CN117281511B - 一种鸟类生物样本自动化采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鸟类生物样本自动化采集装置，包括：外壳体、内壳体、配重件、多个采血针组件以及驱动组件等等，将本发明置于鸟巢中，当受到鸟类的翻动时，配重件的存在使得配重件位于内壳体竖直方向上的底部，而第二通道位于内壳体竖直方向上的顶部，从而保证了弹性推杆在启动时总是竖直向上运动，弹性推杆能够以微弱的形变进入其附近的第一通道内，并顶出该第一通道内的刺针，使得该刺针朝向外壳体的上方刺出，从而能够在具有伪装成为鸟蛋且依靠其内置采血针来进行高效采集样本的作用同时，克服了因部分鸟类习性导致伪装鸟蛋被翻动从而导致采血针朝向改变从而无法刺入正确方向的问题，从而实现了独特的有益效果。

Description

一种鸟类生物样本自动化采集装置

技术领域

本发明涉及动物样本采集设备领域，具体涉及一种鸟类生物样本自动化采集装置。

背景技术

分子生物学的研究中，常需要获取各类生物的样本，在各个研究领域中需要获取对应种类生物的各类组织样本，且由于分子生物学的研究性质，获取的单个样本只需要微量即可。

在鸟类的相关研究领域中，需采集的鸟类生物样本中包括有鸟类的血液，但是鸟类具有其运动特点，捕捉难度较大，样本获取存在有各类的困难，因此现有技术中有各类的设备用于辅助获取鸟类样本，但是大多数均是各类鸟类个体的捕捉器。这对于分子生物学研究所需的样本量来说并不适配，捕捉个体不仅会浪费时间成本，以低效率来获取过量的样本，还会对鸟类群体产生影响，且人员接触捕捉野生动物时还会产生受伤、染病以及法律上的各类问题。

因此需要一些能够伪装并设置于鸟类巢穴中的采集设备，只为采集鸟类的血液而不去影响鸟类个体的生活，但是鸟类在巢穴中存在有各种习性，难以控制样本采集设备在鸟巢中的正常运作，可能会因鸟类在巢穴中的翻动而导致设备倾斜翻倒从而无法正常获取鸟类的血液样本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种能够在具有伪装成为鸟蛋且依靠其内置采血针来进行高效采集样本的作用同时，克服了因部分鸟类习性导致伪装鸟蛋被翻动从而导致采血针朝向改变从而无法刺入正确方向的问题的鸟类生物样本自动化采集装置。

本发明提供了一种鸟类生物样本自动化采集装置，包括：

外壳体，外壳体内部开设有球形腔室，外壳体的壁内均匀布设有多个连通外壳体内部与外壳体外部的第一通道；

内壳体，内壳体呈球形，内壳体具有第一端与第二端，内壳体置于球形腔室内部，内壳体的第一端上开设有第二通道，内壳体位于外壳体内部的中心部位，内壳体的外表面与外壳体的内表面之间为间隙配合关系；

配重件，配重件设于内壳体的内部，配重件被配置为通过其重量使得内壳体的第一端与第二端处于竖直方向上且第二端位于第一端的下方；

多个采血针组件，一个采血针组件与一个第一通道相对应，采血针组件设于其所对应的第一通道内，采血针组件包括运动件，运动件朝向外壳体外部的一端上具有刺针，运动件滑动连接于第一通道内，刺针朝向外壳体外界的一端能够穿出第一通道；

驱动组件，驱动组件设于内壳体的内部，驱动组件包括弹性推杆，弹性推杆被配置为能够伸出第二通道并进入第一通道中，弹性推杆朝向外壳体外界的一端能够抵于运动件朝向外壳体内部的一端。

进一步地，外壳体的内侧壁上布设有多个凹坑，一个凹坑与一个第一通道相对应，第一通道朝向外壳体内部的一端开设于其所对应的凹坑的中心位置，凹坑被配置为引导抵于凹坑表面的弹性推杆进入该凹坑所对应的第一通道中。

