全文摘要
本实用新型涉及一种小动物肢体被动运动训练机，其包括：固定器，由圆筒、头部限制装置和尾部限制装置组成，圆筒的壁上设有两个裤口；电源适配器；开关；单片机(带显示器)，用于实时控制和显示电机运转速度；驱动器；电机；主动轮；从动轮；同步带；光轴；光轴支撑器；两个连杆；两个踏板；和支撑架。本实用新型考虑到了小动物肢体被动运动训练的种种细节，设计的小动物肢体被动运动训练机能有效固定体积小、肢体短小的动物，减少小动物在实验中的不适感，将有助于小动物肢体被动运动训练实验的开展，获得更加客观准确的实验结果，方便实验操作。
主设计要求
1.一种小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，包括：固定器，所述固定器设有圆筒、头部限制装置和尾部限制装置；所述圆筒两端开口，两端的壁上分别设有轴向的第一槽隙和第二槽隙；所述头部限制装置为圆柱形，内部设有动物头部容纳槽，壁上设有螺纹孔；所述尾部限制装置为圆柱形，内部设有动物尾部容纳孔，壁上设有螺纹孔；所述圆筒的壁上还设有两个裤口；使用时将螺钉依次拧入第一槽隙和头部限制装置的螺纹孔进而将所述头部限制装置固定于圆筒内，将螺钉依次拧入第二槽隙和尾部限制装置的螺纹孔进而将所述尾部限制装置固定于圆筒内；电源适配器，与交流电源相接，为电机提供工作电压；开关，与电源适配器相接，打开时电路处于连通状态；单片机，用于实时控制电机运转速度，带显示器，显示电机运转速度；驱动器，用于在单片机控制下驱动电机；电机，与驱动器相接；主动轮，与电机的转轴相接，所述电机运转时，所述主动轮随电机的转轴转动；从动轮，与光轴相接；同步带，连接主动轮与被动轮，所述主动轮转动时，所述同步带带动被动轮转动；光轴，与从动轮相接，所述从动轮转动时，所述光轴随从动轮转动；光轴支撑器，用于支撑光轴，不随光轴转动；两个连杆，所述连杆其一端设有一光轴孔，所述光轴孔外周有连杆顶丝，所述光轴一端插入光轴孔内，拧紧连杆顶丝后，所述连杆与光轴固定，当所述光轴转动时，所述连杆随着转动；所述连杆另一端镶嵌踏板轴承；两个踏板，所述踏板设有踏板凹槽和踏板轴，所述踏板轴与踏板轴承相接，当所述连杆转动时，踏板保持水平状态；支撑架，用于固定所述电源适配器、开关、单片机、驱动器、电机和光轴支撑器。
设计方案
1.一种小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，包括：
固定器，所述固定器设有圆筒、头部限制装置和尾部限制装置；所述圆筒两端开口，两端的壁上分别设有轴向的第一槽隙和第二槽隙；所述头部限制装置为圆柱形，内部设有动物头部容纳槽，壁上设有螺纹孔；所述尾部限制装置为圆柱形，内部设有动物尾部容纳孔，壁上设有螺纹孔；所述圆筒的壁上还设有两个裤口；使用时将螺钉依次拧入第一槽隙和头部限制装置的螺纹孔进而将所述头部限制装置固定于圆筒内，将螺钉依次拧入第二槽隙和尾部限制装置的螺纹孔进而将所述尾部限制装置固定于圆筒内；
电源适配器，与交流电源相接，为电机提供工作电压；
开关，与电源适配器相接，打开时电路处于连通状态；
单片机，用于实时控制电机运转速度，带显示器，显示电机运转速度；
驱动器，用于在单片机控制下驱动电机；
电机，与驱动器相接；
主动轮，与电机的转轴相接，所述电机运转时，所述主动轮随电机的转轴转动；
从动轮，与光轴相接；
同步带，连接主动轮与被动轮，所述主动轮转动时，所述同步带带动被动轮转动；
光轴，与从动轮相接，所述从动轮转动时，所述光轴随从动轮转动；
光轴支撑器，用于支撑光轴，不随光轴转动；
两个连杆，所述连杆其一端设有一光轴孔，所述光轴孔外周有连杆顶丝，所述光轴一端插入光轴孔内，拧紧连杆顶丝后，所述连杆与光轴固定，当所述光轴转动时，所述连杆随着转动；所述连杆另一端镶嵌踏板轴承；
