蜂C。平时蜜蜂入口 41有盖子42盖着，盖子42由透明有机玻璃制成。
[0038]刺激腔室立体结构拆分示意图如图1、图2所示，由于腔体高度与蜜蜂爬行时身体的高度相当，蜜蜂不能在腔室内飞行，只能在腔体内来回爬行。刺激腔室内布置了电刺激单元、蜜蜂逃避行为信息采集单元和蜜蜂声音信息采集单元。
[0039]电刺激单元为刺激腔室的顶壁内侧和刺激腔室底壁内侧，固定的铜丝制成的栅格，铜丝的直径为1.0mm，栅格间距为1.0mm，栅格的宽度与长方体腔室相等，栅格长度为长方腔体相同。如图4所示正负极交错排列，且栅格铜丝的正极a在中间位置断开分成了左右两部分，左右两部分即为上述的第一电刺激区域11和第二电刺激区域12。顶壁铜栅格和底壁铜栅格唯一的区别是:顶壁中间有1mm的蜜蜂入口41。因为铜线的宽度为1mm，间隙也为1mm，而蜜蜂的身长在8—20mm。所以当第一电刺激区域11或第二电刺激区域12的正极a与3-24V直流可调电源A正极接通时，在此区域的蜜蜂，不管是在顶壁爬行还是在底壁爬行都会受到电刺激，受到电刺激的蜜蜂会快速逃离电刺激区域，最终到达腔室内未通电的另一区域。两个区域的电刺激的有无，以及时间长短受主控制器控制。
[0040]如图2、图4、图5所示，蜜蜂逃避行为信息采集单元为刺激腔室长边内侧，等距离排列的24对红外对管。其中一边为红外发射管21，另一边与之对应的是红外接收管22，24对红外管的对称轴线贯穿第一电刺激区域11和第二电刺激区域12，即对称轴线平行于刺激腔室I的长边。红外发射管21的型号为IR928-6C-F，红外接收管22的型号为PT928-6C-F。当蜜蜂在腔体内运动过程中，经过或停留在某个位置时，蜜蜂C的身体会挡住相应位置处红外发射管21发出的光，此位置处腔体内一侧的红外接收管22接收不到对侧的红外发射管21发出的红外光，这一接收管输出低电平。当蜜蜂C离开某个位置，此处腔室一侧的红外接收管22便可接收到来自对侧红外发射管21发出的红外光，即红外接收管22导通并输出高电平。综合24对红外接收管22输出的信号，就可定量研究蜜蜂在某一时刻蜜蜂C的位置和运动行为。[0041 ]蜜蜂声音采集单元包括型号为3015的微型驻极体话筒31、巴特沃思二阶滤波电路。蜜蜂受到电刺激时，会发出声音，频率在600Hz以下，声音被驻极体话筒31接收，把声音信号装换成电信号，转换后的电信号通过截止频率为1000Hz的巴特沃思二阶滤波电路，把1000Hz以上的杂波去掉，去掉杂波的信号以1kHz的抽样频率的AD转换器，转换成数字信号，然后通过USB接口传递给电脑B。
[0042] 主控制器为AtmeI公司的ATxmega64A3U，含有丰富的1 口，第一上电刺激区域111的正极a以及第一下电刺激区域112的正极a与直流可调电源的连接通过主控制器的同一个1口控制，第二上电刺激区域121以及第二下电刺激区域122的正极a与直流可调电源的连接通过主控制器的另一个1 口控制，如此来控制第一电刺激区域11和第二电刺激区域12的电刺激有无，以及刺激时间。同时红外接收管22输出端与主控器的1口电性连接。红外接收管22接收到红外光时导通，输出高电平。红外接收管22没有接收到红外光时输出为低电平，高电平及低电平均通过1 口传输给主控制器最终传给电脑B进行分析、显示、保存。驻极体话筒31的信号经过滤波处理与主控制器的AD功能模块电性连接，把模拟信号转换为数字信号。主控器内带有USB功能模块，通过USB接口与电脑B进行通信，接收电脑B传递的刺激次数，同时向电脑B传递蜜蜂的位置信息和声音信息。
[0043]软件部分主要包括主控制器上的下位机软件和电脑B上的上位机软件。下位机软件流程图如图7所示，负责控制电刺激，采集计算蜜蜂的位置信息，采集蜜蜂的声音信息，并把信息传递给上位机。上位机软件流程图如图8所示，负责主控制器与电脑B的通信，把刺激次数传递给主控制器，同时接收，显示，保存并分析处理蜜蜂的位置信息和声音信息。
[0044]装置的使用:从蜂箱口拦截一只蜜蜂，把蜜蜂放入刺激腔室，调节直流电源，调到需要刺激的电压大小，在上位机软件上输入刺激的次数，点击开始，装置即开始电刺激实验。装置会通过红外对管检测蜜蜂位置，并根据检测到的蜜蜂位置，在蜜蜂所在区域给予蜜蜂电刺激，每次给予的电刺激时间为10s。两次电刺激之间的时间间隔为20s，直到达到设定的刺激次数，完成电刺激实验。从点击开始到刺激次数完成，装置的红外对管一直在采集蜜蜂的位置信息，装置中驻极体话筒31—直在采集蜜蜂位置信息。并把这些信息通过USB传输给电脑B。实验者通过分析蜜蜂的位置信息和声音信息可以知道蜜蜂对对应强度电刺激的行为特性。
