动物毛发取样的自动化装置及其工作方法与流程

本发明涉及动物行为学与机构学的研究领域，尤其涉及一种用以研究野生动物的毛发自动取样装置与方法。

背景技术：

野生动物的个体识别在野生动物研究、保护以及资源管理中起着重要的作用。目前，野生动物的个体识别技术主要依靠皮肤花纹、足迹、咬痕、气味、生物声音和脱氧核糖核酸(dna)等信息。其中遗传信息dna可以做到对个体的准确识别，而其它信息只能提供一种辅助识别。而获取野生动物的遗传信息dna不仅在个体识别中起着重要作用，而且在分析动物的谱系乃至健康诊断等诸多方面具有重要价值。然而，目前获取动物dna主要从动物的新鲜粪便、食物上残留的粘液或毛发中提取。动物的新鲜粪便与食物残留的粘液等都不易及时获得。因而，获取动物新鲜毛发是一种dna采样的有效方法。

专利文献cn201610015527.0公开了一种在狭窄路径上自动采集野生动物毛发的设备。该设备关键部件有：带有毛发的采集手储存盒、备用的采集手储存盒、电动机、传感器、电源和自动控制等。该装置的取样部件由采集手和橡胶刺球组成，需要控制机械手完成取样。而且，该装置使用步进电机，需要充足的电源供应。然而在野生动物保护区通常缺乏充足的电源。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种动物毛发取样的自动化装置与方法，以解决传统毛发取样设备依赖电源，且噪音大容易惊扰动物的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于动物毛发取样的自动化装置，包括：

悬臂、收卷尼龙粘扣带的双工位轮盘，以及收卷机构；其中

所述悬臂的前端开口使外露段尼龙粘扣带的粘贴面向外；

当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带时，所述收卷机构带动双工位轮盘转动，收集动物毛发。

进一步，所述悬臂包括：按照一定轨迹延伸排列的限位柱；

所述双工位轮盘包括：两工字轮，其中

一个作为主动轮盘，一个作为从动轮盘，即

所述从动轮盘上的尼龙粘扣带沿各限位柱收卷向主动轮盘收卷。

进一步，所述收卷机构包括：主动轮盘转动机构、从动轮盘转动机构，用于控制主动轮盘、从动轮盘同步转动的动力输出机构，以及

所述动力输出机构内还设有擒纵机构，且通过所述擒纵机构控制主动轮盘、从动轮盘均匀转动。

进一步，所述主动轮盘转动机构包括：位于主动轮盘转轴上的第一小齿轮；

所述从动轮盘转动机构包括：位于从动轮盘转轴上第二小齿轮；

所述动力输出机构包括：发条传动机构、控制轴，该控制轴上设有与第一、第二小齿轮啮合的大齿轮以及与发条传动机构传动配合的第三小齿轮；

所述发条传动机构包括发条盒、由发条盒带动旋转的传动齿轮，该传动齿轮与第三小齿轮啮合；

所述传动齿轮内设有单向轴承，通过该单向轴承使输入轴在上发条时，传动齿轮不跟随转动。

进一步，所述擒纵机构包括位于控制轴的擒纵轮，以及位于从动轮盘转轴上的擒纵爪；

所述擒纵爪与擒纵轮配合使双工位轮盘在收卷尼龙粘扣带时，发条均匀释放。

进一步，所述自动化装置还包括一复位机构，

所述悬臂位于一支撑轴上，在动物刮擦时，悬臂跟随动物刮擦方向转动，且在转动之后通过复位机构进行复位；

所述复位机构包括连接收卷机构外壳两侧的复位弹簧。

进一步，所述控制轴上还设有制动轮，位于制动轮的前端设有制动销，所示制动销通过一制动绳与支撑轴相连；

当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带，悬臂跟随转动，所述制动绳拉动制动销使其脱离制动轮，即

所述双工位轮盘适于转动以收卷尼龙粘扣带；以及

当毛发收集完毕后，所述复位弹簧控制悬臂复位，制动绳放松，制动销卡入制动轮的齿间，使双工位轮盘制动。

又一方面，本发明还提供了一种用于动物毛发取样的自动化装置的工作方法，其中

所述自动化装置包括：悬臂、收卷尼龙粘扣带的双工位轮盘，以及收卷机构；其中所述悬臂的前端开口使外露段尼龙粘扣带的粘贴面向外；

所述工作方法包括：当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带时，所述收卷机构带动双工位轮盘转动，收集动物毛发。

