一种动物躯体拉伸仪及其实现方法
【专利摘要】本发明提供了一种动物躯体拉伸仪及其实现方法，所述拉伸仪包括液晶显示屏、控制按键组、设备电气安装前板、头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节支撑板、关节分离支撑板、尾部关节支撑板、躯体关节拉伸组件、尾部关节拉伸组件、设备安装尾板、拉伸步进电机安装板和头部关节拉伸组件，具体实现方法为：（1）动物仰卧或俯卧的姿势固定于支撑板上；（2）在所述控制按键组的操控下，利用所述头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和/或尾部关节拉伸组件对动物躯体进行旋转和/或拉伸运动；所述拉伸仪是一种针对动物躯干可进行360度全方位系统被动拉伸训练的加载装置。
【专利说明】一种动物躯体拉伸仪及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物力学动物实验领域，尤其是一种动物躯体拉伸仪及其实现方法。【背景技术】
[0002]牵张力是决定细胞形变和功能的主要因素，人体及动物体内细胞的增殖、分化、迁移、凋亡等生物学过程受到包括力学因素在内的多种环境因素的影响，在不同的张应力作用下细胞骨架的所有构件发生整体重排，从而导致细胞发生形变，细胞形状的改变发出信息并向胞核内传递而导致不同结果。目前的拉伸研究主要处在细胞水平，所涉及的拉伸实验装置也是对于细胞等微观结构的拉伸。然而，在体状态下研究细胞在生理状态下对应力的各种反应，包括体液静压力、流体剪切应力、电流及生化环境以及体外一系列复杂的环境，鲜有涉及。这样，导致在体细胞拉伸研究难以进行。
[0003]目前的拉伸研究主要处在细胞水平，所涉及的拉伸实验装置也是对于细胞等微观结构的拉伸。然而，在体状态下研究细胞在生理状态下对应力的各种反应，包括体液静压力、流体剪切应力、电流及生化环境以及体外一系列复杂的环境，鲜有涉及。用作探讨活体模型对机械应力的各种力学反应机制，对比动物活体模型与细胞模型的研究结果的活体躯体拉伸加载装置尚不存在。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种动物躯体拉伸仪。
[0005]本发明所要解决的另一技术问题在于提供具有上述动物躯体拉伸功能的拉伸仪的实现方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
[0007]一种动物躯体拉伸仪，包括液晶显示屏、控制按键组、设备电气安装前板、头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节支撑板、关节分离支撑板、尾部关节支撑板、躯体关节拉伸组件、尾部关节拉伸组件、设备安装尾板、拉伸步进电机安装板和头部关节拉伸组件，所述液晶显示屏和控制按键组线路连接并分别设置于所述设备电气安装前板上，所述头部旋转动力组件和尾部旋转动力组件之间设置有所述头部关节支撑板、关节分离支撑板和尾部关节支撑板，其中，所述头部关节支撑板设置于近头部旋转动力组件一侧，所述尾部关节支撑板设置于近尾部旋转动力组件一侧，所述关节分离支撑板设置于所述头部关节支撑板和尾部关节支撑板之间，该关节分离支撑板为若干个分离设置的条状支撑板，所述每个条状支撑板底部固定连接有躯体关节拉伸组件，所述头部关节支撑板底部固定连接有头部关节拉伸组件，所述尾部关节支撑板底部固定连接有尾部关节拉伸组件，所述尾部旋转动力组件固定设置于所述设备安装尾板上，所述头部旋转动力组件固定设置于所述设备电气安装前板上，所述躯体关节拉伸组件固定设置于所述拉伸步进电机安装板上，所述控制按键组分别与所述头部旋转动力组件、躯体关节拉伸组件和尾部旋转动力组件线路连接。
[0008]优选的，上述动物躯体拉伸仪，还包括设备安装侧板和设备安装底板，所述设备安装侧板分别固定设置于所述设备电气安装前板和设备安装尾板的两侧，所述设备安装底板固定设置于所述设备电气安装前板和设备安装尾板的底部，所述设备安装侧板与设备安装底板垂直固定。
