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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720011486.8 (22)申请日 2017.01.05 (73)专利权人 沈阳医学院 地址 110034 辽宁省沈阳市皇姑区黄河北 大街146号 (72)发明人 朱启文 赵建文 匡宝平 李典典 姜川 崔跃 刘姝余 刘慧颖 金戈 邹丹 邹鹏 (74)专利代理机构 沈阳科威专利代理有限责任 公司 21101 代理人 刁佩德 赵霎 (51)Int.Cl. A01K 15/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 用于主动蹬轮气。
2、味辨识训练箱 (57)摘要 一种用于主动蹬轮气味辨识训练箱， 包括带 有换气系统的箱体以及设置在箱体内的训练组 件， 换气系统与气味系统相连， 其技术要点是： 所 述训练组件包括设置在箱体内的正性和/或负性 刺激组件和限位在箱体内一个锁定的翻板和一 个以上的可自由旋转的翻板， 气味系统与正性刺 激组件或负性刺激组件相配合。 从根本上解决了 现有训练装置无法有效避免外界干扰、 训练周期 长、 训练效果差等问题， 其具有制造与维护成本 较低、 性能稳定， 训练方法简单、 快速、 便于操作， 社会效益及经济效益可观， 应用前景广阔等优 点。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 2065861。
3、68 U 2017.10.27 CN 206586168 U 1.一种用于主动蹬轮气味辨识训练箱， 包括带有换气系统的箱体以及设置在箱体内的 训练组件， 换气系统与气味系统相连， 其特征在于： 所述训练组件包括设置在箱体内的正性 和/或负性刺激组件和限位在箱体内一个锁定的翻板和一个以上的可自由旋转的翻板， 气 味系统与正性刺激组件或负性刺激组件相配合。 2.根据权利要求1所述的用于主动蹬轮气味辨识训练箱， 其特征在于： 所述训练组件还 包括限位在给食辊上的锥形罩。 3.根据权利要求1所述的用于主动蹬轮气味辨识训练箱， 其特征在于： 所述正性刺激组 件为给食装置， 其包括设置在箱体内的驱动电机、。
4、 由驱动电机驱动的给食辊、 略高于金属网 的食盒。 4.根据权利要求3所述的用于主动蹬轮气味辨识训练箱， 其特征在于： 所述驱动电机输 出轴上设有主动轮， 与主动轮相啮合设有被动轮， 给食辊与被动轮同轴设置， 给食辊另一端 可旋转地限位在箱体内。 5.根据权利要求1所述的用于主动蹬轮气味辨识训练箱， 其特征在于： 所述负性刺激组 件包括设置在箱体底部的可产生电刺激的金属网。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 206586168 U 2 用于主动蹬轮气味辨识训练箱 技术领域 0001 本实用新型涉及一种动物训练装置， 具体说是一种用于主动蹬轮气味辨识训练 箱。 背景技术 0002 当下国。
5、内外利用动物嗅觉研究行为训练的专利不多， 其中一些训练系统针对于昆 虫、 犬类， 而对实验鼠等啮齿类动物的训练装置少之又少。 昆虫和犬的嗅觉虽然灵敏， 但在 实际应用中有很多局限性。 针对毒品、 炸药等违禁品的搜查工作， 昆虫的简单行为反应难以 准确判断。 针对大型集装箱、 窄小缝隙的环境， 犬的体形受到限制， 也无法完成搜查工作， 且 对犬的训练存在成本大、 周期长等因素。 而实验鼠等啮齿类动物的嗅觉发达， 灵敏程度高于 犬， 且行为反应多样， 易于对其观察判断。 实验鼠体形小， 能够穿梭到犬等大型动物不能到 达的窄小环境， 完成搜查任务。 实验鼠繁殖能力强、 周期短， 训练成本远低于犬， 。
