，第一电磁铁装置21和第二磁铁分离时，在配重块22的作用下，卡条20会绕转轴18向外转动，让限位条15露出，方便取件结构取出限位条15。

用于生物体实验的开颅装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：使用前，将头颅放置在定模块1和动模块2之间形成的容纳腔室内；

步骤二：启动移动驱动机构，移动驱动机构驱动动模块2朝向定模块1方向移动，动模块2推动头颅并将头颅固定在定模块1与动模块2之间，获取动模块2上最先与头颅接触的监测结构信息和定模块1上最先与头颅接触的监测结构信息，反馈至微处理器，微处理器向对应监测结构所在位置的红外线发射器发出指令，使红外线发射器开启并发射红外线，根据定模块1与动模块2分别与头颅接触的监测结构的所在位置，在微处理器内预设移动条12移动的距离值；

步骤三：微处理器先断开第一电磁铁装置21的电源，第一电磁铁装置21和第二磁铁分离，卡条20向外转动，对应的监测结构露出，微处理器再下发指令启动取件机构5驱动取件杆6沿竖向方向向下伸长，同时开启第一红外线接收器7等待接收红外线，当第一红外线接收器7接收到对应红外线发射器发出的红外线时，第一红外线接收器7将该信息反馈至微处理器内，微处理器同时下发指令停止取件机构5运行以及启动固定块上的第二电磁铁装置，使得固定块上的第二电磁铁装置位置与对应的监测结构位置相对，第二电磁铁装置在通电后产生磁场，通过与对应的且设置在限位条15上的第二磁铁相吸，以将监测结构吸出弧形板外；

步骤四：取出监测结构后，控制取件机构5的取件杆6恢复到原始位置，微处理器再下发指令启动第一伸缩机构8以及第二红外线接收器，第一伸缩机构8的第一伸缩杆9带动第二伸缩机构10沿竖向方向向下移动，当第二红外线接收器接收对应红外线发射器发出的红外线时，第二红外线接收器将该信息反馈至微处理器，微处理器控制第一伸缩机构8停止运行，使得移动条12的位置与对应的条形通孔4位置相对，微处理器下发指令启动第二伸缩机构10以及切刀结构，根据微处理器内预设移动条12移动的距离值，第二伸缩机构10的第二伸缩杆11沿水平方向朝向弧形板的方向移动，带动移动条12穿过对应的条形通孔4；

步骤五：切刀结构穿过对应条形通孔后，切刀结构13的刀片19对头颅进行切割，将头颅切开后，关闭切刀结构13，第二伸缩机构10复位，再复位第一伸缩机构。

本发明更智能化，自动化，通过移动驱动机构带动动模块2朝向定模块1移动，让定模块1和动模块2对头颅形成夹持结构，同时，在夹持过程中，头颅外表面分别与定模块1和动模块2的凹面相接触，当头颅表面与定模块1和动模块2某个限位条15相抵时，既可判断该限位条15对应的头颅位置是切割位置；利用卡条20锁止限位条15，避免头颅对限位条15施加作用力时，限位条15移出条形通孔4外。

通过弧形板上的压力传感器16被头颅挤压的压力值信息，可判断该压力传感器16位于的限位条15为头颅接触切割线，微处理器接收到压力传感器16反馈的信息后，微处理器下发指令至该限位条15对应的条形通孔4上的红外线发射器，红外线发射器发射出一条红外线信息；利用取件机构5带动取件杆6沿竖向方向向下运行，通过第一红外线接收器7接收到红外线发射器的红外线信息后，停止取件机构5，既可实现取件杆6上的固定块与限位条15位置对应；

再利用微处理器下发指令启动第二电磁铁装置，第二电磁铁装置在通电下产生磁场，第二电磁铁装置与设置在限位条15背面上的第二磁铁相吸，将限位条15从该条形通孔4内取出，取出后，先断开电源，再取件机构带动取件杆复位，既可将位于头颅接触切割线位置的限位条15取出，留出条形通孔4；

