CN102740687B - 动物标记装置、转移组件和实用的限制器 - Google Patents
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Abstract
本文描述用于标记动物的标记系统。该标记系统包含限制装置、控制器和自动操作组件,其中该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作机械手臂并以标记装置进行标记的致动器;该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或动物身体部位,并且被定向为可使标记装置在动物身体部位的受质部分上制造标记;且该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制标记装置的位置并在动物身体部位的受质部分上制造标记。本文也描述媒体转移组件和动物限制器。
Description
交叉引用
本申请主张2009年9月2日提交的美国临时专利申请案第61/239,430号的权益,所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本揭示关于用于制造识别标记的系统和方法。
背景技术
标记动物以作为识别之用若非数千年也有数百年的历史。为了识别而标记动物应用在许多方面,有一些动物被应用在研究上,这对于可追踪哪些动物接受了某些特定的实验条件是重要的。有些动物被用作为繁殖家畜,这对于可追踪哪些动物将想要和不想要的特征传给它们的后代是实用的。有一些动物作为宠物,这对于能识别动物主身份、动物类型、许可证或是需要特别的照护是有帮助的。一些动物则被应用于竞赛,这对于可识别动物以减少动物替代或是其他不公平的比赛作法是有用的。
发明内容
本发明提供动物标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一
或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置并在该动物身体部位的受质部分上制造标记;且
e)可任选地,该动物为小鼠、大鼠或啮齿目动物;
f)可任选地,该身体部位是尾巴。
在一具体方案中,该标记装置包含针、棒或印记,且可任选地该标记系统进一步包含媒体转移组件。该媒体转移组件包含标记媒体(在下文中为′颜料′),其中该标记装置可经由接触该颜料并接著接触拟被标记的受质部分(例如小鼠尾巴)来制造标记。
在一具体方案中,媒体转移组件包含颜料和一或多个层或隔间(在下文中为′叠层′),比如其中的颜料被附著或浸渍在至少第一层的层中。在另一具体方案中,媒体转移组件进一步包含第二层,其中该第一层相对于拟被标记的受质远离第二层。在另一具体方案中,第二层在接近拟被标记的受质的一侧含有粘合剂。
在一具体方案中,限制装置包含身体部位板组件、身体部位夹板组件、身体限制器或其组合。
可任选地,该身体部位板组件被配置来用以接受该身体部位的受质部分(例如经由提供在该组件的板中的一或多个操作窗)。可任选地,身体部位板组件包含导引物,用于在板组件附近定位该动物身体部位。可任选地,该身体部位板组件包含偏置手段,用于使第二板对第一板偏置,并夹住该动物身体部位。
在另一具体方案中,限制装置被可逆地固定在相对于该自动操作组件的位置上,例如经由可逆地固定限制装置组件至基板上(例如使用磁铁)及/或可逆地固定基板在相对于该自动操作组件的位置上(例如使用限制器平台)。
在另一具体方案中,该一或多个用于以该标记装置进行标记的致动器能够沿著Y、θ和R轴驱动该标记装置。
仍在另一具体方案中,该一或多个致动器的第一致动器是周期性标记致动器。