6、因此训练实 验鼠并将其应用到缉毒防暴等安全搜查工作中有重大意义。 0003 目前实验鼠的嗅觉训练方式多数为被动， 通过电击等负性刺激迫使动物接受训 练。 这种方式在一定程度上违背动物的习性， 影响实验数据的真实有效性。 部分系统中， 配 件不够科学， 对动物容易造成干扰。 如 动物嗅觉刺激训练系统及方法 实用新型， 该系统包 括： 控制器、 第一气泵、 电磁单向阀等电器配件。 其中气泵、 电磁阀在运行过程中会带来较大 噪音， 声音的刺激可能成为训练过程中的一项干扰， 容易混淆条件反射的条件因素。 本发明 创新方法， 从电器配件的选择上严格控制， 避免噪音影响， 明确了条件发射中的条件因素为 单。
7、纯的气味刺激， 而非伴随其它因素影响。 从而训练实验鼠由气味因素产生特异性反应， 以 在后期的实战应用中提高对毒品、 爆炸物等危险品的搜查成功率。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的是提供一种主动学习辨识不同气味物质的训练系统， 从根本上 解决了现有训练装置无法有效避免外界干扰、 训练周期长、 训练效果差等问题， 其具有制造 与维护成本较低、 性能稳定， 训练方法简单、 快速、 便于操作， 社会效益及经济效益可观， 应 用前景广阔等优点。 0005 为实现上述目的， 本实用新型提供了如下技术方案： 该用于主动蹬轮气味辨识训 练箱包括带有换气系统的箱体以及设置在箱体内的训练组件， 换气系统。
8、与气味系统相连， 其技术要点是： 所述训练组件包括设置在箱体内的正性和/或负性刺激组件和限位在箱体 内一个锁定的翻板和一个以上的可自由旋转的翻板， 气味系统与正性刺激组件或负性刺激 组件相配合。 0006 为防止实验动物误碰锥齿轮机构， 所述训练组件还包括限位在给食辊上的锥形 罩。 0007 为使正性刺激组件配合气味系统的运行， 所述正性刺激组件为给食装置， 其包括 设置在箱体内的驱动电机、 由驱动电机驱动的给食辊、 略高于金属网的食盒。 说 明 书 1/4 页 3 CN 206586168 U 3 0008 为使驱动电机能够带动给食辊的运行， 所述驱动电机输出轴上设有主动轮， 与主 动轮相啮。
9、合设有被动轮， 给食辊与被动轮同轴设置， 给食辊另一端可旋转地限位在箱体内。 0009 为使负性刺激组件配合气味系统的运行， 所述负性刺激组件包括设置在箱体底部 的可产生电刺激的金属网。 0010 本实用新型的有益效果： 通过本训练装置中的正性食物引诱或负性电刺激， 训练 实验鼠在特定气味和跳上特定的翻板采食之间建立条件反射， 提高实验鼠对特定气味的敏 感性。 将实验鼠嗅到特定气味出现的采食行为作为识别特定物质的特异性标志， 以此判定 环境中特定物质的存在， 如毒品、 炸药等， 从而将实验鼠用于缉毒、 反恐等领域。 箱体由透明 材质制成， 如有机玻璃， 以便于观察箱体内实验鼠的活动。 整个箱体。
10、密闭， 并设置若干换气 扇， 以防止箱体外界环境的气味对箱内产生干扰。 此外， 还可根据实验鼠的主动行为， 改进 训练时间、 训练方法， 从而避免电器元件在运行过程中的声音干扰。 通常情况下， 经过1014 天即可建立相应的条件反射。 0011 本实用新型装置采用创新思路， 突破了被动训练的局限性， 由正性刺激的方式， 引 导动物主动行为， 启动一系列训练系统。 主动行为学习训练的实验数据更加贴近自然， 真实 有效。 并且主动训练方式贴近实验鼠的习性和意愿， 提高学习效率， 缩短实验鼠的训练周 期。 附图说明 0012 图1为本实用新型其中一种实施例的结构示意图； 0013 图2为本实用新型另。