进一步地，弹性推杆朝向外壳体外部的一端上设有球体，球体的表面覆盖有第一润滑层，第一润滑层被配置为减小球体与凹坑表面之间的摩擦力。

进一步地，采血针组件还包括：采血件，采血件固定套设于第一通道的内部，采血件由柔性的且可吸收液体的多孔类材料制成，刺针被配置为刺穿采血件从而到达外壳体的外部，采血件用于吸收刺针上的液体。

进一步地，采血件由棉絮或海绵制成。

进一步地，还包括保护层，保护层设于外壳体的外表面上，保护层被配置为能够覆盖并遮蔽第一通道朝向外壳体外部的一端，刺针被配置为能够刺破并穿过保护层。

进一步地，采血针组件还包括弹性件，第一通道内具有突出部，弹性件设于突出部与弹性件之间，弹性件被配置为提供给弹性件从外壳体外部指向外壳体内部的弹性拉力。

进一步地，内壳体与外壳体之间设有第二润滑层，第二润滑层被配置为填充内壳体与外壳体之间的间隙空间且减小内壳体与外壳体之间的摩擦力。

进一步地，还包括多个滚珠，内壳体的外表面上均匀开设有多个球窝，一个球窝与一个滚珠相匹配，滚珠活动连接于球窝中，滚珠被配置为能够抵于外壳体的内表面且滚珠能够自由在球窝中转动。

进一步地，滚珠的表面覆盖有第三润滑层，第三润滑层被配置为减小滚珠与外壳体内表面之间的摩擦力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：外壳体具有伪装为鸟蛋的卵形外观，其具体形态与颜色与被伪装的鸟蛋类型一致，在使用时，将本发明置于鸟巢中，并将本发明混杂置于鸟巢中的鸟蛋中，当受到鸟类的翻动时，配重件的存在使得内壳体以及其内部各部件形成的整体的重心位于竖直方向上的下端，使得配重件位于内壳体竖直方向上的底部，而第二通道位于内壳体竖直方向上的顶部，从而保证了弹性推杆在启动时总是竖直向上运动，在弹性推杆向上运动时，由于弹性推杆由弹性材料制成，其具有一定的弯曲形变能力，在球形腔室的球面内侧壁的引导下，且由于第一通道的布设密度设置，能够以微弱的形变进入其附近的第一通道内，并顶出该第一通道内的刺针，使得该刺针朝向外壳体的上方刺出，在上述特征的作用下，本发明在具有伪装成为鸟蛋且依靠其内置采血针来进行高效采集样本的作用同时，克服了因部分鸟类习性导致伪装鸟蛋被翻动从而导致采血针朝向改变从而无法刺入正确方向的问题，从而实现了独特的有益效果。

附图说明

图1为本发明中一种实施例的整体主视剖面图；

图2为本发明中一种实施例的细节部分主视剖面图。

附图标记说明：

1、外壳体；11、第一通道；12、凹坑；2、内壳体；21、第二通道；22、滚珠；3、配重件；4、采血针组件；41、运动件；411、刺针；42、采血件；43、弹性件；411、刺针；51、弹性推杆；511、球体。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种鸟类生物样本自动化采集装置，包括：外壳体1、内壳体2、配重件3、多个采血针组件4以及驱动组件等，其中外壳体1内部开设有球形腔室，外壳体1的壁内均匀布设有多个连通外壳体1内部与外壳体1外部的第一通道11；内壳体2呈球形，内壳体2具有第一端与第二端，内壳体2置于球形腔室内部，内壳体2的第一端上开设有第二通道21，内壳体2位于外壳体1内部的中心部位，内壳体2的外表面与外壳体1的内表面之间为间隙配合关系；配重件3设于内壳体2的内部，配重件3被配置为通过其重量使得内壳体2的第一端与第二端处于竖直方向上且第二端位于第一端的下方；一个采血针组件4与一个第一通道11相对应，采血针组件4设于其所对应的第一通道11内，采血针组件4包括运动件41，运动件41朝向外壳体1外部的一端上具有刺针411，运动件41滑动连接于第一通道11内，刺针411朝向外壳体1外界的一端能够穿出第一通道11；驱动组件设于内壳体2的内部，驱动组件包括弹性推杆51，弹性推杆51被配置为能够伸出第二通道21并进入第一通道11中，弹性推杆51朝向外壳体1外界的一端能够抵于运动件41朝向外壳体1内部的一端。

