本發明涉及動物行為學與機構學的研究領域，尤其涉及一種用以研究野生動物的毛發自動取樣裝置與方法。

背景技術：

野生動物的個體識別在野生動物研究、保護以及資源管理中起著重要的作用。目前，野生動物的個體識別技術主要依靠皮膚花紋、足跡、咬痕、氣味、生物聲音和脫氧核糖核酸(dna)等信息。其中遺傳信息dna可以做到對個體的準確識別，而其它信息只能提供一種輔助識別。而獲取野生動物的遺傳信息dna不僅在個體識別中起著重要作用，而且在分析動物的譜系乃至健康診斷等諸多方面具有重要價值。然而，目前獲取動物dna主要從動物的新鮮糞便、食物上殘留的粘液或毛發中提取。動物的新鮮糞便與食物殘留的粘液等都不易及時獲得。因而，獲取動物新鮮毛發是一種dna采樣的有效方法。

專利文獻cn201610015527.0公開了一種在狹窄路徑上自動采集野生動物毛發的設備。該設備關鍵部件有：帶有毛發的采集手儲存盒、備用的采集手儲存盒、電動機、傳感器、電源和自動控制等。該裝置的取樣部件由采集手和橡膠刺球組成，需要控制機械手完成取樣。而且，該裝置使用步進電機，需要充足的電源供應。然而在野生動物保護區通常缺乏充足的電源。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種動物毛發取樣的自動化裝置與方法，以解決傳統毛發取樣設備依賴電源，且噪音大容易驚擾動物的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于動物毛發取樣的自動化裝置，包括：

懸臂、收卷尼龍粘扣帶的雙工位輪盤，以及收卷機構；其中

所述懸臂的前端開口使外露段尼龍粘扣帶的粘貼面向外；

當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶時，所述收卷機構帶動雙工位輪盤轉動，收集動物毛發。

進一步，所述懸臂包括：按照一定軌跡延伸排列的限位柱；

所述雙工位輪盤包括：兩工字輪，其中

一個作為主動輪盤，一個作為從動輪盤，即

所述從動輪盤上的尼龍粘扣帶沿各限位柱收卷向主動輪盤收卷。

進一步，所述收卷機構包括：主動輪盤轉動機構、從動輪盤轉動機構，用于控制主動輪盤、從動輪盤同步轉動的動力輸出機構，以及

所述動力輸出機構內還設有擒縱機構，且通過所述擒縱機構控制主動輪盤、從動輪盤均勻轉動。

進一步，所述主動輪盤轉動機構包括：位于主動輪盤轉軸上的第一小齒輪；

所述從動輪盤轉動機構包括：位于從動輪盤轉軸上第二小齒輪；

所述動力輸出機構包括：發條傳動機構、控制軸，該控制軸上設有與第一、第二小齒輪嚙合的大齒輪以及與發條傳動機構傳動配合的第三小齒輪；

所述發條傳動機構包括發條盒、由發條盒帶動旋轉的傳動齒輪，該傳動齒輪與第三小齒輪嚙合；

所述傳動齒輪內設有單向軸承，通過該單向軸承使輸入軸在上發條時，傳動齒輪不跟隨轉動。

進一步，所述擒縱機構包括位于控制軸的擒縱輪，以及位于從動輪盤轉軸上的擒縱爪；

所述擒縱爪與擒縱輪配合使雙工位輪盤在收卷尼龍粘扣帶時，發條均勻釋放。

進一步，所述自動化裝置還包括一復位機構，

所述懸臂位于一支撐軸上，在動物刮擦時，懸臂跟隨動物刮擦方向轉動，且在轉動之后通過復位機構進行復位；

所述復位機構包括連接收卷機構外殼兩側的復位彈簧。

進一步，所述控制軸上還設有制動輪，位于制動輪的前端設有制動銷，所示制動銷通過一制動繩與支撐軸相連；

當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶，懸臂跟隨轉動，所述制動繩拉動制動銷使其脫離制動輪，即

所述雙工位輪盤適于轉動以收卷尼龍粘扣帶；以及

當毛發收集完畢后，所述復位彈簧控制懸臂復位，制動繩放松，制動銷卡入制動輪的齒間，使雙工位輪盤制動。

又一方面，本發明還提供了一種用于動物毛發取樣的自動化裝置的工作方法，其中

所述自動化裝置包括：懸臂、收卷尼龍粘扣帶的雙工位輪盤，以及收卷機構；其中所述懸臂的前端開口使外露段尼龍粘扣帶的粘貼面向外；

所述工作方法包括：當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶時，所述收卷機構帶動雙工位輪盤轉動，收集動物毛發。