11、一种实施例的结构示意图； 0014 图3为本实用新型另外两种实施例的支撑座的结构示意图。 0015 附图标记说明： 0016 图1中： A上部箱体、 B下部箱体、 1驱动电机、 2中轴、 3金属网、 4食盒、 5气味进口、 6进 气口、 7给食装置、 8翻板、 9支撑座、 10排气口、 11箱盖、 12主动齿轮、 13支架、 14通孔、 15给食 辊、 16被动齿轮； 0017 图2中： A上部箱体、 B下部箱体、 2中轴、 3金属网、 4食盒、 5气味进口、 6进气口、 8翻 板、 9支撑座、 10排气口、 11箱盖、 17锥形罩。 具体实施方式 0018 以下结合图13， 通过具体实施例详。
12、细说明本实用新型的内容。 0019 实施例1 0020 本实施例作为正性刺激训练， 正性刺激为给食刺激， 该用于主动蹬轮气味辨识训 练箱包括带有换气系统的箱体、 设置在箱体内的训练组件以及视频跟踪记录分析系统， 换 气系统与气味系统相连。 为便于安装与清理， 箱体可采用由方形的下部箱体B与圆柱形上部 箱体A构成的组合结构， 上部箱体与下部箱体之间通过金属网3隔开。 上部箱体顶部铰接有 可开启的锥形的箱盖11， 方便将实验鼠和其它物品 （如饲料、 饮水） 放入或取出。 箱盖上设有 三通结构， 通过三通结构的进气口6使箱体与外界环境相连通， 通过气味进口5使箱体与气 味系统 （图中未示出） 相连通。
13、， 下部的方形箱体侧部设有与外界环境相连通的排气口10， 气 味进口5在系统运行时向箱内输送气味， 非运行时向外排气， 进、 排气口上均设有换气扇 （图 说 明 书 2/4 页 4 CN 206586168 U 4 中未示出） 。 下部箱体为粪尿收集区， 上部箱体作为实验鼠的活动训练区。 下部箱体可制成 抽屉式， 方便定期将其抽出清理。 本领域技术人员所知的， 为便于观察且使训练环境符合自 然昼夜节律， 上部箱体通常由透明光滑的有机玻璃制成。 其中， 训练组件主要包括翻板组 件、 设置在箱体内的给食装置7 （正性刺激组件） 。 翻板组件包括竖直设置在箱体内的中空的 中轴2 （驱动电机输出轴位于。
14、中轴内） 、 固定在中轴上的正方形的支撑座9 （不随驱动电机旋 转， 且支撑座位于金属网底部） 、 支撑座各边上竖直设有穿过金属网的T形支架， T形支架上 分别设有一个翻板8， 其中一个为锁定的翻板 （如采用贯穿翻板的螺栓、 胶水、 凸起限位等， 只要能防止翻板翻转的结构皆可） ， 并在该翻板上设置传感器 （如红外传感器 （图中未示 出） ） ， 其他翻板通过扭簧 （图中未示出） 限位在T形支架上， 当实验鼠爬到锁定的翻板上时， 实验鼠位于两个二极管中间， 传感器即输出信号） 。 给食装置包括设置在下部箱体内的驱动 电机1、 由驱动电机驱动的给食辊15 （如采用设置在驱动电机输出轴上的主动轮1。
15、2 （伞齿轮 I） 、 与主动轮相啮合的被动轮16 （伞齿轮II） ， 给食辊与被动轮同轴设置， 给食辊另一端通过 支架13可旋转地限位在支撑座上） 、 略高于金属网的食盒4， 给食辊上设有通孔14， 通孔位置 与食盒相对应， 给食辊由相互啮合的伞齿轮驱动， 给食辊上设有与食盒相对应的通孔， 在给 食辊旋转时一定量食物颗粒可通过通孔落入食盒内。 为此在通孔处安装用于控制给食量的 混动叶轮， 以保证精准限量出食。 给食装置仅在气味系统通入特定的气味且实验鼠到达锁 定的翻板上才会启动， 防止实验鼠在非主动触发系统时采食， 对实验产生干扰。 优选的， 给 食辊优选采用透明材料制成， 食物的气味通过通。
16、孔散发到箱体内， 实验鼠也可直接观察到 透明给食辊中的食物， 从而通过食物产生正向引诱。 视频跟踪记录分析系统可采用NOLDUS 视频跟踪记录分析系统对实验鼠的整个训练过程进行数据采集。 由可移动的摄像头采集实 验鼠的行为数据， 实时记录动物的活动情况， 并对实验鼠的条件反射能力进行分析整理， 得 到科学有效的实验数据。 0021 实施例2 0022 本实施例旨在防止实验动物触碰锥齿轮造成损伤， 在给食辊上限位设置有透明的 锥形罩17， 而透明的锥形罩不会影响食物对实验动物的正性刺激。 0023 实施例3 0024 本实施例主要用于替换锁定翻板上的二极管传感器， 如替换为压力传感器， 当气 味。
