模擬微重力昆蟲行為分析裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，包括一密封艙，所述密封艙內置有一對豎直支撐架，所述支撐架之間設有第一旋轉框，所述第一旋轉框架用于內通過轉軸連接有第二旋轉框，所述第一旋轉框旋轉中心線與第二旋轉框旋轉中心線相互垂直，所述第二旋轉框架內固定有昆蟲培養盤。在昆蟲培養盤內的培養生物同時繞著兩根相互垂直的旋轉軸進行旋轉，生物體細胞內部的重力感受器所受重力方向在連續改變，來不及做出反應，使之表現與空間微重力條件下相似，以實現在重力環境下實現對低空間微重力狀態相的昆蟲生活進行觀察實驗。
【專利說明】模擬微重力昆蟲行為分析裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置。
【背景技術】
[0002]微重力科學試驗通常只能在空間實驗室上進行，費用昂貴，機會難得。即使獲得在軌飛行機會，也因試驗空間和時間，以及諸多條件受限，許多試驗數據仍需通過天一地對比實驗來檢驗。然而，在空間的諸多環境因素中，微重力是在地球上最難以模擬的。國內外現有的模擬微重力的旋轉式細胞培養裝置僅應用于細胞組織培養，不適用于昆蟲行為分析，尤其是昆蟲無法在旋轉容器內的溶液中生存。再則，旋轉容器僅僅是撓著一根固定的水平軸進行旋轉的，屬單軸式，它模擬空間微重力的效應，有較大的局限性。

【發明內容】

[0003]本發明對上述問題進行了改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種可實現使培養生物處于空間微重力的模擬狀態，本發明中被培養生物同時繞著兩根相互垂直的旋轉軸進行旋轉，生物體細胞內部的重力感受器所受重力方向在連續改變，來不及做出反應，使之表現與空間微重力條件下相似，且兩根旋轉軸的回轉半徑和轉速在一定范圍內時，盤內被培養生物體細胞處于連續自由下落狀態，接近懸浮狀態，更接近了空間微重力狀態。
[0004]本發明的具體實施方案是:一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，包括受控密封艙，所述密封艙內置有一對豎直支撐架，所述支撐架之間設有第一旋轉框，所述第一旋轉框兩側中部通過轉軸與支撐架相連接，所述第一旋轉框架內通過轉軸連接有第二旋轉框，所述第一旋轉框旋轉中心線與第二旋轉框旋轉中心線相互垂直，所述支撐架上還設有使第一旋轉框架轉動的第一驅動裝置，所述第一旋轉框架內設有使第二旋轉框架轉動的第二驅動裝置，所述第二旋轉框架內固定有昆蟲培養盤。
[0005]進一步的，所昆蟲培養盤設置于第二旋轉框內第一旋轉框旋轉中心線一側的內壁上，所述昆蟲培養盤上固定有試管、昆蟲培養皿，所述第二旋轉框內與昆蟲培養盤相對應的另一側內壁上設有LED燈板。
[0006]進一步的，所述昆蟲旋轉培養盤內還固定有監視器、昆蟲行為分析儀、光照度傳感器、垂直方向攝像頭和水平方向攝像頭。
[0007]進一步的，所述第一驅動裝置為公轉調速電機，所述第二驅動裝置為自轉調速電機。
[0008]進一步的，所述密封艙內還設有大氣溫濕度傳感器與CO2濃度傳感器。
[0009]進一步的，所述密封艙帶有用于控制密封艙啟閉的艙門，所述艙門上設有控制面板。
[0010]進一步的，所述密封艙內設有控制箱，所述控制箱通過線路與密封艙內的傳感器相連接。
[0011]進一步的，所述模擬微重力昆蟲行為分析裝置設有電源，所述電源包括設置于支撐架上的水平集電環和設置于第一旋轉框架內的豎直集電環和第一框架內的中繼器。
[0012]進一步的，所述密封艙及艙門為雙層不銹鋼板內夾保溫隔熱材料。
[0013]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
(O昆蟲培養盤同時繞著在第一旋轉框和第二旋轉框兩根相互垂直的旋轉軸進行旋轉，箱內生物體細胞內部的重力感受器所受重力方向在連續改變，來不及做出反應，使之表現與空間微重力條件下相似，可實現在常規重力環境下實現微重力昆蟲行為培養、觀察及實驗。
[0014](2)培養、觀測和實驗同步進行，能夠實時監測昆蟲在培養室(多個各種形狀規格的試管、或培養皿)內的生長狀況，能夠進行動物行為學實驗，并對實驗結果進行及時分析。
[0015](3)昆蟲行為裝置中設有水平及豎直方向的高清晰攝像頭，由于攝像頭固定于旋轉框架上與被觀測的生物同步運行，可以從水平和垂直2個方向實時監測生物在微重力旋轉環境下的生長狀況，完成實時攝像和過程錄像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明結構示意圖。
[0017]圖中:1_密封艙，2-支撐架，3-第一旋轉框，4-第二旋轉框，5-昆蟲培養盤，6-LED燈板，11-艙門，12-大氣溫濕度傳感器，13-C02濃度傳感器，14-控制箱，31-公轉調速電機，41-自轉調速電機，51-試管，52-昆蟲培養皿，53-監視器，54-昆蟲行為分析儀，55-光照度傳感器，56-垂直方向攝像頭，57-水平方向攝像頭，58-調整螺栓，61-LED驅動板，71-水平集電環，72-豎直集電環，73-中繼器，111-控制面板。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細的說明。