进一步，所述悬臂包括：按照一定轨迹延伸排列的限位柱；

所述双工位轮盘包括：两工字轮，其中

一个作为主动轮盘，一个作为从动轮盘，即

所述从动轮盘上的尼龙粘扣带沿各限位柱收卷向主动轮盘收卷；

所述收卷机构包括：主动轮盘转动机构、从动轮盘转动机构，用于控制主动轮盘、从动轮盘同步转动的动力输出机构，以及

所述动力输出机构内还设有擒纵机构，且通过所述擒纵机构控制主动轮盘、从动轮盘均匀转动；

所述主动轮盘转动机构包括：位于主动轮盘转轴上的第一小齿轮；

所述从动轮盘转动机构包括：位于从动轮盘转轴上第二小齿轮；

所述动力输出机构包括：发条传动机构、控制轴，该控制轴上设有与第一、第二小齿轮啮合的大齿轮以及与发条传动机构传动配合的第三小齿轮；

所述发条传动机构包括发条盒、由发条盒带动旋转的传动齿轮，该传动齿轮与第三小齿轮啮合；

所述传动齿轮内设有单向轴承，通过该单向轴承使输入轴在上发条时，传动齿轮不跟随转动；

所述擒纵机构包括位于控制轴的擒纵轮，以及位于从动轮盘转轴上的擒纵爪；

所述擒纵爪与擒纵轮配合使双工位轮盘在收卷尼龙粘扣带时，发条均匀释放。

进一步，所述自动化装置还包括一复位机构，

所述悬臂位于一支撑轴上，在动物刮擦时，悬臂跟随动物刮擦方向转动，且在转动之后通过复位机构进行复位；

所述复位机构包括连接收卷机构外壳两侧的复位弹簧；

所述控制轴上还设有制动轮，位于制动轮的前端设有制动销，所示制动销通过一制动绳与支撑轴相连；

当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带，悬臂跟随转动，所述制动绳拉动制动销使其脱离制动轮，即

所述双工位轮盘适于转动以收卷尼龙粘扣带；以及

当毛发收集完毕后，所述复位弹簧控制悬臂复位，制动绳放松，制动销卡入制动轮的齿间，使双工位轮盘制动。

本发明的有益效果如下：

(1)采用悬臂刮擦路过的动物，以顺应动物与取样装置发生刮擦时的运动，既可减弱对取样装置的冲击力，也减少装置对动物运动的阻力；

(2)悬臂内部为双工位的轮盘，其中一为主动轮盘，一为从动轮盘；

(3)轮盘上卷有尼龙粘扣带，悬臂前端开口，使尼龙粘扣带裸露而粘取动物毛发；

(4)悬臂后端设有复位机构，以便与动物刮擦过后，自动恢复初始位置；

(5)主动轮盘采用发条驱动，并采用擒纵机构，确保发条均匀旋转。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的自动化装置的立体结构示意图；

图2是本发明的主动轮盘转动机构、从动轮盘转动机构和动力输出机构的结构示意图；

图3是本发明的主动轮盘转动机构、从动轮盘转动机构和动力输出机构的结构示意图的侧视图；

图4是本发明的自动化装置的俯视图；

图5是本发明的制动轮部分结构示意图。

图中：

悬臂1，前端开口100，限位柱101；

尼龙粘扣带2；

双工位轮盘3，主动轮盘301，从动轮盘302；

收卷机构4，主动轮盘转动机构41，从动轮盘转动机构42，动力输出机构43，第一小齿轮410，第二小齿轮420，控制轴430，大齿轮431，第三小齿轮432，发条盒433，传动齿轮434，输入轴435，输入轴把手436，擒纵轮437，擒纵爪438，制动轮439、制动销439a、制动绳439b、复位弹簧439c、中部支撑板44，小轴承41a、43a；

支撑轴5；

复位弹簧6。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种用于动物毛发取样的自动化装置，包括：悬臂1、收卷尼龙粘扣带2的双工位轮盘3，以及收卷机构；其中所述悬臂1的前端开口100使外露段尼龙粘扣带2的粘贴面向外；当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带2时，所述收卷机构带动双工位轮盘3转动，收集动物毛发。

具体的，所述悬臂1包括：按照一定轨迹延伸排列的限位柱101；所述双工位轮盘3包括：两工字轮，其中一个作为主动轮盘301，一个作为从动轮盘302，即所述从动轮盘上的尼龙粘扣带2沿各限位柱101收卷向主动轮盘收卷。

如图2和图3所示，所述收卷机构包括：主动轮盘转动机构41、从动轮盘转动机构42，用于控制主动轮盘、从动轮盘同步转动的动力输出机构43，以及所述动力输出机构43内还设有擒纵机构，且通过所述擒纵机构控制主动轮盘、从动轮盘均匀转动。