在一具体方案中,动物是啮齿目动物,比如小鼠。
在另一具体方案中,身体部位是尾巴、圆柱状的身体部位或圆锥状身体部位。
在进一步具体方案中,该一或多个致动器的第一致动器包含发动机,其连接至活塞,其中该标记装置被附在该活塞上,以提供周期性驱动的标记装置。可任选地,该发动机是伺服发动机。可任选地,第一致动器包含苏格兰轭。
任何上述的具体方案可被独立地提供或是与一或多个上述的其他具体方案组合。例如可以在标记系统中组合每个上述的具体方案。再者,本文教示的任何具体方案或可选择的技术特征可以和本文教示的任何其他具体方案或可选择的特征组合(除了当这样的组合会与具体方案或可选择的技术特征的一般性教示冲突的情况之外)。
在一方面为标记动物的方法,该方法包含使用本文教示的标记系统的步骤。
在另一方面是如本文教示所产生的标记。
在另一方面是带有如本文教示所产生的标记的动物。
在另一方面是计算机可读介质,其包含用于操作机械组件来执行本文教示的功能或方法的指令。
附图说明
图1描述模型1。
图2描述模型2。
图3描述模型3。
图4描述模型4。
图5描述媒体转移组件。
图6描述可选择的轴的实施例,可以将标记装置及/或机械手臂配置为在其附近移动。
图7描述限制装置。
图8描述限制装置。
图9描述身体部位板组件。
图10描述身体部位板。
图11描述身体部位板。
图12描述限制装置。
图13描述限制装置和媒体转移组件。
图14描述限制装置。
图15描述限制装置和媒体转移组件。
图16描述媒体转移组件。
图17描述在媒体转移组件中填充颜料隔间。
图18描述插入身体部位限制器中的媒体转移组件。
图19描述标记系统。
图20描述限制器平台。
图21描述限制装置。
图22描述自动操作组件和控制器。
图23描述标记装置的筒组件。
图24描述弹簧加载式尾板的分解图。
图25描述自动操作组件。
图26描述自动操作组件。
图27描述自动操作组件。
图28描述身体部位板组件。
图29描述身体部位板组件。
图30描述限制装置。
图31描述基板。
图32描述基板。
图33描述身体部位板组件。
图34描述包含身体限制器和身体部位限制器的限制装置。
具体实施方式
下列定义和縮寫系适用于本文中。
“示范性”(或“例如”)意指非限制性的实例。“示范性”术语并非特别为了说明优选的实例。
如本文所述的“生物安全性的”意指,当以本文所公开的方式使用时,对于动物实际上是无毒的。毒性的决定因素为本领域所知。可任选地,毒性由以下因素中的一者决定:死亡率、对整体健康的影响、疾病状态、对于动物正常活动的干扰(当急性及/或长期性暴露下)等等。
如本文所述的“身体部位限制器”系指可固定动物身体部位的限制装置。可任选地,身体部位限制器可固定动物的受质部分。例如身体部位限制器可以经由接触受质部分本身来固定动物的受质部分,或是接触动物的不同部位从而固定受质部分。
如本文所述的“生物永久性”系指在动物生命期间存在动物内或动物上一段相当长的时间。
如本文所述的“n±x%”系指自[n-(x%×n)]延伸到[n+(x%×n)]的范围。此一用法并不是为了就测量上说明误差或是精确性。
如本文所述的“皮肤”系指动物身体的外部覆盖物或是外皮。在一具体方案中,它包括皮下软骨及/或基质。
本揭示提供具有一或多个特征的标记。例如标记为耐用、容易施加、相对非侵入性、具有安全性、低程度的交叉读取(例如较少受到附近其他动物所产生的互相干扰),并且高水平的读取正确率(例如高于约80%或高于约90%或高于约95%正确率)。
本发明的范围以各种实施例、可选择的技术特征和通用的教示说明如下。
限制装置