[0019]如圖1所示，一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，包括一密封艙1，所述密封艙內置有一對豎直支撐架2，所述支撐架2之間設有第一旋轉框3，所述第一旋轉框3兩側中部通過轉軸與支撐架2相連接，所述第一旋轉框架3通過轉軸連接有第二旋轉框4，所述第一旋轉框3旋轉中心線與第二旋轉框4旋轉中心線相互垂直，所述支撐架上還設有使第一旋轉框架3轉動的第一驅動裝置，所述第一旋轉框架內設有使第二旋轉框架4轉動的第二驅動裝置，所述第二旋轉框架4內固定有昆蟲培養盤5。所述第一驅動裝置為公轉調速電機31，所述第二驅動裝置為自轉調速電機41。昆蟲培養盤5可以為多個，培養盤5上設有用于調整培養盤位置的調整螺栓58。
[0020]所昆蟲培養盤5設置于第二旋轉框4內第一旋轉框旋轉中心線一側的內壁上，所述昆蟲培養盤上固定有試管51、昆蟲培養皿52,所述第二旋轉框4內與昆蟲培養盤相對應的另一側內壁上設有LED燈板6。
[0021]使用時，第一旋轉框架3與第二旋轉框架4分別在公轉調速電機31及自轉調速電機41的情況下繞轉軸旋轉，支撐架2上設有套接轉軸的軸承座，自轉調速電機41帶動第二旋轉框4內的昆蟲培養皿52旋轉，培養皿52內的生物體細胞內部的重力感受器所受重力方向在連續改變，來不及做出反應，使之表現與空間微重力條件下相同。所述密封艙I內還設有控制箱14，所述控制箱14通過線路與密封艙內的傳感器相連接。[0022]所述的LED燈板6通過LED驅動板61實現光照強度的調節，以滿足不同昆蟲的光照需求。
[0023]為了保證實驗的數據的采集和監控，密封艙I內還設有大氣溫濕度傳感器12與CO2濃度傳感器13。所述昆蟲旋轉培養盤5內還固定有監視器53、昆蟲行為分析儀54、光照度傳感器55、垂直方向攝像頭56和水平方向攝像頭57。由于攝像頭固定于旋轉框架上與被觀測的生物同步運行，垂直方向攝像頭56和水平方向攝像頭57可以從2個方向實時監測、攝像和過程錄像，并將信息傳送至密封艙I內的控制電路處理。
[0024]所述密封艙帶有用于控制密封艙I啟閉的艙門11，所述艙門上設有控制面板111，以實現對密封艙內各類儀器的控制和信息查詢。同時密封艙I內的各種傳感器數據通過線路與控制箱相連接，后通過控制箱無線GPRS通訊發到數據中心執行解析、存儲、預處理和發布，控制面板111可采用觸摸屏作為人機交互界面，界面友好，調速電機轉速、人工光源的光照強度和光周期等技術參數分也根據實驗要求進行直接在面板上調控。
[0025]所述模擬微重力昆蟲行為分析裝置設有用于給驅動裝置、控制箱及內各類儀器提供電能的電源，所述電源包括設置于支撐架2上的水平集電環71和設置于第一旋轉框架內3的豎直集電環72和第一框架內3的中繼器73。觀測箱電源由水平集電環71和豎直集電環72兩級傳遞到達，且由中繼器73分配。
[0026]為了保證實驗的準確，所述密封艙I及艙門11為雙層不銹鋼板內夾保溫隔熱材料，使密閉艙內嚴格處于實驗環境需求。
[0027]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，包括一密封艙，所述密封艙內置有一對豎直支撐架，所述支撐架之間設有第一旋轉框，所述第一旋轉框兩側中部通過轉軸與支撐架相連接，所述第一旋轉框架內通過轉軸連接有第二旋轉框，所述第一旋轉框旋轉中心線與第二旋轉框旋轉中心線相互垂直，所述支撐架上還設有使第一旋轉框架轉動的第一驅動裝置，所述第一旋轉框架內設有使第二旋轉框架轉動的第二驅動裝置，所述第二旋轉框架內固定有昆蟲培養盤。
2.根據權利要求1所述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所昆蟲培養盤設置于第二旋轉框內第一旋轉框旋轉中心線一側的內壁上，所述昆蟲培養盤上固定有試管、昆蟲培養皿，所述第二旋轉框內與昆蟲培養盤相對應的另一側內壁上設有LED燈板。
3.根據權利要求1所述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述昆蟲旋轉培養盤內還固定有監視器、昆蟲行為分析儀、光照度傳感器、垂直方向攝像頭和水平方向攝像頭。
4.根據權利要求1所述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述第一驅動裝置為公轉調速電機，所述第二驅動裝置為自轉調速電機。
5.根據權利要求1所述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述密封艙內還設有大氣溫濕度傳感器與CO2濃度傳感器。
6.根據權利要求1所述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述密封艙帶有用于控制密封艙啟閉的艙門，所述艙門上設有控制面板。
7.根據權利要求1、2、3、5任一項權利要求所述的模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述密封艙內設有控制箱，所述控制箱通過線路與密封艙內的傳感器相連接。
8.根據權利要求1所`述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述模擬微重力昆蟲行為分析裝置設有電源，所述電源包括設置于支撐架上的水平集電環和設置于第一旋轉框架內的豎直集電環和第一框架內的中繼器。
9.根據權利要求6所述的一種模擬微重力昆蟲行為分析裝置，其特征在于，所述密封艙及艙門為雙層不銹鋼板內夾保溫隔熱材料。
【文檔編號】A01K67/033GK103518676SQ201310416641
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】徐侃彥, 陳敏, 林營志, 袁俊霞, 應紅, 楊有泉, 史旺林 申請人:航天神舟生物科技集團有限公司