具体地，如图1-2所示，外壳体1具有伪装为鸟蛋的卵形外观，其具体形态与颜色与被伪装的鸟蛋类型一致，在使用时，将本发明置于鸟巢中，并将本发明混杂置于鸟巢中的鸟蛋中，待采血的鸟类在归巢时，基于其本能会休憩于鸟蛋的上方，此时启动驱动组件，使弹性推杆51向上方运动，弹性推杆51会进入第一通道11并抵于运动件41的底部，从而将运动件41上的刺针411运动出第一通道11来到外壳体1的外部并刺入位于外壳体1上方的鸟类，从而使得鸟类的血压沾染于刺针411的表面，之后便可以取回本发明，获取刺针表面411的血液样本。

在上述过程中，由于难以控制外壳体1在鸟巢内部的摆放姿态、位置以及朝向，且一些鸟类回巢后会有翻动鸟蛋的习性，为了让外壳体1的摆放位置姿态朝向会发生变动的条件下，还能够让刺针411向上伸出扎中鸟类，特别的在外壳体1的内部设置了球形腔室，且在球形腔室内部设置了能够自由转动的球形内壳体2，在球形内壳体2的底端设置了配重件3，且将驱动组件设于内壳体2内部，使得弹性推杆51能够穿过内壳体2上部的第二通道21，配重件3的存在使得内壳体2以及其内部各部件形成的整体的重心位于竖直方向上的下端，从而形成类似不倒翁的稳定姿态，不论外部的外壳体1如何变动摆放姿态与朝向，在内壳体2受到外壳体1内壁的摩擦影响而产生转动，短暂地变动第二通道21朝向后，由于配重件3的作用，内壳体1依然会运动回初始姿态，使得配重件3位于内壳体2竖直方向上的底部，而第二通道21位于内壳体竖直方向上的顶部，从而保证了弹性推杆51在启动时总是竖直向上运动。

同时由于第一通道11是均匀布设于外壳体1的壁内，因此其中的采血针组件4也是均匀分布于外壳体1的壁内，不论外壳体1如何变动摆放姿态与朝向，在第二通道21的上方总会有最接近其的第一通道11，在弹性推杆51向上运动时，由于弹性推杆51由弹性材料制成，其具有一定的弯曲形变能力，在球形腔室的球面内侧壁的引导下，且由于第一通道11的布设密度设置，能够以微弱的形变进入其附近的第一通道11内，并顶出该第一通道11内的刺针411，使得该刺针411朝向外壳体的上方刺出。

在上述特征以及其有益效果的作用下，本发明在具有伪装成为鸟蛋且依靠其内置采血针来进行高效采集样本的作用同时，克服了因部分鸟类习性导致伪装鸟蛋被翻动从而导致采血针朝向改变从而无法刺入正确方向的问题，从而实现了独特的有益效果。

进一步地，外壳体1的内侧壁上布设有多个凹坑12，一个凹坑12与一个第一通道11相对应，第一通道11朝向外壳体1内部的一端开设于其所对应的凹坑12的中心位置，凹坑12被配置为引导抵于凹坑12表面的弹性推杆51进入该凹坑12所对应的第一通道11中，从而能够起到每次只将最接近竖直方向的一个运动件41向上推出的作用，确保刺针411的刺入成功率。

进一步地，弹性推杆51朝向外壳体1外部的一端上设有球体511，球体511的表面覆盖有第一润滑层，第一润滑层被配置为减小球体511与凹坑12表面之间的摩擦力，从而进一步确保弹性推杆51被引导进入最接近的第一通道11中，提升装置的可靠程度。