所述主动轮盘转动机构41包括：位于主动轮盘转轴上的第一小齿轮410；所述从动轮盘转动机构42包括：位于从动轮盘转轴上第二小齿轮420；所述动力输出机构43包括：发条传动机构、控制轴430，该控制轴430上设有与第一、第二小齿轮420啮合的大齿轮431以及与发条传动机构传动配合的第三小齿轮432；所述发条传动机构包括发条盒433、由发条盒433带动旋转的传动齿轮434，该传动齿轮434与第三小齿轮432啮合；所述传动齿轮434内设有单向轴承，通过该单向轴承使输入轴435在上发条时，传动齿轮434不跟随转动。

所述输入轴435末端连接有输入轴435把手。

进一步，通过一中部支撑板44的上、下部分别连接主动轮盘转动机构4141下端和发条传动机构上端的小轴承。

所述擒纵机构包括位于控制轴430的擒纵轮437，以及位于从动轮盘转轴上的擒纵爪438；所述擒纵爪438与擒纵轮437配合使双工位轮盘3在收卷尼龙粘扣带2时，发条均匀释放。

如图4所示，所述自动化装置还包括一复位机构，所述悬臂1位于一支撑轴5上，在动物刮擦时，悬臂1跟随动物刮擦方向转动，且在转动之后通过复位机构进行复位；所述复位机构包括连接收卷机构外壳两侧的复位弹簧6439c。

如图5所示，所述控制轴430上还设有制动轮439，位于制动轮439的前端设有制动销439a，所示制动销439a通过一制动绳439b与支撑轴5相连；当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带2，悬臂1跟随转动，所述制动绳439b拉动制动销439a使其脱离制动轮439，即所述双工位轮盘3适于转动以收卷尼龙粘扣带2；以及当毛发收集完毕后，所述复位弹簧6439c控制悬臂1复位，制动绳439b放松，制动销439a卡入制动轮439的齿间，使双工位轮盘3制动。

实施例2

如图1至图5所示，在实施例1基础上，本发明还提供了一种用于动物毛发取样的自动化装置的工作方法。

所述自动化装置包括：悬臂1、收卷尼龙粘扣带2的双工位轮盘3，以及收卷机构；其中所述悬臂1的前端开口100使外露段尼龙粘扣带2的粘贴面向外；

所述工作方法包括：当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带2时，所述收卷机构带动双工位轮盘3转动，收集动物毛发。

所述悬臂1包括：按照一定轨迹延伸排列的限位柱101；所述双工位轮盘3包括：两工字轮，其中一个作为主动轮盘，一个作为从动轮盘，即所述从动轮盘上的尼龙粘扣带2沿各限位柱101收卷向主动轮盘收卷；所述收卷机构包括：主动轮盘转动机构41、从动轮盘转动机构42，用于控制主动轮盘、从动轮盘同步转动的动力输出机构43，以及所述动力输出机构43内还设有擒纵机构，且通过所述擒纵机构控制主动轮盘、从动轮盘均匀转动；所述主动轮盘转动机构41包括：位于主动轮盘转轴上的第一小齿轮410；所述从动轮盘转动机构42包括：位于从动轮盘转轴上第二小齿轮420；所述动力输出机构43包括：发条传动机构、控制轴430，该控制轴430上设有与第一、第二小齿轮420啮合的大齿轮431以及与发条传动机构传动配合的第三小齿轮432；所述发条传动机构包括发条盒433、由发条盒433带动旋转的传动齿轮434，该传动齿轮434与第三小齿轮432啮合；所述传动齿轮434内设有单向轴承，通过该单向轴承使输入轴435在上发条时，传动齿轮434不跟随转动；所述擒纵机构包括位于控制轴430的擒纵轮437，以及位于从动轮盘转轴上的擒纵爪438；所述擒纵爪438与擒纵轮437配合使双工位轮盘3在收卷尼龙粘扣带2时，发条均匀释放。

所述自动化装置还包括一复位机构，所述悬臂1位于一支撑轴5上，在动物刮擦时，悬臂1跟随动物刮擦方向转动，且在转动之后通过复位机构进行复位；所述复位机构包括连接收卷机构外壳两侧的复位弹簧6439c；所述控制轴430上还设有制动轮439，位于制动轮439的前端设有制动销439a，所示制动销439a通过一制动绳439b与支撑轴5相连；当动物按照一定方向刮擦外露段尼龙粘扣带2，悬臂1跟随转动，所述制动绳439b拉动制动销439a使其脱离制动轮439，即所述双工位轮盘3适于转动以收卷尼龙粘扣带2；以及当毛发收集完毕后，所述复位弹簧6439c控制悬臂1复位，制动绳439b放松，制动销439a卡入制动轮439的齿间，使双工位轮盘3制动。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。