根据本揭示的实用限制装置为任何可限制拟被标记的动物身体部位的装置,例如在一具体方案中,限制装置经由下列方式来限制身体部位:经由限制整个动物、经由限制身体、经由直接限制(例如接触)身体部位或是经由具有有用于限制动物的第一限制器和有用于限制拟被标记的身体部位的第二部分。实用的限制装置包括不会导致动物死亡或伤害动物的限制装置。根据本文所提供的教示,经由提供组件适当的尺寸和相对方位来限制所指定的动物或其身体部位,本领域的技术人员可以设计出实用的限制装置。
在一具体方案中,限制装置包含管件、各种合身表面、箱子或自然型体。在另一具体方案中,限制装置包含用于限制拟被标记之身体部位的钳或粘合剂。
在进一步具体方案中,经由磁铁、杠杆、针、重力、弹簧、凸轮或其他机械手段将限制装置固定在位置上(例如相对于机械组件)。仍在进一步具体方案中,经由真空、粘合剂或其他将限制装置粘至支撑件上的手段将限制装置固定在位置上。例如在使用前可以将限制装置可逆地固定在位置上。
在一具体方案中,限制装置包含身体限制器和一或多个个别的身体部位(例如尾巴)的限制器。例如在一具体方案中,限制装置包含身体限制器(例如管件或其他可容纳躯干的容器)和包含一个板或是一对板(比如固定板和弹簧加载式板)的身体部位限制器。
在另一具体方案中,限制装置包含一或多个:真空、杠杆、弹簧、凸轮、夹板、棘轮、钳、老虎钳或是其他用于限制动物身体或身体部位的机械手段。
仍在另一具体方案中,限制装置(例如身体限制器及/或身体部位板)包含可逆式固定手段,以将限制装置弄牢在支撑件(例如基板或桌面)上。在进一步具体方案中,可逆式固定手段包含一或多个磁铁(例如钕磁铁)、吸盘(suction cups)、粘合剂、闩或其他手段。在一具体方案中,可逆式固定手段(比如一或多个磁铁)可任选地提供一或多个下列特性:快速装载及/或卸下动物或动物身体部位、准确地定位限制器、减少操作员的训练、减少使用者的错误、可清洁性和容易杀菌、耐用及相当坚固(即便强行固定身体限制器也不会产生过多的制造成本)。在一具体方案中,使用者对于基于磁铁的可固定手段有高的接受度,特别是,例如在动物为小鼠、啮齿目动物或其他小型动物的情况,或是在限制器组件另外为小型的及/或被定位在互相非常靠近的位置的情况。
在进一步具体方案中,限制装置包含身体部位限制器,其用于限制具有拟被标记的受质的身体部位。可任选地,身体部位为尾巴、圆柱状的身体部位或圆锥状的身体部位。虽然本文教示的特定实施例提供尾巴作为身体部位,此等实施例是作为说明的目的,其他的身体部位仍可以被用来限制。据此,本发明提供标记系统或身体限制器,其中本文教示的任何具体方案的身体部位是尾巴,或其中身体部位可为其他身体部位(例如圆柱状的身体部位、圆锥状身体部位或任何其他身体部位)所取代。
身体部位夹板
在一具体方案中,限制装置包含身体部位夹板(也称之为“身体部位夹板组件’)。身体部位夹板(例如尾巴夹板)为身体部位限制器,其经由在身体部位产生摩擦力(例如静摩擦力)可防止(或消除)受限制之身体部位的移动(或将该移动减至最少)。通常,身体部位夹板包含施加对立力量到身体部位的部件,从而防止身体部位在与对立力量的垂直方向上移动。可任选地,对立部件为互相偏置,例如经由弹簧或用于使对立部件互相偏置的其他手段(例如磁铁、绳索或螺钉)。可任选地,身体部位夹板(例如尾巴夹板)可防止身体的纵向移动,例如沿著Y轴移动,如表3和图6所描绘者。在一些具体方案中,此一身体部位可经由施加横向力量到身体部位来防止纵向移动。可任选地,身体部位夹板(例如尾巴夹板)供作为凸轮、钳、老虎钳等等。可任选地,将身体部位夹板(例如尾巴夹板)置于相对于身体部位的受质部分为接近动物(例如小鼠)躯干的位置,或是另外在该位置将其配置为接触身体部位。可任选地,身体部位夹板进一步包含齿状物、粘合剂、粗糙面或其他手段来限制身体部位的移动。包含身体部位夹板的限制装置的实施例系描绘于图7和图8中。