两个踏板，所述踏板设有踏板凹槽和踏板轴，所述踏板轴与踏板轴承相接，当所述连杆转动时，踏板保持水平状态；
支撑架，用于固定所述电源适配器、开关、单片机、驱动器、电机和光轴支撑器。
2.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，使用时所述固定器的两个裤口正好位于两个踏板的正上方。
3.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述动物头部容纳槽为锥形台柱状。
4.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述支撑架还用于固定所述固定器。
5.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述支撑架包括底板、立柱和横杆；所述底板上固定所述电源适配器、开关、单片机、驱动器、电机和光轴支撑器；所述立柱为竖直状态，下端固定于底板边缘，上端与横杆的一端固定；所述横杆用于支撑固定器。
6.根据权利要求5所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述固定器上设有四菱柱形的固定座，所述固定座其面积较小的底面连接于圆筒外壁；所述横杆下表面设有与固定座形状匹配的固定槽；将所述固定座插入固定槽内，则固定所述固定器。
7.根据权利要求5所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述立柱高度可调。
8.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述连杆于从动轮左右各一个，位于光轴的两端，相互平行，方向相反。
9.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述主动轮和从动轮的两侧均设有挡板。
10.根据权利要求1所述小动物肢体被动运动训练机，其特征在于，所述开关和单片机之间还设有电源指示灯，电路联通时，电源指示灯亮。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及肢体被动运动训练技术领域，具体地说，涉及一种小动物肢体被动运动训练机。
背景技术
肢体被动运动训练在肢体失去运动功能后的康复训练中起重要作用，可以预防肌肉萎缩，缓解肌肉强直，促进功能康复等。小动物肢体被动运动训练在康复相关科学问题研究中具有重要的作用，因此有学者发明了大鼠下肢被动运动训练机，运用夹克样外套固定大鼠来进行下肢被动运动训练。小鼠被广泛运用于科学研究中，而且小鼠具有更多的模式动物可供选择，如转基因小鼠。由于小鼠体积小、肢体短小，所以难以被固定，对训练机的精细度要求高，目前还没有适用于小鼠的肢体被动运动训练机。
专利文献CN201577398U，公开日2010.09.15，公开了一种脊髓损伤大鼠用步行训练装置，包括步行装置、减重装置和助力装置，助力装置包括设在步行装置两侧的固定支架，在每个固定支架上并在步行装置的上方安装有转动杆，在转动杆上设有上转轮，在上转轮的下方设有由步行装置的运动带动旋转的下转轮，上转轮和下转轮通过传输带连接，在转动杆与步行装置之间设有与转动杆相连的推动杆，在推动杆的正前方设有动力传输杆，在每个固定支架上安装有用来悬吊动力传输杆的固定杆，转动杆通过推动杆将动力传至动力传输杆，动力传输杆与大鼠后肢连接，减重装置与大鼠固定。