进一步地，采血针组件4还包括：采血件42，采血件42固定套设于第一通道11的内部，采血件42由柔性的且可吸收液体的多孔类材料制成，刺针411被配置为刺穿采血件42从而到达外壳体1的外部，采血件42用于吸收刺针411上的液体。

进一步地，采血件42由棉絮或海绵制成，从而能够良好地吸收刺针411表面的血液，且也容易在采集后由人员取出采血件42，并使其浸泡于溶液中以获取血液样本。

在一些实施例中，刺针411为真空针头，且尾部具有负压腔室，其针尖部分具有密封层，密封层外缘同时与第一通道11内壁相连接，平时能够用于保持真空针头内部的负压，当刺针411向上刺出时，会破坏密封层，进入鸟类身体后能够利用负压吸收血液，避免了刺针411的进出过程中接触鸟巢中杂物或鸟类羽毛导致血液样本的损耗与污染，若未被损耗，刺针411外部沾染的血液也依然能够被采血件42中的棉絮或海绵吸收，从而提高血液采集量。

在另一些实施例中，若有仅执行一次血液采集，避免多次血液采集的样本混合的需要，则需要额外设置信号发射装置，信号发射装置与驱动组件相电性连接，驱动组件执行一次动作后会发出信号，并被外部设备接受，提醒人员回收装置与样本。在其他实施例中，也可以使用其他本领域人员思之可得的常规技术手段，例如监控、遥控、目标选择、布设时段等手段来避免多次血液采集的样本混合。

在另外一些实施例中，外壳体1上还设有与驱动组件进行信号连接的检测设备，用于检测是否有鸟类位于外壳体1的上方，当检测到鸟类位于外壳体1的上方时，检测组件发出信号从而启动驱动组件。在各种实施例中，可以通过运动、温度、压力、光线、气流、声音等信号作为检测组件的检测源信号。

进一步地，还包括保护层，保护层设于外壳体1的外表面上，保护层被配置为能够覆盖并遮蔽第一通道11朝向外壳体1外部的一端，刺针411被配置为能够刺破并穿过保护层。

进一步地，采血针组件4还包括弹性件43，第一通道11内具有突出部，弹性件43设于突出部与弹性件43之间，弹性件43被配置为提供给弹性件43从外壳体1外部指向外壳体1内部的弹性拉力，从而能够起到执行完采血动作后将刺针411复位回外壳体1内部，该过程简短迅速，在各实施例中，驱动组件与弹性件43的配置应当使得刺针411停留于鸟类身体内的时间大于0秒小于等于3秒。出于启动速度与运动速度的考虑，驱动组件可以包括气缸来驱动弹性推杆51。也可以使用其他的本领域人员能够思之而得的技术手段实现此需求。

进一步地，内壳体2与外壳体1之间设有第二润滑层，第二润滑层被配置为填充内壳体2与外壳体1之间的间隙空间且减小内壳体2与外壳体1之间的摩擦力。

进一步地，还包括多个滚珠22，内壳体2的外表面上均匀开设有多个球窝，一个球窝与一个滚珠22相匹配，滚珠22活动连接于球窝中，滚珠22被配置为能够抵于外壳体1的内表面且滚珠22能够自由在球窝中转动。

进一步地，滚珠22的表面覆盖有第三润滑层，第三润滑层被配置为减小滚珠22与外壳体1内表面之间的摩擦力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，能够理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下能够对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种鸟类生物样本自动化采集装置，其特征在于，包括：

外壳体(1)，所述外壳体(1)内部开设有球形腔室，所述外壳体(1)的壁内均匀布设有多个连通外壳体(1)内部与外壳体(1)外部的第一通道(11)；

内壳体(2)，所述内壳体(2)呈球形，所述内壳体(2)具有第一端与第二端，所述内壳体(2)置于所述球形腔室内部，所述内壳体(2)的第一端上开设有第二通道(21)，所述内壳体(2)位于所述外壳体(1)内部的中心部位，所述内壳体(2)的外表面与外壳体(1)的内表面之间为间隙配合关系；