实用的身体部位夹板包括例如基于摩擦力的机械装置,比如滑动夹板、凸轮夹板、粘合剂、套索、绳或活结等等。
实用的身体部位夹板包括经偏置以互相对立但互相对立的力量不会大到损害或严重伤害到身体部位(例如折断骨头)的夹板。
身体部位板
在一具体方案中,限制装置包含对立部件(例如底板和顶板),其可夹住或容纳或固定身体部位(例如尾巴),并经由施加法向力或作用力来防止身体部位往一特定方向移动(在下文中为’板’或‘板组件’)。
可任选地,将身体部位板配置为可接受身体部位的受质部分(例如接受标记的尾巴部位)。根据本文提供的教示,本领域技术人员可以容易地提供此一身体部位板,例如考虑到身体部位(或其受质部分)的特性,比如身体部位的形状和尺寸、身体部位的构造、肌肉强度或身体部位移动的倾向、及/或身体部位与其他身体部位的方位或间距。
可任选地提供身体部位(例如尾巴)板一或多个受质操作窗。例如在一具体方案中,将标记装置配置为可经由使标记装置穿过操作窗并接触受质来制造标记。可任选地,身体部位板包含多个窗,例如每个窗对应到多字符标记的个别字符(即字符窗)。在一具体方案中,身体部位(例如尾巴)的受质部分可能会呈弓形、弯曲或扭曲,而标记窗的使用在一些具体方案中则防止了此一现象。本领域专门技术人员会了解到一特定的“板”不需要是固体部件,只要它的功能如同本文所教示的板即可。
可任选地,板组件包含用于在板组件附近给动物身体部位定位的导引物(例如机械式导引物)。一个或两个板可包含槽(例如一个板具有U形或放射状沟槽及/或一个板具有V形或v沟槽),例如提供身体部位的自定中心及/或身体部位的自定水平。此一配置也可以被使用于例如提供作用力或法向力的第二轴给身体部位。据此,在一具体方案中身体部位板可防止沿著两个(例如垂直的)轴的移动。根据本文提供的教示,本领域专门技术人员现在可以容易地提供其他可防止沿著两个轴移动的身体部位板的实施例。
可任选地,使第一板偏置(例如经由弹簧)来夹住身体部位,使其紧靠著第二板,以限制身体部位。例如在一具体方案中,使第二板协调性地偏置(例如经由一或多个弹簧或其他弹性偏置手段)来与第一板对立。可使用此一配置来例如提供自定水平的身体部位板。实用的偏置手段包括弹簧、多个弹簧、海绵状物、凝胶、泡沫状物和橡胶。其他实用的偏置手段包括液体的使用,例如当力经由气压或浮力所提供。将身体部位板配置为可接受身体部位的受质部分(例如经由在固定板中提供一或多个操作窗),且使第一板偏置在不会造成身体部位实质变形的力量下(例如不会将受质上“推”过操作窗)与第二板对立。
在一些具体方案中,操作窗、槽及/或弹性或协调性偏置手段作为身体部位板(例如尾板或其他圆锥状或圆柱状的身体部位)的特征单独或共同结合,提供产生标记的标记系统一或多个以下特性:乾净、清晰、清楚界定、精确、高清晰度、持久及/或对于接受的动物为安全的。在其他具体方案中,每个特征单独或共同产生作用,以确保受质(及其亚部分或甚至其微部分)对标记装置的自动操作手臂或是原点位置的适当接近性及/或方位,例如从而提供一致的穿透或标记装置(比如针)与受质之其他接触的深度。当标记装置必须到达一特定深度以有效标记受质时,这个特性是最重要的,例如为了使标记(比如注射式纹身)可显示上文讨论的特性,必须将颜料传递到真皮,而不是在下面的血管层或在上面的表皮层。使颜料传递到血管层会造成颜料被运走,而不是被看见,并且也会危及动物或引入外来污染物而造成动物无法被使用于实验中。传递到上面表皮层的颜料也会例如因为动物免疫系统的作用被快速地清除。动物(例如小鼠或其他啮齿目动物)和动物身体部位(例如尾巴)的受质真皮层厚度是少于一毫米的若干分之几。据此,考虑到动物身体部位(例如尾巴)的特性,比如它们的扭曲倾向、动物移动及/或不规则的(例如圆锥状)形状,本文描述的标记系统可使用自动操作组件来制造标记。