[0009]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述头部关节支撑板、关节分离支撑板和尾部关节支撑板位于同一水平面上。
[0010]优选的,上述动物躯体拉伸仪,所述头部旋转动力组件和尾部旋转动力组件的具体结构包括旋转步进电机安装板、旋转动力轴、摆动旋转杆、旋转用步进电机，所述摆动旋转杆上部与所述旋转动力轴固定连接，所述旋转动力轴与所述旋转步进电机安装板轴动连接，所述旋转用步进电机与所述旋转步进电机安装板固定连接，其中，所述旋转步进电机安装板与所述设备电气安装前板或所述设备安装尾板固定连接，所述摆动旋转杆下部与所述头部关节支撑板或尾部关节支撑板固定连接。[0011]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和尾部关节拉伸组件的具体结构包括拉伸用步进电机、导轨固定安装板、行程丝杠、拉伸行程导轨、拉伸动力螺母台、拉伸动力螺母台固定板、拉伸最低行程位置开关、拉伸最高行程位置开关和关节拉伸动力传动支撑臂，所述拉伸用步进电机与所述导轨固定安装板固定连接，所述行程丝杠穿过所述导轨固定安装板和拉伸动力螺母台固定板，并分别与该导轨固定安装板和拉伸动力螺母台固定板活动连接，所述行程丝杠下端与所述拉伸用步进电机固定连接，该行程丝杠上端与所述拉伸动力螺母台固定连接，所述拉伸动力螺母台固定于所述关节拉伸动力传动支撑臂一侧，从而使关节拉伸动力传动支撑臂随行程丝杠进行运动，所述拉伸行程导轨分别与所述导轨固定安装板和拉伸动力螺母台固定板垂直固定连接，所述拉伸最低行程位置开关与所述导轨固定安装板固定连接，所述拉伸最高行程位置开关与所述拉伸动力螺母台固定板固定连接，所述关节拉伸动力传动支撑臂与所述头部关节支撑板、关节分离支撑板的条状支撑板或尾部关节支撑板的底部固定连接。
[0012]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述头部关节支撑板和关节分离支撑板上设有固定用缺口，用来满足柔性固定需求。
[0013]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述柔性固定是指头部关节支撑板和关节分离支撑板上分别设置有用于固定头部和四肢的软性绳类材质固定物。
[0014]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述关节分离支撑板的中部为用于放置动物躯体的凹面结构。
[0015]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述关节分离支撑板的相邻的条状支撑板之间采用卡扣机构进行组装。
[0016]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述控制按键组包括智能控制核心ARM开发板和用于操控该ARM开发板的控制键，所述ARM开发板与所述液晶显示屏线路连接，所述ARM开发板包括电源模块、光电开关模块、GPIO接口模块、步进电机驱动器并口接口模块、以及脉冲线驱动模块，其中，
[0017]电源模块，用于提供接口电路的电源；
[0018]光电开关模块，与电源模块线路连接，用于限定各动力组件和拉伸组件的运动位置；
[0019]GPIO接口模块，GPIO—个端口与光电开关模块线路连接，用于设置拉伸参数；[0020]步进电机驱动器并口接口模块，与GPIO另一个端口线路连接，用于连接步进电机；
[0021] 脉冲线驱动模块，与GPIO再一个端口线路连接，用于滤除干扰。
[0022]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述脉冲线驱动模块包括施密特触发器、芯片S3C2440和芯片26LS31，光电开关模块输出的信号通过施密特触发器滤除尖刺干扰后，通过外部中断EINT3、EINT4通知芯片S3C2440，并在中断服务程序中采取保护措施，停止PWM(脉冲宽度调制)输出，以防躯体固定器的拉伸超过限位，芯片26LS31将GPIO接口模块输出的脉冲分为差分脉冲信号，增强信号的抗干扰能力。