[0045]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述装置包括刺激腔室;所述刺激腔室内布置有电刺激单元、蜜蜂逃避行为信息采集单元、蜜蜂声音信息采集单元;所述电刺激单元包括第一电刺激区域和第二电刺激区域;所述第一电刺激区域和第二电刺激区域分别与电源连接;所述第一电刺激区域或第二电刺激区域与所述电源之间的通断采用主控制器控制;所述蜜蜂逃避行为信息采集单元与所述主控制器连接;所述蜜蜂逃避行为信息采集单元采集到蜜蜂位置并传输给主控制器;所述主控制器根据所述采集到的蜜蜂位置确定接通第一电刺激区域或第二电刺激区域的电源;所述声音信息采集单元与所述主控制器连接;所述声音信息采集单元采集到蜜蜂的声音信号并传输给所述主控制器。2.根据权利要求1所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述刺激腔室具有顶壁和底壁。3.根据权利要求2所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述第一电刺激区域分为第一上电刺激区域和第一下电刺激区域;第二电刺激区域分为第二上电刺激区域和第二下电刺激区域;所述第一上电刺激区域与第二上电刺激区域固定在所述刺激腔室的顶壁内侧;所述第一下电刺激区域与第二下电刺激区域固定在所述刺激腔室的底壁内侧。4.根据权利要求3所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述第一上电刺激区域与所述第二上电刺激区域面积之和为所述刺激腔室顶壁内侧面积；所述第一下电刺激区域与所述第二下电刺激区域面积之和为所述刺激腔室底壁内侧面积。5.根据权利要求3所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述第一上电刺激区域、第一下电刺激区域、第二上电刺激区域、第二下电刺激区域均包括正极、负极;所述正极、负极交错排列形成栅格状。6.根据权利要求5所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述第一上电刺激区域的正极与所述第一下电刺激区域的正极电性连接;所述第二上电刺激区域的正极与所述第二下电刺激区域的正极电性连接。7.根据权利要求1所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述蜜蜂逃避行为信息采集单元包括多个红外发射管以及与所述多个红外发射管相对应的多个红外接收管;所述多个红外发射管固定在所述第一电刺激区域和第二电刺激区域的同一侧;所述多个红外接收管分别固定在所述第一电刺激区域和第二电刺激区域的另一侧，且所述多个红外发射管与所述多个红外接收管对称设置。8.根据权利要求7所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述多个红外发射管以及多个红外接收管的对称点连线贯穿所述第一电刺激区域和第二电刺激区域。9.根据权利要求1所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述蜜蜂声音信息采集单元包括话筒以及滤波电路;所述话筒固定在所述刺激腔室内；所述话筒将声音信号转变为电信号并传输给滤波电路;所述滤波电路将滤波后的电信号传递给所述主控制器;所述主控制器将模拟信号转变为数字信号。10.根据权利要求1所述的一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，其特征在于:所述主控制器与电脑连接;所述主控制器将接收到的蜜蜂位置信息和声音信息传输给电脑。
【专利摘要】本发明提供一种研究蜜蜂在电刺激下行为特性的实验装置，装置包括刺激腔室；刺激腔室内布置有电刺激单元、蜜蜂逃避行为信息采集单元、蜜蜂声音信息采集单元；电刺激单元包括第一电刺激区域和第二电刺激区域；第一电刺激区域或第二电刺激区域与电源之间的通断采用主控制器控制；蜜蜂逃避行为信息采集单元与蜜蜂声音信息采集单元均与主控制器连接；主控制器根据蜜蜂当前位置确定哪个区域通电。本实验装置，研究蜜蜂在电刺激下的逃避行为和发声行为，在实验前不需要对受试蜜蜂进行任何前处理，简化程序，且避免前处理给受试蜜蜂造成伤害，实验结果更为可靠。整个实验过程采取自动控制，避免人为操作误差和人为干扰蜜蜂行为对实验结果的影响。
【IPC分类】A01K47/06, A01K47/00
【公开号】CN105454091
【申请号】CN201610025585
【发明人】尹小红, 蒋雪利, 刘方邻
【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月14日