专利文献CN102388813A，公开日2012.03.28，公开了一种脊髓损伤大鼠用减重步行训练装置，步行装置包括电机、链轮传动机构、皮带传动机构和固定架，链传动机构包括小链轮、大链轮和传动链，皮带传动机构包括第一皮带轮、第二皮带轮和皮带，电机的输出轴上装有小链轮，小链轮与大链轮通过传动链连接，大链轮与第一皮带轮同轴设置，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮传动连接，皮带传动机构和链传动机构均设置在固定架内，其特征在于所述训练器还包括支撑杆、减重杆、第一连接杆、连接板、圆筒、两个连动杆、两个摩擦轮，两个摩擦轮设置在皮带的上端面上，两个摩擦轮通过支撑杆固装在连接板上，连接板固装在固定架上，每个摩擦轮的外侧壁与相对应的连动杆的一端固接，每个连动杆的另一端与固定架固接，每个连动杆包括第一杆和第二杆，第一杆的一端与第二杆的一端铰接且第一杆和第二杆之间的角度为60°-120°，第一连动杆与固定架固接，减重杆的一端穿过第一连接杆设在皮带的上方且与圆筒固接，减重杆的另一端上装有砝码，减重杆与水平线之间的角度为45°-60°。
以上训练装置均用于大鼠后肢被动运动训练，但是仍然存在以下缺陷：(1)不适用于小鼠。小鼠体积小、肢体短小，上述训练装置难以固定小鼠，会影响肢体被动运动训练结果的准确性。(2)后肢固定方式引起小动物后肢不适，可能会影响肢体被动运动训练结果的准确性。(3)不能完成小动物后肢自然体位下的圆周轨迹的曲腿动作。(4)不能实时调控和显示肢体被动运动速度。
综上，亟需一种便于固定小鼠和减少固定对小动物造成的不适以获得准确实验结果，同时能实现小鼠后肢自然体位下沿着圆周轨迹曲腿，以及实时调控和显示肢体被动运动速度的训练装置。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种小动物肢体被动运动训练机。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种小动物肢体被动运动训练机，包括：
固定器，所述固定器设有圆筒、头部限制装置和尾部限制装置；所述圆筒两端开口，两端的壁上分别设有轴向的第一槽隙和第二槽隙；所述头部限制装置为圆柱形，内部设有动物头部容纳槽，壁上设有螺纹孔；所述尾部限制装置为圆柱形，内部设有动物尾部容纳孔，壁上设有螺纹孔；所述圆筒的壁上还设有两个裤口；使用时将螺钉依次拧入第一槽隙和头部限制装置的螺纹孔进而将所述头部限制装置固定于圆筒内，将螺钉依次拧入第二槽隙和尾部限制装置的螺纹孔进而将所述尾部限制装置固定于圆筒内；
电源适配器，与交流电源相接，为电机提供工作电压；
开关，与电源适配器相接，打开时电路处于连通状态；
单片机，用于实时控制电机运转速度，带显示器，显示电机运转速度；
驱动器，用于在单片机控制下驱动电机；
电机，与驱动器相接；
主动轮，与电机的转轴相接，所述电机运转时，所述主动轮随电机的转轴转动；
从动轮，与光轴相接；
同步带，连接主动轮与被动轮，所述主动轮转动时，所述同步带带动被动轮转动；
光轴，与从动轮相接，所述从动轮转动时，所述光轴随从动轮转动；
光轴支撑器，用于支撑光轴，不随光轴转动；
两个连杆，所述连杆其一端设有一光轴孔，所述光轴孔外周有连杆顶丝，所述光轴一端插入光轴孔内，拧紧连杆顶丝后，所述连杆与光轴固定，当所述光轴转动时，所述连杆随着转动；所述连杆另一端镶嵌踏板轴承；
两个踏板，所述踏板设有踏板凹槽和踏板轴，所述踏板轴与踏板轴承相接，当所述连杆转动时，踏板保持水平状态；
支撑架，用于固定所述电源适配器、开关、单片机、驱动器、电机和光轴支撑器。
作为一个优选例，使用时所述固定器的两个裤口正好位于两个踏板的正上方。
作为另一优选例，所述动物头部容纳槽为锥形台柱状。
作为另一优选例，所述支撑架还用于固定所述固定器。
作为另一优选例，所述支撑架包括底板、立柱和横杆；所述底板上固定所述电源适配器、开关、单片机、驱动器、电机和光轴支撑器；所述立柱为竖直状态，下端固定于底板边缘，上端与横杆的一端固定；所述横杆用于支撑固定器。
