CN112841045B 有效 一种智能动物实验室
技术领域 [0001]本发明涉及动物饲养与实验领域,更具体的说是涉及一种能够实现避免交叉感染的动物实验室。 背景技术 [0002]目前,现有的动物饲养室,需要饲养人员进入饲养室饲养动物,饲养动物的饲养笼盒需要清理或填加物料时,饲养人员将饲养笼盒从笼架上取下或从饲养室内取出;需要对动物做实验时,实验人员进入饲养室,将动物拿出饲养室,或在饲养室内做实验。目前这种设计方法会使动物饲养室内增加动物与动物,动物与工作人员和实验人员交叉感染的机率,整个饲养过程全人工,导致劳动强度过大,饲养动物的效率低,人员拿着饲养笼盒移动,需要较大的移动空间,饲养室的建筑面积大,运行费用高,感染机会增大。 [0003]现有专利CN211945059U,公开日为2020.11.17,名称为饲养笼盒智能转运系统中,包括滑台、行走导轨、行走滑板、行走驱动机构、升降驱动机构、剪刀叉升降机构、上平台及六自由机器人; [0004]所述行走导轨设置于滑台上;所述行走滑板通过行走滑块与所述行走导轨连接;所述行走驱动机构设置于所述行走滑板和所述滑台之间,为所述行走滑板的行走提供动力;所述剪刀叉升降机构设置于所述行走滑板上,并且顶端与上平台连接;所述升降驱动机构设置于所述行走滑板上,并且与所述剪刀叉升降机构连接,用于驱动所述剪刀叉升降机构伸缩;所述六自由机器人设置于所述上平台上,用于饲养笼盒的夹取和传输。 [0005]现有专利CN211871290U,公开日为2020.11.06,名称为饲养笼盒智能夹持装置中,包括固定座、底叉、传动块、平行连杆机构、开合驱动机构及两个夹头,其中底叉设置于固定座的下端并且向前延伸,所述传动块设置于所述固定座的上端并且可沿前后方向滑动;两个夹头通过两组平行连杆机构分别与所述传动块铰接;所述开合驱动机构设置于所述固定座上,并且与所述传动块活动连接,所述开合驱动机构用于驱动所述传动块沿前后方向移动,从而带动两个夹头张开。 [0006]通过现有技术的结合能够实现夹取和放置饲养笼盒的自动化操作,防止交叉感染。 [0007]因此,如何提供一种防止饲养人员与实验人员对动物造成交叉传染,且更加自动化的实验室是本领域技术人员亟需解决的问题。 发明内容 [0008]有鉴于此,本发明旨在提供一种以至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。 [0009]为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: [0010]一种智能动物实验室,包括:饲养室、实验室、饲养人员通道和实验人员通道; [0011]所述实验室设置在所述饲养室的一侧,且所述实验室与所述饲养室之间设置传递通道; [0012]所述饲养人员通道设置在所述饲养室的外侧,与所述饲养室之间设置所述传递通道; [0013]所述实验人员通道设置在所述实验室和所述饲养室的外侧; [0014]所述实验人员通道和所述饲养人员通道分别均设有门禁装置。 [0015]经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种智能动物实验室,通过设置独立的饲养人员通道和实验人员通道,饲养人员通过传递通道进行日常饲养操作,实验人员通过传递通道取得实验所需的实验动物,在实验室进行实验操作;在日常工作中互不干扰,避免交叉感染,保护饲养间的环境,提高实验室的使用和工作效率,合理的工艺布局节省建筑面积,在方案的先进性、安全性、科学性,属于重大突破,将长期引领和快速推进行业发展。 [0016]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述饲养室内设置饲养架,所述饲养架上对应放置饲养笼盒;所述饲养笼盒可通过所述传递通道进出实验室和饲养室;此方案中可取代饲养人员与实验人员进入饲养室工作的模式,避免交叉感染,破坏饲养室的环境,保持饲养环境的干净卫生。 [0017]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,还包括搬运装置,所述搬运装置设置在所述饲养室内,可将所述饲养架上的所述饲养笼盒放置到所述传递通道或将所述传递通道的所述饲养笼盒放回所述饲养架上;此方案能够通过搬运装置实现饲养笼盒的拿取与放回,取代人工操作,降低交叉污染的问题,且缩短搬运距离,增加实验效率。 [0018]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述传递通道设置于墙体内,所述传递通道的两端为传递窗口结构,所述传递窗口结构上设有沿墙体竖直方向往复运动的移动门,可实现传递通道的开启与关闭; [0019]所述搬运装置为搬运机械手,其搬运卡爪设有图像在线采集装置、体温监测装置和自动称重传感器;此方案能够进一步实现饲养室与饲养人员通道和实验室的充分隔离,保证相互的洁净性、密封性、互动性和安全性,对实验动物全生命周期的关键时间节点,进行视频、音频和体温的可视化采集、整理、对比、分析,形成记录实验动物生命发展状态的大数据,并进行归纳、推理、分析和存档。 [0020]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述饲养人员通道包括饲养人员走廊和饲养人员功能室; [0021]所述饲养人员走廊与所述饲养室之间的墙体上设有所述传递通道; [0022]所述饲养人员功能室包括依次连通的饲养人员换鞋室、饲养人员更衣室和第一风淋通道;所述第一风淋通道与所述饲养人员走廊连通; [0023]所述实验人员通道包括实验人员走廊和实验人员功能室; [0024]所述实验人员走廊与所述饲养室之间设有实验室,且实验室与所述饲养室之间的墙体上设置所述传递通道; [0025]所述实验人员功能室包括依次连通的实验人员换鞋室、实验人员更衣室和第二风淋通道;所述第二风淋通道与所述实验人员走廊连通; [0026]所述饲养人员换鞋室和所述实验人员换鞋室均设有门禁装置;此方案能够设置门禁装置,避免饲养人员与实验人员随意走动,且在进入饲养人员走廊和实验人员走廊前进行换装,并经过风淋通道后进入饲养人员走廊和实验人员走廊,避免携带污染物质进入饲养人员走廊和实验人员走廊,保证饲养人员走廊、实验人员走廊、实验室及饲养室的环境卫生。 [0027]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,还包括清洗灭菌前室、动物检疫功能室、饲养区洁存室和实验区洁存室; [0028]所述清洗灭菌前室设置在饲养室和所述实验室外且远离所述饲养人员功能室和所述实验人员功能室的一侧,并通过饲养通道缓冲室和实验通道缓冲室可分别与所述饲养人员走廊和所述实验人员走廊连通; [0029]所述动物检疫功能室、所述饲养区洁存室均设置在所述饲养室与所述清洗灭菌前室之间,所述实验区洁存室均设置在所述实验室与所述清洗灭菌前室之间;所述动物检疫功能室与所述饲养人员走廊和所述饲养通道缓冲室相邻设置,所述实验区洁存室与所述实验人员走廊和实验通道缓冲室相邻设置;此方案中,外部的动物能够通过动物检疫功能室进行分选,将健康的动物送入饲养人员走廊,再经传递通道进入饲养室,不合格的动物从动物检疫功能室返回清洗灭菌前室;饲养人员从饲养室内更换的笼盒经饲养通道缓冲室进入清洗灭菌前室进行再次清洗更换,需要返回饲养室的物品经灭菌消毒后进入饲养区洁存室,而后进入饲养人员走廊,并通过传递通道送入饲养室内;实验人员实验所需的实验用品从清洗消毒前室经灭菌消毒后进入实验区洁存室,然后进入实验人员走廊,而后送入实验室内,实验过程产生的实验垃圾经实验通道缓冲室送入清洗灭菌前室进行处理。 [0030]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述动物检疫功能室包括动物检疫室、动物检疫室缓冲室、动物检疫退出缓冲室和动物接收室;所述动物检疫室与所述清洗灭菌前室相邻设置,所述动物检疫室缓冲室处于所述动物检疫室所述饲养人员走廊之间;所述动物检疫退出缓冲室与所述动物检疫室、所述动物检疫室缓冲室和所述饲养通道缓冲室相邻设置,所述动物接收室分别与所述动物检疫室和所述清洗灭菌前室相邻设置; [0031]所述动物检疫室与所述动物检疫室缓冲室之间的墙体和所述动物检疫室与所述动物接收室之间的墙体内均设置传递通道; [0032]所述饲养区洁存室与所述清洗灭菌前室之间的墙体设有饲养区高压灭菌器和饲养区消毒灭菌传递舱; [0033]所述实验区洁存室与所述清洗灭菌前室之间的墙体设有实验区高压灭菌器和实验区消毒灭菌传递舱;此方案中外部的动物先进入动物接收室,然后通过传递通道进入动物检疫室内进行筛选,筛选合格的动物通过传递通道进入饲养人员走廊,并送入饲养室;饲养室内需要移出的动物通过饲养人员通道及饲养通道缓冲室送至清洗灭菌前室;动物检疫室内不合格的动物经动物检疫退出缓冲室进入清洗消毒前室; [0034]需要进入饲养室的物品,根据品类对应进入饲养区高压灭菌器和饲养区消毒灭菌传递舱进行消毒处理后进入饲养区洁存室,再通过饲养人员走廊进入饲养室;需要进入实验室的物品,根据品类对应进入实验区高压灭菌器和实验区消毒灭菌传递舱进行消毒处理后进入实验区洁存室,再通过实验人员走廊进入实验室。 [0035]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述饲养人员走廊内对应所述传递通道的位置设置多个移动式换笼工作台;此方案通过移动式换笼工作台能够实现笼盒的更换,保证进入饲养室的笼盒的洁净无菌,保证饲养室的隔离状态,降低动物感染的风险。 [0036]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述饲养室设有多间,多间饲养室并排布置且共用同一条所述饲养人员走廊;所述实验室设有多间,多间所述实验室共用同一条所述实验人员走廊; [0037]所述饲养人员走廊和所述实验人员走廊分别通过所述饲养通道缓冲室和所述实验通道缓冲室连通所述清洗灭菌前室。 [0038]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,所述饲养室设有多间,多间饲养室呈矩形阵列状布置在同一条所述饲养人员走廊的两侧;每间所述饲养室远离所述饲养人员走廊的一侧均设有所述实验室,且处于同侧的多间所述实验室共用同一条所述实验人员走廊; [0039]所述饲养人员走廊和其两侧的所述实验人员走廊分别通过所述饲养通道缓冲室和所述实验通道缓冲室连通所述清洗灭菌前室。 [0040]优选的,在上述的一种智能动物实验室中,还包括智能控制系统,所述智能控制系统与所述门禁装置的控制部、所述搬运装置的控制部,所述图像在线采集装置的控制部、所述体温监测装置的控制部、所述传递窗口结构的控制部电连接;采用此方案能够实现整体设备的自动化和智能化控制,提升工作效率,降低运营成本。 附图说明 [0041]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0042]图1为本发明一个实施例的布局原理图; [0043]图2为本发明另一个实施例的布局原理图。 具体实施方式 [0044]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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。 [0045]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。 [0046]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0047]实例1 [0048]请参阅附图1,为本发明的一种智能动物实验室,包括: [0049]饲养室1、实验室2、饲养人员通道3和实验人员通道4; [0050]实验室2设置在饲养室1的一侧,且实验室2与饲养室1之间设置传递通道5; [0051]饲养人员通道3设置在饲养室1的外侧,与饲养室1之间设置传递通道5; [0052]实验人员通道4设置在实验室2和饲养室1的外侧; [0053]实验人员通道4和饲养人员通道3分别均设有门禁装置。 [0054]在本实施例中,饲养室1内设置饲养架10,饲养架10上对应放置饲养笼盒;饲养笼盒可通过传递通道5进出实验室2和饲养室1。 [0055]在本实施例中,还包括搬运装置,搬运装置为搬运机械手,其搬运卡爪设有图像在线采集装置、体温监测装置和自动称重传感器; [0056]搬运装置设置在饲养室1内,可将饲养架10上的饲养笼盒放置到传递通道5或将传递通道5的饲养笼盒放回饲养架10上。 [0057]具体的,搬运装置包括滑台、行走导轨、行走滑板、行走驱动机构、升降驱动机构、剪刀叉升降机构、上平台及六自由机器人; [0058]行走导轨设置于滑台上;行走滑板通过行走滑块与行走导轨连接; [0059]行走驱动机构设置于行走滑板和滑台之间,为行走滑板的行走提供动力; [0060]剪刀叉升降机构设置于行走滑板上,并且顶端与上平台连接; [0061]升降驱动机构设置于行走滑板上,并且与剪刀叉升降机构连接,用于驱动剪刀叉升降机构伸缩; [0062]六自由机器人设置于上平台上,用于饲养笼盒的夹取和传输。 [0063]具体的,六自由机器人设有夹持装置,夹持装置包括固定座、底叉、传动块、平行连杆机构、开合驱动机构及两个夹头,其中底座安装在六自由机器人的安装端,底叉设置于固定座的下端并且向前延伸,传动块设置于固定座的上端并且可沿前后方向滑动;两个夹头通过两组平行连杆机构分别与传动块铰接;开合驱动机构设置于固定座上,并且与传动块活动连接,开合驱动机构用于驱动传动块沿前后方向移动,从而带动两个夹头张开,夹取饲养笼盒。 [0064]具体的,饲养架6为方形架体,其中部通过多个竖直和水平的管材将饲养架的中部分割成多个区域,饲养架内壁与相邻的竖直管材相对一侧沿竖直方向设置多组限位档条; [0065]相邻的竖直管材相对一侧沿竖直方向设置多组限位档条; [0066]多个饲养笼盒放置在多组限位档条上;六自由机器人通过夹持装置夹取饲养笼盒,并将其运输到传递通道处。 [0067]在本实施例中,传递通道5设置于墙体内,传递通道5的两端为传递窗口结构,传递窗口结构上设有沿墙体竖直方向往复运动的移动门,可实现传递通道5的开启与关闭。 [0068]具体的,移动门包括门框、移动门及电动伸缩杆,其中门框设置与传递窗口结构上,门框的两侧设有滑道,移动门的两侧通过滑轮与滑道滑动连接,电动伸缩杆设置于传递通道的墙体的下方,其输出端与移动门连接,用于驱动移动门沿滑道上下移动。 [0069]具体的,传递通道腔体内的两端设有饲养笼盒限位机构,且限位机构位置设有传感器,用于确认饲养笼盒限位机构的位置有无需要输送的饲养笼盒。 [0070]具体的,移动门上还设有观察窗。 [0071]在本实施例中,六自由机器人的夹持装置上设有图像在线采集装置、体温监测装置和自动称重传感器。 [0072]在本实施例中,饲养人员通道3包括饲养人员走廊30和饲养人员功能室31; [0073]饲养人员走廊30与饲养室1之间的墙体上设有传递通道5; [0074]饲养人员功能室31包括依次连通的饲养人员换鞋室310、饲养人员更衣室311和第一风淋通道312;第一风淋通道312与饲养人员走廊30连通; [0075]实验人员通道4包括实验人员走廊40和实验人员功能室41; [0076]实验人员走廊40与饲养室1之间设有实验室2,且实验室2与饲养室1之间的墙体上设置传递通道5;实验人员功能室41包括依次连通的实验人员换鞋室410、实验人员更衣室411和第二风淋通道412;第二风淋通道412与实验人员走廊40连通; [0077]饲养人员换鞋室310和实验人员换鞋室410均设有门禁装置。 [0078]具体的,饲养人员更衣室311包括两个男饲养人员更衣室和两个女饲养人员更衣室,两个男饲养人员更衣室之间连通,两端分别连接饲养人员换鞋室310和第一风淋通道312,两个女饲养人员更衣室之间连通,两端分别连接饲养人员换鞋室310和第一风淋通道312,男饲养人员更衣室与女饲养人员更衣室之间相互独立。 [0079]具体的,实验人员更衣室411包括两个男实验人员更衣室和两个女实验人员更衣室,两个男实验人员更衣室之间连通,两端分别连接实验人员换鞋室410和第二风淋通道412,两个女实验人员更衣室之间连通,两端分别连接实验人员换鞋室410和第二风淋通道412,男实验人员更衣室与女实验人员更衣室之间相互独立。 [0080]在本实施例中,还包括清洗灭菌前室6、动物检疫功能室7、饲养区洁存室8和实验区洁存室9; [0081]清洗灭菌前室6设置在饲养室1和实验室2外且远离饲养人员功能室31和实验人员功能室41的一侧,并通过饲养通道缓冲室313和实验通道缓冲室413可分别与饲养人员走廊30和实验人员走廊40连通; [0082]动物检疫功能室7、饲养区洁存室8均设置在饲养室1与清洗灭菌前室6之间,实验区洁存室9均设置在实验室2与清洗灭菌前室6之间;动物检疫功能室7与饲养人员走廊30和饲养通道缓冲室313相邻设置,实验区洁存室9与实验人员走廊40和实验通道缓冲室413相邻设置。 [0083]在本实施例中,动物检疫功能室7包括动物检疫室70、动物检疫室缓冲室71、动物检疫退出缓冲室72和动物接收室73;动物检疫室70与清洗灭菌前室6相邻设置,动物检疫室缓冲室71处于动物检疫室70饲养人员走廊30之间;动物检疫退出缓冲室72与动物检疫室70、动物检疫室缓冲室71和饲养通道缓冲室313相邻设置,动物接收室73分别与动物检疫室70和清洗灭菌前室6相邻设置; [0084]动物检疫室70与动物检疫室缓冲室71之间的墙体和动物检疫室70与动物接收室73之间的墙体内均设置传递通道5; [0085]饲养区洁存室8与清洗灭菌前室6之间的墙体设有饲养区高压灭菌器80和饲养区消毒灭菌传递舱81; [0086]实验区洁存室9与清洗灭菌前室6之间的墙体设有实验区高压灭菌器90和实验区消毒灭菌传递舱91 [0087]饲养人员走廊30内对应传递通道5的位置设置多个移动式换笼工作台300。 [0088]在本实施例中,饲养室1设有多间,多间饲养室1并排布置且共用同一条饲养人员走廊30;实验室2设有多间,多间实验室2共用同一条实验人员走廊40; [0089]饲养人员走廊30和实验人员走廊40分别通过饲养通道缓冲室313和实验通道缓冲室413连通清洗灭菌前室6。 [0090]在本实施例中,还包括清洗区传送装置,清洗区传送装置安装在清洗灭菌前室内。 [0091]具体的,输送装置采用皮带输送机、滚轮传送带机或电动移动车辆。 [0092]在本实施例中还包括智能控制系统,智能控制系统与门禁装置的控制部、搬运装置的控制部,图像在线采集装置的控制部、体温监测装置的控制部、传递窗口结构的控制部电连接。 [0093]在上述的实例1中,消毒灭菌后的物品(包括饲料、垫料、笼器具、水瓶等由饲养区洁存室8,通过饲养人员走廊30进入动物检疫室缓冲间71而后进入动物检疫室70; [0094]动物检疫室70使用后的物品通过动物检疫退出缓冲间72退出和转运至清洗灭菌前室6;饲养室1使用过的物品经饲养人员走廊30和饲养通道缓冲室313进入清洗灭菌前室6。 [0095]进入实验室2的物品(包括服装、针头、纱布等手术器械器皿和眼镜、笔及文具类物品),由清洗灭菌前室6经过实验区高压灭菌器90和实验区消毒灭菌传递舱91消毒灭菌后进入实验区洁存室9,而后通过实验人员走廊40进入实验室2,服装进入实验人员更衣室411; [0096]从实验室2出来的物品(包括使用过或未使用过的针头、纱布等手术器械器皿和眼镜、笔及文具类等物品),通过实验人员走廊40和实验缓冲间413转运至清洗灭菌前室6。 [0097]需要进入饲养室的动物,先进入动物接收室73,通过传递通道5进入动物检疫室70,检验合格的动物经动物检疫室缓冲室71进入饲养人员走廊30,最终进入饲养室1;检验不合格的动物由动物检疫室70进入动物检疫退出缓冲间72,并退入到清洗灭菌前室6。 [0098]实例2 [0099]参阅附图2,为在本发明的另一个实施例,本实施例同实例1的区别在于,饲养室1设有多间,多间饲养室1呈矩形阵列状布置在同一条饲养人员走廊30的两侧,即处于饲养人员走廊30两侧的多间饲养室1共用同一条饲养人员走廊30;每间饲养室1远离饲养人员走廊30的一侧均设有实验室2,且处于同侧的多间实验室2共用同一条实验人员走廊40; [0100]饲养人员走廊30和其两侧的实验人员走廊40分别通过饲养通道缓冲室313和实验通道缓冲室413连通清洗灭菌前室6。 [0101]在上述实例2中,消毒灭菌后的物品(包括饲料、垫料、笼器具、水瓶等由饲养区洁存室8,通过饲养人员走廊30进入动物检疫室缓冲室71而后进入动物检疫室70; [0102]动物检疫室70使用后的物品通过动物检疫退出缓冲间72退出和转运至清洗灭菌前室6;饲养室1使用过的物品经饲养人员走廊30和饲养通道缓冲室313进入清洗灭菌前室6。 [0103]进入实验室2的物品(包括服装、针头、纱布等手术器械器皿和眼镜、笔及文具类物品),由清洗灭菌前室6经过实验区高压灭菌器90和实验区消毒灭菌传递舱91消毒灭菌后进入实验区洁存室9,而后通过实验人员走廊40进入实验室2,服装进入实验人员更衣室411; [0104]从实验室2出来的物品(包括使用过或未使用过的针头、纱布等手术器械器皿和眼镜、笔及文具类等物品),通过实验人员走廊40和实验缓冲间413转运至清洗灭菌前室6。 [0105]需要进入饲养室的动物,先进入动物接收室73,通过传递通道5进入动物检疫室70,检验合格的动物经传递通道5进入饲养人员走廊30,最终进入饲养室1;检验不合格的动物由动物检疫室70进入动物检疫退出缓冲间72,并退入到清洗灭菌前室6。 [0106]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。 [0107]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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