進一步，所述懸臂包括：按照一定軌跡延伸排列的限位柱；

所述雙工位輪盤包括：兩工字輪，其中

一個作為主動輪盤，一個作為從動輪盤，即

所述從動輪盤上的尼龍粘扣帶沿各限位柱收卷向主動輪盤收卷；

所述收卷機構包括：主動輪盤轉動機構、從動輪盤轉動機構，用于控制主動輪盤、從動輪盤同步轉動的動力輸出機構，以及

所述動力輸出機構內還設有擒縱機構，且通過所述擒縱機構控制主動輪盤、從動輪盤均勻轉動；

所述主動輪盤轉動機構包括：位于主動輪盤轉軸上的第一小齒輪；

所述從動輪盤轉動機構包括：位于從動輪盤轉軸上第二小齒輪；

所述動力輸出機構包括：發條傳動機構、控制軸，該控制軸上設有與第一、第二小齒輪嚙合的大齒輪以及與發條傳動機構傳動配合的第三小齒輪；

所述發條傳動機構包括發條盒、由發條盒帶動旋轉的傳動齒輪，該傳動齒輪與第三小齒輪嚙合；

所述傳動齒輪內設有單向軸承，通過該單向軸承使輸入軸在上發條時，傳動齒輪不跟隨轉動；

所述擒縱機構包括位于控制軸的擒縱輪，以及位于從動輪盤轉軸上的擒縱爪；

所述擒縱爪與擒縱輪配合使雙工位輪盤在收卷尼龍粘扣帶時，發條均勻釋放。

進一步，所述自動化裝置還包括一復位機構，

所述懸臂位于一支撐軸上，在動物刮擦時，懸臂跟隨動物刮擦方向轉動，且在轉動之后通過復位機構進行復位；

所述復位機構包括連接收卷機構外殼兩側的復位彈簧；

所述控制軸上還設有制動輪，位于制動輪的前端設有制動銷，所示制動銷通過一制動繩與支撐軸相連；

當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶，懸臂跟隨轉動，所述制動繩拉動制動銷使其脫離制動輪，即

所述雙工位輪盤適于轉動以收卷尼龍粘扣帶；以及

當毛發收集完畢后，所述復位彈簧控制懸臂復位，制動繩放松，制動銷卡入制動輪的齒間，使雙工位輪盤制動。

本發明的有益效果如下：

(1)采用懸臂刮擦路過的動物，以順應動物與取樣裝置發生刮擦時的運動，既可減弱對取樣裝置的沖擊力，也減少裝置對動物運動的阻力；

(2)懸臂內部為雙工位的輪盤，其中一為主動輪盤，一為從動輪盤；

(3)輪盤上卷有尼龍粘扣帶，懸臂前端開口，使尼龍粘扣帶裸露而粘取動物毛發；

(4)懸臂后端設有復位機構，以便與動物刮擦過后，自動恢復初始位置；

(5)主動輪盤采用發條驅動，并采用擒縱機構，確保發條均勻旋轉。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的自動化裝置的立體結構示意圖；

圖2是本發明的主動輪盤轉動機構、從動輪盤轉動機構和動力輸出機構的結構示意圖；

圖3是本發明的主動輪盤轉動機構、從動輪盤轉動機構和動力輸出機構的結構示意圖的側視圖；

圖4是本發明的自動化裝置的俯視圖；

圖5是本發明的制動輪部分結構示意圖。

圖中：

懸臂1，前端開口100，限位柱101；

尼龍粘扣帶2；

雙工位輪盤3，主動輪盤301，從動輪盤302；

收卷機構4，主動輪盤轉動機構41，從動輪盤轉動機構42，動力輸出機構43，第一小齒輪410，第二小齒輪420，控制軸430，大齒輪431，第三小齒輪432，發條盒433，傳動齒輪434，輸入軸435，輸入軸把手436，擒縱輪437，擒縱爪438，制動輪439、制動銷439a、制動繩439b、復位彈簧439c、中部支撐板44，小軸承41a、43a；

支撐軸5；

復位彈簧6。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

實施例1

如圖1所示，本發明提供了一種用于動物毛發取樣的自動化裝置，包括：懸臂1、收卷尼龍粘扣帶2的雙工位輪盤3，以及收卷機構；其中所述懸臂1的前端開口100使外露段尼龍粘扣帶2的粘貼面向外；當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶2時，所述收卷機構帶動雙工位輪盤3轉動，收集動物毛發。

具體的，所述懸臂1包括：按照一定軌跡延伸排列的限位柱101；所述雙工位輪盤3包括：兩工字輪，其中一個作為主動輪盤301，一個作為從動輪盤302，即所述從動輪盤上的尼龍粘扣帶2沿各限位柱101收卷向主動輪盤收卷。

如圖2和圖3所示，所述收卷機構包括：主動輪盤轉動機構41、從動輪盤轉動機構42，用于控制主動輪盤、從動輪盤同步轉動的動力輸出機構43，以及所述動力輸出機構43內還設有擒縱機構，且通過所述擒縱機構控制主動輪盤、從動輪盤均勻轉動。