作为另一优选例，所述固定器上设有四菱柱形的固定座，所述固定座其面积较小的底面连接于圆筒外壁；所述横杆下表面设有与固定座形状匹配的固定槽；将所述固定座插入固定槽内，则固定所述固定器。
作为另一优选例，所述立柱高度可调。
作为另一优选例，所述连杆于从动轮左右各一个，位于光轴的两端，相互平行，方向相反。
作为另一优选例，所述主动轮和从动轮的两侧均设有挡板。
作为另一优选例，所述开关和单片机之间还设有电源指示灯，电路联通时，电源指示灯亮。
本实用新型优点在于：
1、所述固定器设有裤口、头部限制装置和尾部限制装置，固定小动物的效果好，操作方便，解决了小动物在肢体被动运动训练中难以固定的技术问题；
2、所述头部限制装置和尾部限制装置能与小动物形体吻合，充分限制其活动；
3、所述固定器能适用于不同体型的动物；
4、所述踏板设有踏板凹槽，方便将小动物的掌面直接固定在内部，而不是固定小动物的腿部，这种固定方式不会引起小动物的不适，避免其挣扎；
5、本实用新型装置能令小动物的后肢在自然体位下沿着圆周轨迹曲腿；
6、本实用新型装置可实时调控和显示肢体被动运动速度；
7、所述立柱具有高度调节功能，可以根据小动物肢体长度将小动物掌面与踏板凹槽的接触调节至最佳，便于更精确的实验设计；
8、本实用新型装置整体结构紧凑，精密性好。
总的来说，本发明人注意到了小动物肢体被动运动训练实验中的种种细节，设计的小动物肢体被动运动训练机将有助于体积小、肢体短小的动物(如小鼠)实验的开展，获得更加客观准确的实验结果，方便实验操作。
附图说明
附图1为本实用新型小动物肢体被动运动训练机的结构示意图。
附图2为固定器的结构示意图。上图：固定器侧面视图；中图：固定器底面视图；下图：固定器顶面视图。
附图3为主动轮的结构示意图。左图：主动轮的圈面视图；右图：左图的A-A剖面图。
附图4为光轴支撑器的侧面视图。
附图5为连杆的结构示意图。左图：连杆立体图；中图：连杆正面视图；右图：中图的B-B剖面图。
附图6为踏板的结构示意图。
附图7为立柱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的具体实施方式作详细说明。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.固定器；2.电源适配器；3.开关；4.电源指示灯；5.单片机；6.电机；7.主动轮；8.同步带；9.从动轮；10.光轴支撑器；11.光轴；12.连杆；13.踏板；14.支撑架；15.驱动器；101.圆筒；102.头部限制装置；103.尾部限制装置；104.固定座；105.裤口；106.第一槽隙；107.第二槽隙；108.动物头部容纳槽；109.动物尾部容纳孔；701.同步轮顶丝；702.齿；703.挡板；1001.光轴轴承；1201.光轴孔；1202.连杆顶丝；1203.踏板轴承；1301.踏板凹槽；1302.踏板轴；141.底板；142.立柱；143.横杆；1401.固定槽；1431.第一调节柱；1432.第二调节柱。
实施例1
请参见图1，图1为本实用新型小动物肢体被动运动训练机的结构示意图。所述小动物肢体被动运动训练机设有：
一固定器1，用于固定小动物，同时暴露出小动物的后肢。转至参见图2，图2为固定器的结构示意图，其中，上图为固定器侧面视图，中图为固定器底面视图，下图为固定器顶面视图。所述固定器1由圆筒101、头部限制装置102、尾部限制装置103、固定座104组成。所述圆筒101两端开口，两端的壁上分别设有轴向的第一槽隙106和第二槽隙107；所述头部限制装置102为圆柱形，内部设有锥形台柱状的动物头部容纳槽108，所述动物头部容纳槽108的两端均与外部相通，所述头部限制装置102的壁上还设有螺纹孔(图中未标出)，头部限制装置102外径等于圆筒101内径；所述尾部限制装置103为圆柱形，内部设有动物尾部容纳孔109，所述尾部限制装置103的壁上也设有螺纹孔(图中未标出)，尾部限制装置103外径等于圆筒101内径；所述固定座104为四菱柱形，面积较小的底面连接于圆筒101外壁；所述圆筒101的壁上还设有两个椭圆形的裤口105，所述裤口105距离圆筒101其中的一个端部较近，且所述裤口105与所述固定座104位置相对，分别位于圆筒101壁的下面和上面。