[0023]优选的，上述动物躯体拉伸仪，所述保护措施指通过WinCE6.0底层的中断服务程序(Interrupt Service Routine, ISR)通知系统，并创建中断服务线程(InterruptService Thread, 1ST)，在1ST中实现对该中断的响应。
[0024]具有上述动物躯体拉伸功能的拉伸仪的实现方法，具体实现方法为:
[0025](I)动物仰卧或俯卧的姿势固定于所述关节分离支撑板上，动物的头部固定于所述头部关节支撑板上，动物的尾部固定于所述尾部关节支撑板上；
[0026](2)在所述控制按键组的操控下，利用所述头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和/或尾部关节拉伸组件对动物躯体进行旋转和/或拉伸运动。
[0027]优选的，上述拉伸仪的实现方法，所述控制按键组的实现控制方式为:
[0028](I)ARM开发板的电源模块通电，对ARM开发板的GPIO接口模块的模块信息进行开机上电初始化；
[0029](2)通过控制面板设置GPIO接口模块的模块信息，即对拉伸参数进行设置；
[0030](3) GPIO接口模块保存所设置的拉伸参数，并进行计算，得到对应的设置参数；
[0031](4)打开光电开关模块，脉冲线驱动模块滤除干扰后，步进电机驱动器并口接口模块接收到GPIO接口模块传输的设置参数，控制步进电机提供相应的动力，通过所述头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和/或尾部关节拉伸组件带动相应支撑板进行旋转和/或拉伸运动，时时拉伸参数通过液晶显示屏进行显示，直至拉伸完成，等待下次拉伸设置。
[0032]优选的，上述拉伸仪的实现方法，所述拉伸参数包括拉伸的幅度、时间长度、频率等生物力学相关的参数。
[0033]本发明的有益效果是:
[0034]上述动物躯体拉伸仪，是一种针对动物躯干可进行360度全方位系统被动拉伸训练的加载装置，动力采用步进电机提供，能够提供精确的控制，而智能控制的核心采用ARM控制模块，不仅成本低廉，而且开发方便灵活，可广泛用于研究生物力学刺激对大鼠器官、组织、细胞等的影响；该拉伸仪不仅能够精确的确定拉伸的幅度、时间长度、频率等生物力学相关的参数，而且拉伸角度和方式全面，并且能够研究由于外部的躯体拉伸而对内部脏器进行拉伸的目的。
[0035]上述动物躯体拉伸仪可以在活体动物模型上进行拉伸实验，同时能够达到对内脏结构的力学加载，能控制拉伸量，从而能够对拉伸等生物力学因素对机体组织、器官、细胞、甚至是超微结构水平的影响进行研究，为进一步进行生物力学拉伸的临床应用实验打下基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是本发明所述动物躯体拉伸仪的结构示意图，
[0037]图中:1-液晶显示屏2-控制按键组3-设备电气安装前板
[0038]4-头部旋转动力组件5-尾部旋转动力组件
[0039]6-头部关节支撑板7-关节分离支撑板
[0040]8-尾部关节支撑板9-躯体关节拉伸组件
[0041]10-尾部关节拉伸组件11-设备安装尾板
[0042]12-拉伸步进电机安装板13-头部关节拉伸组件
[0043]14-设备安装侧板15-设备安装底板；
[0044]图2是本发明所述动物躯体拉伸仪的头部旋转动力组件和尾部旋转动力组件的结构示意图，
[0045]图中:16_旋转步进电机安装板17-旋转动力轴
[0046]18-摆动旋转杆19-旋转用步进电机；
[0047]图3是本发明所述动物躯体拉伸仪的头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和尾部关节拉伸组件的结构示意图，
[0048]图中:20_拉伸用步进电机21-导轨固定安装板
[0049]22-行程丝杠23-拉伸行程导轨24-拉伸动力螺母台
[0050]25-拉伸动力螺母台固定板26-拉伸最低行程位置开关
