氣味物質(zhì)的學(xué)習(xí)記憶訓(xùn)練系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動物的訓(xùn)練或鍛煉設(shè)備，特別是涉及一種氣味物質(zhì)的學(xué)習(xí)記憶訓(xùn)練系統(tǒng)，其主要適用于緝毒鼠、防爆鼠等實驗鼠的訓(xùn)練。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)查，在國內(nèi)外，用動物緝毒多用緝毒犬，用鼠緝毒在國外已有先例。老鼠的嗅黏膜分布有密集的神經(jīng)末梢和豐富的血管，它的嗅覺靈敏度超過狗的七至八倍。訓(xùn)練鼠類緝毒、防爆具有獨特的優(yōu)勢。與犬相比，緝毒鼠嗅覺更加靈敏，體積更小，方便靈活，可以到達(dá)和探查犬類無法抵達(dá)的目標(biāo)，易于訓(xùn)練，其訓(xùn)練周期更短，投入更少，具有廣闊的經(jīng)濟(jì)和社會效益。一只訓(xùn)練有素的緝毒鼠就是一臺小型靈活的偵查感應(yīng)器，它能憑借其發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)，敏銳的嗅覺、視覺、聽覺等器官搜查出各類毒品和爆炸性化學(xué)物質(zhì)。
[0003]利用電流刺激或食物獎賞廣泛應(yīng)用于鼠的學(xué)習(xí)記憶行訓(xùn)練中，或通過對不同氣體氣味的辨別，使鼠和犬等形成一定的條件反射。
[0004]如申請公布號為CN101238798A的發(fā)明專利，公開了一種“一種動物嗅覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練方法及系統(tǒng)”，包括以下步驟:(I)訓(xùn)練前對動物進(jìn)行較長時間的斷水，使訓(xùn)練時動物具有強烈的四處找水的愿望；(2)將動物放進(jìn)訓(xùn)練場所中，訓(xùn)練時，在計算機控制系統(tǒng)提供兩種不同氣味的氣體，并輪流隨機施放；(3)在其中一種氣味條件下，動物去舔水就會得到少許水作為獎勵;在另一種氣味條件下，動物去舔水就會得到電擊作為懲罰；(4)如此循環(huán)測試百次以上，如果動物能辨別此兩種不同的氣味，即可形成正確的操作式條件反射，根據(jù)動物的行為表現(xiàn)即可判斷該動物是否具有辨別此兩種氣味的能力。該技術(shù)方案雖然可以用于訓(xùn)練動物對于不同氣味的辨別能力，但是該方法訓(xùn)練必須依賴動物的“渴覺”進(jìn)行，并通過“電擊”或“獎勵”機制加深動物記憶，達(dá)到訓(xùn)練目的。顯而易見的，斷水時間會影響訓(xùn)練周期，斷水時間受動物個體差異影響，難以精確定量，如果省略“渴覺”誘發(fā)，根本無法誘發(fā)動物的自主氣味辨別。因此該方法受限因素過多，無法滿足實際需要。
[0005]如授權(quán)公告號為CN202406777U的實用新型，公開了一種“可編程小動物驚恐刺激應(yīng)激實驗裝置”，包括應(yīng)激實驗設(shè)備分系統(tǒng)和電器控制分系統(tǒng)兩部分，它們安裝在同一封閉的隔音箱體內(nèi)；電器控制分系統(tǒng)由電子刺激控制部分和可編程驚恐刺激信號時間控制儀兩部分構(gòu)成機電一體化整體結(jié)構(gòu)，電器控制分系統(tǒng)安裝在實驗設(shè)備隔離箱的頂部。該技術(shù)方案僅能使老鼠產(chǎn)生應(yīng)激作用，無法建立帶有標(biāo)的物氣味的條件反射機制，因此無法用于實驗鼠的訓(xùn)練。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了提供一種用于鼠識別不同氣味物質(zhì)的學(xué)習(xí)記憶訓(xùn)練系統(tǒng)。通過負(fù)性電刺激或正性饑渴引誘訓(xùn)練，使鼠對標(biāo)的氣味產(chǎn)生行為反應(yīng)，作為識別標(biāo)的物標(biāo)志，可將其用于緝毒與反恐等活動。其具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，造價低，訓(xùn)練方法簡單易行，訓(xùn)練效率高，訓(xùn)練成本低，其社會效益及經(jīng)濟(jì)效益可觀，應(yīng)用前景廣闊。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:該氣味物質(zhì)的學(xué)習(xí)記憶訓(xùn)練系統(tǒng)，包括箱體、氣味裝置、換氣系統(tǒng)、電刺激裝置以及控制電路，其技術(shù)要點是:所述箱體上設(shè)有與換氣系統(tǒng)相連的進(jìn)氣口和排氣口，氣味裝置包括與箱體進(jìn)氣口相應(yīng)設(shè)置的氣味通道、與氣味通道進(jìn)氣端相連通的氣源;換氣系統(tǒng)包括儲氣瓶以及排氣扇；電刺激裝置包括限位在箱體內(nèi)的由交替設(shè)置的正負(fù)電極構(gòu)成的柵格板;柵格板上安裝有食物獎勵裝置，柵格板上方通過支撐彈簧安裝有位于箱體內(nèi)壁上的躲避臺，躲避臺底部設(shè)有可調(diào)整躲避臺豎直或水平狀態(tài)的支撐氣缸。
[0008]為進(jìn)一步鞏固訓(xùn)練效果，縮短訓(xùn)練周期，同時實現(xiàn)獎勵食物的自動供給，所述食物獎勵裝置包括頂部設(shè)有開口的飼料盒、位于飼料盒內(nèi)的給食氣缸，給食氣缸的輸出端可伸出飼料盒。