一电源适配器2，所述电源适配器2与交流电源相接，为电机6提供工作电压。
一开关3，所述开关3与电源适配器2相接，打开时电路处于连通状态，电机6开始运转。
一电源指示灯4，所述电源指示灯4与开关3相接，电路联通时，电源指示灯3亮。
一单片机5，所述单片机5与电源指示灯4相接，可实时控制电机6运转速度；所述单片机5带有一显示器，可实时显示电机运转速度。
一驱动器15，所述驱动器15驱动电机6，驱动器15受所述单片机5控制。
一电机6，所述电机6与驱动器15相接，其转动速度可由单片机5调节。
一主动轮7，所述主动轮7与电机6的转轴相接。转至参见图3，图3为主动轮的结构示意图。所述主动轮7表面有等间距的齿702，所述主动轮内有同步轮顶丝701，所述同步轮顶丝701拧紧后可以与电机6的转轴固定，所述电机6运转时，所述主动轮7随电机的转轴转动，主动轮7两侧有挡板703。
一从动轮9，所述从动轮9与光轴11相接，从动轮9表面有等间距的齿，从动轮9内有同步轮顶丝，所述同步轮顶丝拧紧后可以与光轴11固定，从动轮9两侧有挡板。
一同步带8，所述同步带8连接主动轮7与被动轮9，同步带8内表面有齿，与主动轮7和被动轮9表面的齿槽相啮合，主动轮7转动时，同步带8带动被动轮9转动。
一光轴11，表面光滑，与从动轮9相接，从动轮9转动时，随从动轮9转动。
一光轴支撑器10，所述光轴支撑器10与光轴11相接，且位于所述从动轮9一侧。转至参见图4，图4为光轴支撑器的侧面视图。光轴支撑器10内镶嵌一光轴轴承1001，光轴11转动时，不随光轴11转动，支撑所述光轴11。
二连杆12，所述连杆12于从动轮左右各一个，位于所述光轴11两端，相互平行，方向相反。转至参见图5，图5为连杆的结构示意图，其中，左图为连杆立体图，中图为连杆正面视图，右图为中图的B-B剖面图。所述连杆12一端设有一光轴孔1201，所述光轴孔1201外周有连杆顶丝1202，光轴11一端插入所述光轴孔1201内，拧紧连杆顶丝1202后，所述连杆12与光轴11固定，当所述光轴11转动时，所述连杆12随光轴11转动；所述连杆12另一端镶嵌一踏板轴承1203。
二踏板13。转至参见图6，图6为踏板的结构示意图，所述踏板13上端面设有一踏板凹槽1301；所述踏板13还设有一踏板轴1302。所述踏板轴1302与踏板轴承1203相接，所述踏板轴1302与踏板轴承1203的内孔固定，当连杆12转动时，踏板13可保持水平。
一支撑架14，所述支撑架14包括底板141、立柱142和横杆143。所述底板141上固定所述电源适配器2、开关3、电源指示灯4、单片机5、驱动器15、电机6和光轴支撑器10。所述立柱142为竖直状态，下端固定于底板141边缘，上端与横杆143的一端固定。所述横杆143用于支撑所述固定器1，具体地，所述横杆143下表面有一与所述固定座104形状匹配的固定槽1401，将所述固定座104插入所述固定槽1401内，即可固定所述固定器1。
本实用新型小动物肢体被动运动训练机的使用方法为：将小动物置于圆筒101内，令小动物两后肢分别穿过两个裤口105，于圆筒101内放入头部限制装置102，令动物头部容纳槽108面积较大的一面朝内，然后通过第一槽隙106、头部限制装置102壁上的螺纹孔与螺钉的配合将头部限制装置102和圆筒101固定(螺钉可沿着第一槽隙移动)，然后再放入尾部限制装置103，令小动物尾部穿过动物尾部容纳孔109，通过第二槽隙107、尾部限制装置103壁上的螺纹孔与螺钉的配合将尾部限制装置103和圆筒101固定(螺钉可沿着第二槽隙移动)，进而限制了小动物的活动。再将小动物肢体掌面通过胶带固定于踏板凹槽1301内，接通电源，打开开关3，通过单片机5调节电机6运转速度，可实现动物肢体做左右交替运动。可通过显示器实时调控和显示肢体被动运动速度。