[0051]27-拉伸最高行程位置开关28-关节拉伸动力传动支撑臂；
[0052]图4是本发明所述动物躯体拉伸仪的步进电机驱动器与ARM开发板的接口电路图，
[0053]图中:P1为ARM开发板引出的信号接口，包括一些具有特殊功能的引脚，如外部中断信号EINT3、EINT4、定时器输出T0UT0、TOUTl等，以及若干GP10，
[0054]Jl为DB25接口，用于连接伺服驱动器的控制接口，包含了伺服驱动器的脉冲输入、A、B、Z相脉冲反馈、信号输入INl~IN4以及信号输出OUTl和0UT2，
[0055]U1、U2为施密特触发器,用于对ARM输出的光电脉冲进行滤波处理，以防信号中的尖刺噪声对伺服电机的动作产生干扰，
[0056]U3、U4为限位光电开关，用于确定传动轴背部挡板的位置，以防拉伸臂超过安全拉伸范围，
[0057]U5、U6分别为26LS31与26LS32，是一种线驱动器，用于将单相脉冲转换为差分脉冲信号或者进行相反的转换过程；
[0058]图5是本发明所述动物躯体拉伸仪的躯体拉伸功能实现方法流程图。
【具体实施方式】
[0059]为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图及【具体实施方式】对本发明所述技术方案作进一步的详细说明。
[0060]如图1-图4所示，所述动物躯体拉伸仪，包括液晶显示屏1、控制按键组2、设备电气安装前板3、头部旋转动力组件4、尾部旋转动力组件5、头部关节支撑板6、关节分离支撑板7、尾部关节支撑板8、躯体关节拉伸组件9、尾部关节拉伸组件10、设备安装尾板11、拉伸步进电机安装板12、头部关节拉伸组件13、设备安装侧板14和设备安装底板15，所述液晶显示屏I和控制按键组2线路连接并分别设置于所述设备电气安装前板3上，所述头部旋转动力组件4和尾部旋转动力组件5之间设置有所述头部关节支撑板6、关节分离支撑板7和尾部关节支撑板8，且所述头部关节支撑板6、关节分离支撑板7和尾部关节支撑板8位于同一水平面上，所述关节分离支撑板7的相邻的条状支撑板之间采用卡扣机构进行组装，如果需要分离，则打开卡扣即可，该关节分离支撑板7的中部为用于放置动物躯体的凹面结构，所述头部关节支撑板6和关节分离支撑板7上设有固定用缺口，用来满足柔性固定需求，该柔性固定是指头部关节支撑板6和关节分离支撑板7上分别设置有用于固定头部和四肢的软性绳类材质固定物，从而将动物的头部和四肢稳妥固定于头部关节支撑板6和关节分离支撑板7上，其中，所述头部关节支撑板6设置于近头部旋转动力组件4 一侧，所述尾部关节支撑板8设置于近尾部旋转动力组件5 —侧，所述关节分离支撑板7设置于所述头部关节支撑板6和尾部关节支撑板8之间，该关节分离支撑板7为若干个分离设置的条状支撑板，所述每个条状支撑板底部固定连接有躯体关节拉伸组件9，所述关节分离支撑板7用于支撑动物躯干，并考虑仰卧和俯卧两种姿势，根据部位或者关节的需要将条状支撑板进行组合或者分离，从而按照脊柱的走向对躯干部分进行划分，如进行某一关节进行拉伸时，将某一关节部位的条状支撑板与两侧的条状支撑板分离，进行相应位置的牵引，所述头部关节支撑板6底部固定连接有头部关节拉伸组件13，所述尾部关节支撑板8底部固定连接有尾部关节拉伸组件10，所述尾部旋转动力组件5固定设置于所述设备安装尾板11上，所述头部旋转动力组件4固定设置于所述设备电气安装前板3上，所述躯体关节拉伸组件9固定设置于所述拉伸步进电机安装板12上，所述控制按键组2分别与所述头部旋转动力组件4、躯体关节拉伸组件9和尾部旋转动力组件5线路连接，所述设备安装侧板14分别固定设置于所述设备电气安装前板3和设备安装尾板11的两侧，所述设备安装底板15固定设置于所述设备电气安装前板3和设备安装尾板11的底部，所述设备安装侧板14与设备安装底板15垂直固定 ；