所述主動輪盤轉動機構41包括：位于主動輪盤轉軸上的第一小齒輪410；所述從動輪盤轉動機構42包括：位于從動輪盤轉軸上第二小齒輪420；所述動力輸出機構43包括：發條傳動機構、控制軸430，該控制軸430上設有與第一、第二小齒輪420嚙合的大齒輪431以及與發條傳動機構傳動配合的第三小齒輪432；所述發條傳動機構包括發條盒433、由發條盒433帶動旋轉的傳動齒輪434，該傳動齒輪434與第三小齒輪432嚙合；所述傳動齒輪434內設有單向軸承，通過該單向軸承使輸入軸435在上發條時，傳動齒輪434不跟隨轉動。

所述輸入軸435末端連接有輸入軸435把手。

進一步，通過一中部支撐板44的上、下部分別連接主動輪盤轉動機構4141下端和發條傳動機構上端的小軸承。

所述擒縱機構包括位于控制軸430的擒縱輪437，以及位于從動輪盤轉軸上的擒縱爪438；所述擒縱爪438與擒縱輪437配合使雙工位輪盤3在收卷尼龍粘扣帶2時，發條均勻釋放。

如圖4所示，所述自動化裝置還包括一復位機構，所述懸臂1位于一支撐軸5上，在動物刮擦時，懸臂1跟隨動物刮擦方向轉動，且在轉動之后通過復位機構進行復位；所述復位機構包括連接收卷機構外殼兩側的復位彈簧6439c。

如圖5所示，所述控制軸430上還設有制動輪439，位于制動輪439的前端設有制動銷439a，所示制動銷439a通過一制動繩439b與支撐軸5相連；當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶2，懸臂1跟隨轉動，所述制動繩439b拉動制動銷439a使其脫離制動輪439，即所述雙工位輪盤3適于轉動以收卷尼龍粘扣帶2；以及當毛發收集完畢后，所述復位彈簧6439c控制懸臂1復位，制動繩439b放松，制動銷439a卡入制動輪439的齒間，使雙工位輪盤3制動。

實施例2

如圖1至圖5所示，在實施例1基礎上，本發明還提供了一種用于動物毛發取樣的自動化裝置的工作方法。

所述自動化裝置包括：懸臂1、收卷尼龍粘扣帶2的雙工位輪盤3，以及收卷機構；其中所述懸臂1的前端開口100使外露段尼龍粘扣帶2的粘貼面向外；

所述工作方法包括：當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶2時，所述收卷機構帶動雙工位輪盤3轉動，收集動物毛發。

所述懸臂1包括：按照一定軌跡延伸排列的限位柱101；所述雙工位輪盤3包括：兩工字輪，其中一個作為主動輪盤，一個作為從動輪盤，即所述從動輪盤上的尼龍粘扣帶2沿各限位柱101收卷向主動輪盤收卷；所述收卷機構包括：主動輪盤轉動機構41、從動輪盤轉動機構42，用于控制主動輪盤、從動輪盤同步轉動的動力輸出機構43，以及所述動力輸出機構43內還設有擒縱機構，且通過所述擒縱機構控制主動輪盤、從動輪盤均勻轉動；所述主動輪盤轉動機構41包括：位于主動輪盤轉軸上的第一小齒輪410；所述從動輪盤轉動機構42包括：位于從動輪盤轉軸上第二小齒輪420；所述動力輸出機構43包括：發條傳動機構、控制軸430，該控制軸430上設有與第一、第二小齒輪420嚙合的大齒輪431以及與發條傳動機構傳動配合的第三小齒輪432；所述發條傳動機構包括發條盒433、由發條盒433帶動旋轉的傳動齒輪434，該傳動齒輪434與第三小齒輪432嚙合；所述傳動齒輪434內設有單向軸承，通過該單向軸承使輸入軸435在上發條時，傳動齒輪434不跟隨轉動；所述擒縱機構包括位于控制軸430的擒縱輪437，以及位于從動輪盤轉軸上的擒縱爪438；所述擒縱爪438與擒縱輪437配合使雙工位輪盤3在收卷尼龍粘扣帶2時，發條均勻釋放。

所述自動化裝置還包括一復位機構，所述懸臂1位于一支撐軸5上，在動物刮擦時，懸臂1跟隨動物刮擦方向轉動，且在轉動之后通過復位機構進行復位；所述復位機構包括連接收卷機構外殼兩側的復位彈簧6439c；所述控制軸430上還設有制動輪439，位于制動輪439的前端設有制動銷439a，所示制動銷439a通過一制動繩439b與支撐軸5相連；當動物按照一定方向刮擦外露段尼龍粘扣帶2，懸臂1跟隨轉動，所述制動繩439b拉動制動銷439a使其脫離制動輪439，即所述雙工位輪盤3適于轉動以收卷尼龍粘扣帶2；以及當毛發收集完畢后，所述復位彈簧6439c控制懸臂1復位，制動繩439b放松，制動銷439a卡入制動輪439的齒間，使雙工位輪盤3制動。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。