再利用第一伸缩机构8带动移动条12竖向方向移动，通过第二红外线接收器接收到红外线发射器的红外线信息后，停止第一伸缩机构8运行，利用第二伸缩机构10带动移动条12左右方向移动，移动条12上穿过条形通孔4内，移动条12上的切刀结构13对头颅进行切割，头颅外表面上的挤压线位置已被切开，整个结构能够实现智能化开颅，能够自动定位切割，切刀结构13切割后，能够形成切割轨迹，并且能够保护脑组织不受损害，工作效率大大提高，安全性能也大大提高。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.用于生物体实验的开颅装置，包括水平设置的支撑底座（3），所述支撑底座（3）上方设有沿左右方向间隔设置的定模块（1）和动模块（2），所述定模块（1）和动模块（2）均为弧形板，所述弧形板呈竖向设置且水平弯曲的弧形结构，所述定模块（1）和动模块（2）的凹面相对设置，使所述定模块（1）与动模块（2）之间形成用于容纳头颅的容纳空间，所述定模块（1）底部固定在支撑底座（3）上，所述动模块（2）底部滑动连接在支撑底座（3）上，所述支撑底座（3）上设有用于驱动动模块（2）移动的移动驱动机构，所述移动驱动机构能够驱动动模块（2）朝向定模块（1）方向移动，使得定模块（1）与动模块（2）之间形成用于夹持头颅的夹持结构；

所述弧形板的板面沿竖向方向均匀间隔设有多条条形通孔（4），每条条形通孔（4）沿弧形板弧面方向延伸，所述弧形板外侧面且分别对应每条条形通孔（4）的位置设有红外线发射器，所述弧形板外侧面且分别对应每条条形通孔（4）的位置上均设有多个锁止机构，所述锁止机构包括设置在所述条形通孔外侧下方的转动座和设置在条形通孔外侧上方的卡座，转动座上设置有卡条，卡条的一端通过铰轴铰接连接在转动座上，卡条的另一端设置有第一电磁铁装置，卡座上固定有第一磁铁，卡条能够转动使得第一电磁铁装置在通电情况下与对应卡座上的第一磁铁进行吸附，对应同一条条形通孔的多个锁止机构沿条形通孔的弧形长度方向均匀间隔设置，每条条形通孔（4）内设有监测结构，所述监测结构朝向弧形板外侧所在方向的一侧抵接在对应的锁止机构上；

所述监测结构朝向弧形板内侧所在方向的一侧伸出于条形通孔（4），监测结构伸出条形通孔（4）的一侧用于检测是否与头颅接触，所述监测结构朝向弧形板外侧所在方向的一侧设有第二磁铁，所述弧形板顶部外侧设有与弧形板固定连接的取件机构（5），所述取件机构（5）底部伸出有能够沿竖向方向伸缩的取件杆（6），所述取件杆（6）端部设有固定块，所述固定块上朝向弧形板的一侧设有第一红外线接收器（7），在取件杆（6）向下伸缩时，第一红外线接收器（7）能够接受对应红外线发射器的红外线信号，所述固定块朝向弧形板的一侧上设有第二电磁铁装置，在取件杆（6）向下伸缩时，第二电磁铁装置能够通过自身产生的磁场与对应的第二磁铁相吸，以将对应的监测结构吸出弧形板外；

两块弧形板的外侧上方位置分别设有第一伸缩机构（8），所述第一伸缩机构（8）的底部伸出有能够沿竖向方向伸缩的第一伸缩杆（9），所述第一伸缩杆（9）的端部设有第二伸缩机构（10），所述第二伸缩机构（10）朝向弧形板的一端伸出有能够沿左右方向伸缩的第二伸缩杆（11），所述第二伸缩杆（11）的端部设有移动条（12），所述移动条（12）为水平方向弯曲的弧形结构，移动条的凹面朝向于弧形板方向，所述移动条（12）的外侧与第二伸缩杆（11）的端部连接，所述移动条（12）的内侧沿移动条（12）的弧面方向均匀间隔设有多个切刀结构（13），所述移动条（12）上还设有第二红外线接收器，在第一伸缩杆（9）伸缩时，所述第二红外线接收器能够接受对应红外线发射器的红外线信号，当第二伸缩杆（11）伸出时，所述移动条（12）能够穿过对应的条形通孔（4）；