[0061]其中，上述动物躯体拉伸仪,所述头部旋转动力组件4和尾部旋转动力组件5的具体结构包括旋转步进电机安装板16、旋转动力轴17、摆动旋转杆18、旋转用步进电机19,所述摆动旋转杆18上部通过六角螺母与所述旋转动力轴17固定连接，所述旋转动力轴17与所述旋转步进电机安装板16轴动连接，所述旋转用步进电机19通过六角螺母与所述旋转步进电机安装板16固定连接，其中，所述旋转步进电机安装板16通过六角螺母与所述设备电气安装前板3或所述设备安装尾板11固定连接，所述摆动旋转杆18下部通过六角螺母与所述头部关节支撑板6或尾部关节支撑板8固定连接；所述头部关节拉伸组件13、躯体关节拉伸组件9和尾部关节拉伸组件10的具体结构包括拉伸用步进电机20、导轨固定安装板21、行程丝杠22、拉伸行程导轨23、拉伸动力螺母台24、拉伸动力螺母台固定板25、拉伸最低行程位置开关26、拉伸最高行程位置开关27和关节拉伸动力传动支撑臂28，所述拉伸用步进电机20通过六角螺母与所述导轨固定安装板21固定连接，所述行程丝杠22穿过所述导轨固定安装板21和拉伸动力螺母台固定板25，并分别与该导轨固定安装板21和拉伸动力螺母台固定板25活动连接，所述行程丝杠22下端通过六角螺母与所述拉伸用步进电机20固定连接，该行程丝杠22上端与所述拉伸动力螺母台24固定连接，所述拉伸动力螺母台24通过六角螺母固定于所述关节拉伸动力传动支撑臂28 —侧，从而使关节拉伸动力传动支撑臂28随行程丝杠22进行运动，所述拉伸行程导轨23分别与所述导轨固定安装板21和拉伸动力螺母台固定板25垂直固定连接，所述拉伸最低行程位置开关26与所述导轨固定安装板21固定连接，所述拉伸最高行程位置开关27与所述拉伸动力螺母台固定板25固定连接，所述拉伸用步进电机20为关节拉伸运动的动力传动装置，通过该拉伸用步进电机20带动行程丝杠22上下运动，行程丝杠22再带动拉伸动力螺母台24运动，由于拉伸动力螺母台24通过六角螺母与关节拉伸动力传动支撑臂28相连接，从而带动关节拉伸动力传动支撑臂28上下运动；导轨固定安装板21通过六角螺母与拉伸行程导轨23相连接，拉伸动力螺母台固定板25通过六角螺母固定于拉伸行程导轨23上端。拉伸最低行程位置开关26安装在导轨固定安装板21上，拉伸最高行程位置开关27位于拉伸动力螺母台固定板25上，当拉伸动力螺母台24向下运动时，其下边界会触发拉伸最低行程位置开关26，使行程开关的电信号发生改变，从而起到限位的作用，同理，当拉伸动力螺母台24向上运动时，其上边界会触发拉伸最高行程位置开关27，使行程开关的电信号发生改变，从而起到限位的作用，从而起到对关节拉伸动力传动支撑臂28有效的限位作用，拉伸动力螺母台固定板25与行程丝杠22顶端通过轴承相连，不随丝杠转动而运动。拉伸行程导轨23起到固定导轨固定安装板21与拉伸动力螺母台固定板25的作用，所述关节拉伸动力传动支撑臂28与所述头部关节支撑板6、关节分离支撑板7的条状支撑板或尾部关节支撑板8的底部固定连接；
[0062]其中，上述动物躯体拉伸仪，所述控制按键组2包括智能控制核心ARM开发板和用于操控该ARM开发板的控制键，所述ARM开发板与所述液晶显示屏I线路连接，所述ARM开发板包括电源模块、光电开关模块、GPIO接口模块、步进电机驱动器并口接口模块、以及脉冲线驱动模块，其中，
[0063]电源模块，用于提供接口电路的电源；
[0064]光电开关模块，与电源模块线路连接，用于限定各动力组件和拉伸组件的运动位置；
[0065]GPIO接口模块，GPIO—个端口与光电开关模块线路连接，用于设置拉伸参数；
[0066]步进电机驱动器并口接口模块，与GPIO另一个端口线路连接，用于连接步进电机；
[0067]脉冲线驱动模块，与GPIO再一个端口线路连接，用于滤除干扰，所述脉冲线驱动模块包括施密特触发器、芯片S3C2440和芯片26LS31，光电开关模块输出的信号通过施密特触发器滤除尖刺干扰后，通过外部中断EINT3、EINT4通知芯片S3C2440，并在中断服务程序中采取保护措施，停止PWM (脉冲宽度调制)输出，以防躯体固定器的拉伸超过限位，芯片26LS31将GPIO接口模块输出的脉冲分为差分脉冲信号，增强信号的抗干扰能力。所述保护措施指通过WinCE6.0底层的中断服务程序(Interrupt Service Routine, ISR)通知系统，并创建中断服务线程(Interrupt Service Thread, 1ST),在1ST中实现对该中断的响应。