配重件(3)，所述配重件(3)设于所述内壳体(2)的内部，所述配重件(3)被配置为通过其重量使得内壳体(2)的第一端与第二端处于竖直方向上且第二端位于第一端的下方；

多个采血针组件(4)，一个采血针组件(4)与一个第一通道(11)相对应，所述采血针组件(4)设于其所对应的第一通道(11)内，所述采血针组件(4)包括运动件(41)，所述运动件(41)朝向外壳体(1)外部的一端上具有刺针(411)，所述运动件(41)滑动连接于所述第一通道(11)内，所述刺针(411)朝向外壳体(1)外界的一端能够穿出第一通道(11)；

驱动组件，所述驱动组件设于所述内壳体(2)的内部，所述驱动组件包括弹性推杆(51)，所述弹性推杆(51)被配置为能够伸出所述第二通道(21)并进入第一通道(11)中，所述弹性推杆(51)朝向外壳体(1)外界的一端能够抵于所述运动件(41)朝向外壳体(1)内部的一端；

所述外壳体(1)的内侧壁上布设有多个凹坑(12)，一个所述凹坑(12)与一个第一通道(11)相对应，所述第一通道(11)朝向外壳体(1)内部的一端开设于其所对应的凹坑(12)的中心位置，所述凹坑(12)被配置为引导抵于凹坑(12)表面的弹性推杆(51)进入该凹坑(12)所对应的第一通道(11)中；

所述弹性推杆(51)朝向外壳体(1)外部的一端上设有球体(511)，所述球体(511)的表面覆盖有第一润滑层，所述第一润滑层被配置为减小球体(511)与凹坑(12)表面之间的摩擦力；

所述采血针组件(4)还包括：采血件(42)，所述采血件(42)固定套设于所述第一通道(11)的内部，所述采血件(42)由柔性的且可吸收液体的多孔类材料制成，所述刺针(411)被配置为刺穿所述采血件(42)从而到达外壳体(1)的外部，所述采血件(42)用于吸收所述刺针(411)上的液体；

所述采血针组件(4)还包括弹性件(43)，所述第一通道(11)内具有突出部，所述弹性件(43)设于突出部与弹性件(43)之间，所述弹性件(43)被配置为提供给弹性件(43)从外壳体(1)外部指向外壳体(1)内部的弹性拉力。

2.如权利要求1所述的一种鸟类生物样本自动化采集装置，其特征在于，所述采血件(42)由棉絮或海绵制成。

3.如权利要求1所述的一种鸟类生物样本自动化采集装置，其特征在于，还包括保护层，所述保护层设于所述外壳体(1)的外表面上，所述保护层被配置为能够覆盖并遮蔽所述第一通道(11)朝向外壳体(1)外部的一端，所述刺针(411)被配置为能够刺破并穿过保护层。

4.如权利要求1所述的一种鸟类生物样本自动化采集装置，其特征在于，所述内壳体(2)与外壳体(1)之间设有第二润滑层，所述第二润滑层被配置为填充内壳体(2)与外壳体(1)之间的间隙空间且减小内壳体(2)与外壳体(1)之间的摩擦力。

5.如权利要求1所述的一种鸟类生物样本自动化采集装置，其特征在于，还包括多个滚珠(22)，所述内壳体(2)的外表面上均匀开设有多个球窝，一个所述球窝与一个滚珠(22)相匹配，所述滚珠(22)活动连接于所述球窝中，所述滚珠(22)被配置为能够抵于所述外壳体(1)的内表面且滚珠(22)能够自由在球窝中转动。

6.如权利要求5所述的一种鸟类生物样本自动化采集装置，其特征在于，所述滚珠(22)的表面覆盖有第三润滑层，所述第三润滑层被配置为减小滚珠(22)与外壳体(1)内表面之间的摩擦力。