需要说明的是，所述固定器1设有圆筒101，所述圆筒101设有裤口105，而且设有头部限制装置102和尾部限制装置103，因此可以将小动物固定在圆筒101内，固定效果好，操作方便，解决了小动物肢体被动运动训练难以固定的问题，而且所述头部限制装置102设有锥形台柱状的动物头部容纳槽108，尾部限制装置103设有动物尾部容纳孔109，与小鼠头部和尾部形状吻合，能充分限制小鼠活动。所述动物头部容纳槽108优选为外侧直径2-3cm(指大的孔)，内侧直径0.5-0.7cm(指尖端孔)；所述动物尾部容纳孔109优选为直径1-2cm。所述第一槽隙106和第二槽隙107便于将头部限制装置102和尾部限制装置103固定在适当的位置，使得所述固定器1适用于不同体型的动物，针对不同体型动物都能实现最佳固定。所述固定座104能够与支撑架14的固定槽1401配合，直接将固定座104插入到固定槽1401即可固定所述固定器1，操作非常方便。所述踏板凹槽1301方便将小动物的掌面直接固定在内部，而不是固定小动物的腿部，这种固定方式不会引起小动物的不适，避免其挣扎。以上均保证了小动物处于较为述视的受限制状态，能避免实验结果受到小动物状态的影响，提高结果的可靠性。使用状态下所述裤口105正好位于从动轮9的正上方，能令小动物的后肢在自然体位下沿着圆周轨迹曲腿。所述单片机5配备显示器，可实时调控和显示肢体被动运动速度，满足实验的需要。所述挡板703可防止同步带8脱落。所述主动轮7、同步带8、从动轮9、光轴11、连杆12的设计令踏板13可始终保持水平，提高了装置的精密性，使用过程中装置不易损坏，可延长装置使用寿命。所述支撑架14由底板141、立柱142和横杆143组成，能固定装置的各部件，同时令固定器悬吊于踏板上方，整体结构紧凑，设计精巧，节省空间。所述圆筒101优选使用透明的有机玻璃或塑料制成，不妨碍小动物视野，令小动物呈放松状态。
实施例2
本实施例的小动物肢体被动运动训练机与实施例1所述小动物肢体被动运动训练机结构基本相同，不同之处仅在于本实施例中所述支撑架的立柱具有高度调节功能。请参见图7，图7为立柱的结构示意图，所述立柱143包括第一调节柱1431和第二调节柱1432，所述第二调节柱432下端插入在第一调节柱1431内部且能沿着上下方向滑动，所述第一调节柱1431外壁设有固定孔，螺钉与所述固定孔配合使得所述第一调节柱1431和第二调节柱432相对固定。
本实施例中，所述立柱具备高度调节的功能，因此可以根据小动物肢体长度将小动物掌面与踏板凹槽的接触调节至最佳，便于更精确的实验设计。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920093017.4
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209713586U
授权时间:20191203
主分类号:A61H1/02
专利分类号:A61H1/02
范畴分类:申请人:上海市同济医院
第一申请人:上海市同济医院
申请人地址:200065 上海市普陀区新村路389号
发明人:郑博林;周立强;程黎明
第一发明人:郑博林
当前权利人:上海市同济医院
代理人:周春洪
代理机构:31262
代理机构编号:上海卓阳知识产权代理事务所(普通合伙) 31262
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计