[0068]如图5所示，具有上述动物躯体拉伸功能的拉伸仪的实现方法，具体实现方法为:
[0069](I)动物仰卧或俯卧的姿势固定于所述关节分离支撑板7上，动物的头部固定于所述头部关节支撑板6上，动物的尾部固定于所述尾部关节支撑板8上；[0070](2)在所述控制按键组2的操控下，利用所述头部旋转动力组件4、尾部旋转动力组件5、头部关节拉伸组件13、躯体关节拉伸组件9和/或尾部关节拉伸组件10对动物躯体进行旋转和/或拉伸运动。
[0071]具体实现过程为:
[0072]上述拉伸仪的实现方法，所述控制按键组2的实现控制方式为:
[0073](I)ARM开发板的电源模块通电，对ARM开发板的GPIO接口模块的模块信息进行开机上电初始化；
[0074](2)通过控制面板设置GPIO接口模块的模块信息，即对拉伸参数进行设置，所述拉伸参数包括拉伸的幅度、时间长度、频率等生物力学相关的参数；
[0075](3) GPIO接口模块保存所设置的拉伸参数，并进行计算，得到对应的设置参数；
[0076]因步进电机运行在位置模式下，因而通过控制其输入的位置脉冲的频率和脉冲数来控制电机转动的速度和角度。在ARM9控制板上，通过定时器的PWM模式来输出脉冲信号，通过设置定时器参数即可 控制脉冲信号频率、占空比以及脉冲数量，拉伸的角度、速度和时间的计算公式如下:
【权利要求】
1.一种动物躯体拉伸仪，其特征在于:包括液晶显示屏、控制按键组、设备电气安装前板、头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节支撑板、关节分离支撑板、尾部关节支撑板、躯体关节拉伸组件、尾部关节拉伸组件、设备安装尾板、拉伸步进电机安装板和头部关节拉伸组件，所述液晶显示屏和控制按键组线路连接并分别设置于所述设备电气安装前板上，所述头部旋转动力组件和尾部旋转动力组件之间设置有所述头部关节支撑板、关节分离支撑板和尾部关节支撑板，其中，所述头部关节支撑板设置于近头部旋转动力组件一侦U，所述尾部关节支撑板设置于近尾部旋转动力组件一侧，所述关节分离支撑板设置于所述头部关节支撑板和尾部关节支撑板之间，该关节分离支撑板为若干个分离设置的条状支撑板，所述每个条状支撑板底部固定连接有躯体关节拉伸组件，所述头部关节支撑板底部固定连接有头部关节拉伸组件，所述尾部关节支撑板底部固定连接有尾部关节拉伸组件，所述尾部旋转动力组件固定设置于所述设备安装尾板上，所述头部旋转动力组件固定设置于所述设备电气安装前板上，所述躯体关节拉伸组件固定设置于所述拉伸步进电机安装板上，所述控制按键组分别与所述头部旋转动力组件、躯体关节拉伸组件和尾部旋转动力组件线路连接。
2.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:还包括设备安装侧板和设备安装底板，所述设备安装侧板分别固定设置于所述设备电气安装前板和设备安装尾板的两侦U，所述设备安装底板固定设置于所述设备电气安装前板和设备安装尾板的底部，所述设备安装侧板与设备安装底板垂直固定。
3.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:所述头部关节支撑板、关节分离支撑板和尾部关节支撑板位于同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:所述头部旋转动力组件和尾部旋转动力组件的具体结构包括旋转步进电机安装板、旋转动力轴、摆动旋转杆、旋转用步进电机，所述摆动旋转杆上部与所述旋转动力轴固定连接，所述旋转动力轴与所述旋转步进电机安装板轴动连接，所述旋转用步进电机与所述旋转步进电机安装板固定连接，其中，所述旋转步进电机安装板与所述设备电气安装前板或所述设备安装尾板固定连接，所述摆动旋转杆下部与所述头部关节支撑板或尾部关节支撑板固定连接。