还包括微处理器，微处理器内预设移动条（12）移动的距离，所述微处理器分别与第一电磁铁装置、监测结构、取件机构（5）、红外线发射器、第一红外线接收器（7）、第二红外线接收器、切刀结构（13）、第二电磁铁装置、第一伸缩机构（8）以及第二伸缩机构（10）电连接；

所述监测结构包括水平弯曲的限位条（15），当限位条抵接在对应的所述锁止机构上时，所述限位条（15）内侧面与弧形板内侧面相齐平，所述限位条（15）内侧面沿弧面方向均布有多个压力传感器（16），所述压力传感器（16）与微处理器电连接，所述第一磁铁安装在限位条（15）外侧面。

2.根据权利要求1所述的用于生物体实验的开颅装置，其特征在于，所述弧形板的顶部固定连接有朝向弧形板外侧伸出的支撑板（17），所述取件机构（5）固定在支撑板（17）上。

3.根据权利要求1所述的用于生物体实验的开颅装置，其特征在于，所述切刀结构（13）包括设置在移动条（12）上的电机，所述电机上竖向伸出有一根转轴（18），所述转轴（18）上安装有刀座，所述刀座绕转轴（18）中心线方向均匀间隔设有多个刀片（19），所述刀片（19）所在平面与转轴（18）中心线相垂直，所述电机与微处理器电连接。

4.根据权利要求1所述的用于生物体实验的开颅装置，其特征在于，所述卡条（20）远离转动座的一端还固定有配重块，当所述卡条吸附在卡座上时，所述卡条的重心位于所述铰轴中心线的外侧。

5.用于生物体实验的开颅装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据权利要求1-4任一项所述的用于生物体实验的开颅装置，使用前，将头颅放置在定模块（1）和动模块（2）之间形成的容纳腔室内；

步骤二：启动移动驱动机构，移动驱动机构驱动动模块（2）朝向定模块（1）方向移动，动模块推动头颅并将头颅固定在定模块（1）与动模块（2）之间，获取动模块上最先与头颅接触的监测结构信息和定模块上最先与头颅接触的监测结构信息，反馈至微处理器，微处理器向对应监测结构所在位置的红外线发射器发出指令，使红外线发射器开启并发射红外线，根据定模块（1）与动模块（2）分别与头颅接触的监测结构的所在位置，在微处理器内预设移动条（12）移动的距离值；

步骤三：在红外线发射器发射红外线后，微处理器先断开第一电磁铁装置（21）的电源，第一电磁铁装置（21）和第二磁铁分离，卡条（22）向外转动，对应的监测结构露出，微处理器再下发指令启动取件机构（5）驱动取件杆（6）沿竖向方向向下伸长，同时开启第一红外线接收器（7）等待接收红外线，当第一红外线接收器（7）接收到对应红外线发射器发出的红外线时，第一红外线接收器（7）将该信息反馈至微处理器内，微处理器同时下发指令停止取件机构（5）运行以及启动固定块上的第二电磁铁装置，使得固定块上的第二电磁铁装置位置与对应的监测结构位置相对，第二电磁铁装置在通电后产生磁场，通过与对应的且设置在限位条（15）上的第二磁铁相吸，以将监测结构吸出弧形板外；

步骤四：取出监测结构后，控制取件机构（5）的取件杆（6）恢复到原始位置，微处理器再下发指令启动第一伸缩机构（8）以及第二红外线接收器，第一伸缩机构（8）的第一伸缩杆（9）带动第二伸缩机构（10）沿竖向方向向下移动，当第二红外线接收器接收对应红外线发射器发出的红外线时，第二红外线接收器将该信息反馈至微处理器，微处理器控制第一伸缩机构停止运行，使得移动条的位置与对应的条形通孔位置相对，微处理器下发指令启动第二伸缩机构（10）以及切刀结构，根据微处理器内预设移动条（12）移动的距离值，第二伸缩机构（10）的第二伸缩杆（11）沿水平方向朝向弧形板的方向移动，带动移动条（12）穿过对应的条形通孔（4）；

步骤五：切刀结构穿过对应条形通孔后，切刀结构（13）的刀片（19）对头颅进行切割，将头颅切开后，关闭切刀结构（13），第二伸缩机构（10）复位，再复位第一伸缩机构。