17、系统将特定气味通入箱体时， 若压力传感器有信号传入 （实验鼠位于锁定的翻板上） ， 则 驱动电机带动给食辊旋转； 非特定气味通入箱体时， 即使压力传感器上有信号传入， 驱动电 机也不会启动。 0025 实施例4 0026 如图2所示， 本实施例作为支撑座的另外两种可替代结构， 翻板数量不局限于实施 例1的四个， 而是可根据具体情况自行选择， 如三角形、 四边形、 五边形等结构。 但仍就采用 其中一个翻板为带有传感器的锁定固定方式。 0027 实施例5 0028 本实施例作为负性刺激训练， 负性刺激主要为电流刺激。 将实施例1的正性刺激组 件替换为负性刺激组件， 负性刺激组件包括设置在箱体底部的。
18、可产生电刺激的金属网， 如 采用多缝隙金属圆盘电极网。 在气味系统向箱体内通入特定气味时， 通过金属网给予一定 的电流刺激， 迫使实验鼠产生逃避反应， 当实验鼠爬上某一特定的翻板时， 即引起电刺激停 说 明 书 3/4 页 5 CN 206586168 U 5 止。 而通入其他气味时， 金属网无电流刺激， 以此建立特定气味与跳上某一特定翻板之间的 条件反射。 本实施例并未单独给出附图， 但是本领域普通技术人员根据实施例1的结构可轻 易联想到仅采用电流刺激的结构。 0029 实施例6 0030 本实施例作为正性与负性刺激的联合训练， 以提高或巩固训练结果。 当训练箱内 有多只实验鼠同时进行训练时。
19、， 为促进实验鼠通过学习主动采食， 装置设置为一旦有实验 鼠主动触发系统运行， 电极网即通电形成电流。 此时电极网上的实验鼠为躲避电刺激， 会积 极向上躲避。 金属网通电时间与顶部的采食系统关联统一。 当实验鼠触碰滚轮落下食料时， 电极网断电， 停止电流通过， 防止实验鼠到下方采食受到电击的负性影响。 0031 将不同大小种类的啮齿类动物一只或几只放入实验鼠箱体内。 让其先熟悉环境 后， 可定时或不定时， 通过气味进口短时间内向箱体内分别送入不同气味， 并使实验鼠处在 下风处， 以便及时嗅到。 其中， 特定气味的送入， 可由实验鼠爬上某一特定翻板后引起。 当特 定气味进入箱体后110s内， 即。
20、伴有电网电击进行负性刺激， 电击的持续时间、 强度可调。 实 验鼠受多次电刺激后， 即可产生逃避反应， 爬上或跳上箱体内的翻板。 其中， 只有一片翻板 锁死不动， 其他翻板会使实验鼠重新落在下方的电网上。 通过多次训练， 即可实现实验鼠在 在送味信号发出后， 找到锁定的翻板。 通过食物正性引诱， 实验鼠通过锁定的翻板爬触碰滚 轮落食。 而用其它气味刺激后， 即使实验鼠爬或跳到锁定的翻板时， 给食辊也不会启动。 0032 视实验鼠训练情况， 选择合适正性或负性刺激或正性和负性刺激联用。 如果实验 鼠在嗅到某一与电刺激或食料落下绑定的气味后的 10s内， 立即产生躲避或趋利反应， 登 上锁定的翻板， 即表示学习记忆达到预期效果。 间隔12周后， 再进行巩固性训练， 这样反复 数次， 使实验鼠具备辨识某一物质气味、 产生特异性观察指标行为反应的恒久稳定能力。 说 明 书 4/4 页 6 CN 206586168 U 6 图1 图2 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 206586168 U 7 图3 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 206586168 U 8 。