[0009]為實現(xiàn)訓(xùn)練期間無人監(jiān)控狀態(tài)下的的數(shù)據(jù)記錄與分析，整個訓(xùn)練系統(tǒng)還包括有記錄系統(tǒng)，記錄系統(tǒng)包括位于箱體內(nèi)的紅外攝像頭、多功能數(shù)據(jù)采集卡和視頻采集卡。
[0010]為實現(xiàn)無人狀態(tài)下的全自動的控制，所述控制電路包括時控開關(guān)、電刺激電路、電刺激控制電路、氣味裝置控制電路、換氣系統(tǒng)控制電路、食物獎勵裝置控制電路以及躲避臺控制電路；電刺激電路包括脈沖信號源、與脈沖信號源輸出端相連的交替設(shè)置的正負(fù)電極、用于控制電極通斷的繼電器線圈KM3和KM4的連接正極或負(fù)極的常開觸點KM31、KM41和連接負(fù)極或正極的常開觸點KM32、KM42 ；
電刺激控制電路包括受時控開關(guān)控制的延時繼電器JS2?JS5、受延時繼電器線圈JS2常開觸點JS22和延時繼電器JS3常閉觸點JS31控制的繼電器線圈KM3、受延時繼電器線圈JS4常開觸點JS41和延時繼電器JS5常閉觸點JS51控制的繼電器線圈KM4;
氣味裝置控制電路包括受延時繼電器線圈JSl常閉觸點JSll控制的繼電器線圈KM1、受繼電器線圈KMl常開觸點KMl I控制的電磁閥JZ1、JZ2;
換氣系統(tǒng)控制電路包括受延時繼電器線圈JSl和JS2、受延時繼電器線圈JSl常開觸點JS12和延時繼電器線圈JS2常閉觸點JS21控制的繼電器線圈KM2、受繼電器線圈KM2常開觸點KM21控制的電磁閥JZ3;
食物獎勵裝置控制電路包括受時控開關(guān)控制的延時繼電器線圈JS5、受延時繼電器線圈JS5常開觸點JS53控制的電磁閥JZ5;
躲避臺控制電路包括受時控開關(guān)控制的延時繼電器線圈JS5、受延時繼電器線圈JS5常閉觸點JS52控制的電磁閥JZ4。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明旨在設(shè)計和用于訓(xùn)練鼠類緝毒和防爆用途的鼠訓(xùn)練裝置，并快速對實驗鼠進(jìn)行刺激信號和獎勵機制與不同氣味相偶聯(lián)訓(xùn)練。其箱體由透明材質(zhì)制成，便于對箱內(nèi)鼠的活動反應(yīng)進(jìn)行觀察。采用相對封閉的箱體，保證箱內(nèi)氣體的獨立性，防止箱外環(huán)境對箱體內(nèi)的干擾。訓(xùn)練老鼠把標(biāo)的物的氣味和跳上一定高度的躲避臺或給食裝置聯(lián)系在一起。經(jīng)過兩個星期的訓(xùn)練后，老鼠能有90%跳上飼料盒尋食，以此作為觀察指標(biāo)，即可確定特定區(qū)域內(nèi)是否存在標(biāo)的物(毒品或炸藥)。其氣味通道多、通過時控開關(guān)即可自動控制進(jìn)行一定時間間隔的訓(xùn)練、通過紅外攝像頭可實時監(jiān)控并記錄訓(xùn)練過程，可在一段時間無人監(jiān)管的條件下進(jìn)行較復(fù)雜的訓(xùn)練，只需定期補充食物即可。經(jīng)過一定時間的訓(xùn)練后，實驗鼠在嗅到標(biāo)的物氣味便立即跳到躲避臺上躲避電刺激。也可由食物、飲水正性引誘訓(xùn)練鼠爬上躲避臺。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)通過訓(xùn)練形成的條件反射為:①渴覺—存在標(biāo)的氣味—可飲水;②渴覺—無標(biāo)的氣味—不可飲水(飲水會被電擊)。本發(fā)明通過訓(xùn)練形成的條件反射為:①存在標(biāo)的氣味—跳上躲避臺(不跳臺躲避會被電擊);②無標(biāo)的氣味—無任何反應(yīng)。
[0013]可見該條件反射的形成更為容易，并且完全不依賴于渴覺、餓覺的產(chǎn)生，受限因素少，更利于實現(xiàn)，訓(xùn)練周期更短。采用了結(jié)構(gòu)更簡單的訓(xùn)練系統(tǒng)，造價更低，更利于推廣使用。
[0014]如刺激源單一、負(fù)性刺激影響動物探究行為，學(xué)習(xí)記憶訓(xùn)練干擾因素多，延緩動物愿望目標(biāo)實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明氣味裝置儲罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例1氣路結(jié)構(gòu)的控制原理示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例1的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例2氣路結(jié)構(gòu)的控制原理示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例2的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:
圖1中:I收集槽;2柵格板;3排氣口 ； 4箱體;5氣味通道;6進(jìn)氣口 ； 7給食氣缸;8飼料盒;9獎勵食物;10支撐氣缸;11支撐彈簧;12躲避臺；13蓋板;14滑槽式固定板;15固定銷；
圖2中:16進(jìn)氣接口 ； 17填料塞；18底座；19出氣接口； 20氣味材料；
圖3中:21排氣扇;22高壓氣瓶;23氣味儲罐;24進(jìn)氣扇；
圖 4中:KMl?KM4 繼