5.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:所述头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和尾部关节拉伸组件的具体结构包括拉伸用步进电机、导轨固定安装板、行程丝杠、拉伸行程导轨、拉伸动力螺母台、拉伸动力螺母台固定板、拉伸最低行程位置开关、拉伸最高行程位置开关和关节拉伸动力传动支撑臂，所述拉伸用步进电机与所述导轨固定安装板固定连接，所述行程丝杠穿过所述导轨固定安装板和拉伸动力螺母台固定板，并分别与该导轨固定安装板和拉伸动力螺母台固定板活动连接，所述行程丝杠下端与所述拉伸用步进电机固定连接，该行程丝杠上端与所述拉伸动力螺母台固定连接，所述拉伸动力螺母台固定于所述关节拉伸动力传动支撑臂一侧，从而使关节拉伸动力传动支撑臂随行程丝杠进行运动，所述拉伸行程导轨分别与所述导轨固定安装板和拉伸动力螺母台固定板垂直固定连接，所述拉伸最低行程位置开关与所述导轨固定安装板固定连接，所述拉伸最高行程位置开关与所述拉伸动力螺母台固定板固定连接，所述关节拉伸动力传动支撑臂与所述头部关节支撑板、关节分离支撑板的条状支撑板或尾部关节支撑板的底部固定连接。
6.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:所述头部关节支撑板和关节分离支撑板上设有固定用缺口，用来满足柔性固定需求，所述柔性固定是指头部关节支撑板和关节分离支撑板上分别设置有用于固定头部和四肢的软性绳类材质固定物，所述关节分离支撑板的中部为用于放置动物躯体的凹面结构。
7.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:所述关节分离支撑板的相邻的条状支撑板之间采用卡扣机构进行组装。
8.根据权利要求1所述的动物躯体拉伸仪，其特征在于:所述控制按键组包括智能控制核心ARM开发板和用于操控该ARM开发板的控制键，所述ARM开发板与所述液晶显示屏线路连接，所述ARM开发板包括电源模块、光电开关模块、GPIO接口模块、步进电机驱动器并口接口模块、以及脉冲线驱动模块，其中， 电源模块，用于提供接口电路的电源； 光电开关模块，与电源模块线路连接，用于限定各动力组件和拉伸组件的运动位置； GPIO接口模块，GPIO—个端口与光电开关模块线路连接，用于设置拉伸参数； 步进电机驱动器并口接口模块，与GPIO另一个端口线路连接，用于连接步进电机； 脉冲线驱动模块，与GPIO再一个端口线路连接，用于滤除干扰。
9.具有权利要求1所述动物躯体拉伸功能的拉伸仪的实现方法，其特征在于:具体实现方法为: (1)动物仰卧或俯卧的姿势固定于所述关节分离支撑板上，动物的头部固定于所述头部关节支撑板上，动物的尾部固定于所述尾部关节支撑板上；` (2)在所述控制按键组的操控下，利用所述头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和/或尾部关节拉伸组件对动物躯体进行旋转和/或拉伸运动。
10.根据权利要求9所述的拉伸仪的实现方法，其特征在于:所述控制按键组的实现控制方式为: (1)ARM开发板的电源模块通电，对ARM开发板的GPIO接口模块的模块信息进行开机上电初始化； (2)通过控制面板设置GPIO接口模块的模块信息，即对拉伸参数进行设置； (3)GPIO接口模块保存所设置的拉伸参数，并进行计算，得到对应的设置参数； (4)打开光电开关模块，脉冲线驱动模块滤除干扰后，步进电机驱动器并口接口模块接收到GPIO接口模块传输的设置参数，控制步进电机提供相应的动力，通过所述头部旋转动力组件、尾部旋转动力组件、头部关节拉伸组件、躯体关节拉伸组件和/或尾部关节拉伸组件带动相应支撑板进行旋转和/或拉伸运动，时时拉伸参数通过液晶显示屏进行显示，直至拉伸完成，等待下次拉伸设置。
【文档编号】A61B19/00GK103494654SQ201310478882
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】吴金鹏, 吕恒勇, 龚智勇, 胡甜甜, 李迎新 申请人:中国医学科学院生物医学工程研究所