本文教示此一限制装置的实施例。可任选地,限制装置包含自定中心和水平的尾巴或其他身体部位板。(例如经由沟槽的使用和弹性或协调性偏置手段)。
身体限制器
在一具体方案中,限制装置包含身体限制器。身体限制器可以是任何限制动物移动的限制器。例如在一具体方案中,身体限制器限制动物躯干的横向移动、动物躯干的纵向移动,行动(例如步行)、枢轴式移动(例如绕著后腿旋转)、转动、头部旋转和其等组合。
在一具体方案中,将身体限制器配置为任何可限制动物身体的方式,例如在一具体方案中,身体限制器包含管件、容器或其他可接受躯干、头或其组合的罩体。可任选地,罩体提供围绕区域,其小到足以限制动物大幅度移动但是大到可避免动物身体遭受过度力量或与身体限制器的持续接触及/或便于装载。或者,身体限制器可以包含一或多个限制器,其接触(例如夹住)一或多个动物点(例如多个附肢,比如四只腿),从而限制动物的移动。
在一具体方案中,身体限制器包含罩体,其实质地围绕著躯干、头部或其组合。可任选地,罩体至少围绕头部,其中罩体对于动物为不透明的。可任选地,身体限制器至少围绕头部,且被上色,以阻止动物之可见光光谱的光线穿透。可任选地,罩体对于动物为不透明的但是对于人类则为透明的。例如罩体被染成红色以对于小鼠或其他动物的眼睛提供不透明的罩体,同时提供人类使用者透明的罩体,从而允许使用者看见动物。此种罩体可提供使动物平静的效果。其他颜色色彩包括琥珀色的色彩。
在一具体方案中,身体限制器包含可逆式固定手段,以将身体限制器固定到支撑件(例如基板或桌面)。可任选地,可逆式固定手段包含一或多个磁铁(例如钕磁铁)、吸盘、粘合剂、闩或其他手段。
在一些具体方案中,本发明的身体限制器基于若干原因而为实用的,例如在本发明的一些具体方案中提供身体限制器(例如环绕式身体限制器),其可防止动物绕著受限制的身体部位(例如尾巴)旋转及/或企图移动受限制的身体而转动它的头部,或防止动物本身(例如咬)或防止身体部位限制器(例如扭曲)。在一具体方案中,例如正当动物被限制在身体部位限制器(例如尾巴夹板)中及/或正从标记装置接受标记,而想要反抗或逃跑的时候,受限制的动物会试图这样的动作。
在一具体方案中,限制装置包含磁性连接的组合式身体限制器(例如连接基板和身体限制器)。在一具体方案中,这可使得限制器区域易于清理并加快动物进/出时间。
基板
本文描述的限制装置可任选地由基板来支撑。
可任选地,基板包含可逆地固定身体限制器及/或一或多个身体部位限制器至基板的手段(例如磁铁),例如以有效地定位限制器。可任选地,基板包含一或多个磁铁,以与限制装置(例如身体限制器及/或身体部位限制器)的一或多个磁铁的个自分布模式相互作用的分布模式来定位该一或多个磁铁。
可任选地,基板包含一或多个标定部件(例如唇件、桩、导引物),以允许使用者适当地定位限制器。此一标定部件与可逆式固定手段(比如磁铁)的组合系特别地实用,因为这样能让使用者将限制器放置于大概的位置从而让磁铁吸力自动定位该限制器。
可任选地,基板包含可握住的部件,如此一来使用者(例如人类使用者或自动操作机器)可以操作基板,例如基板可以包含把手。
可任选地,基板包含用于收集来自动物的残渣的残渣收集区。残渣收集区的实例包括槽、低陷处、泄水孔、吸收性材料等等。残渣收集区为,例如可用于集中尿、粪和其他残渣,而便于清理及/或样本收集/分析。
可任选地,基板包含可保护松动物件(例如身体部位)免于例如被发动机或其他运转部卡住的部件。该部件可以是导引物、屏障或是使松动物件(例如身体部位)自运转部转向的其他手段。例如基板可具有一端口来引导或使身体部位(例如尾巴)的末端转移到基板下,且可任选地进一步在基板的下侧包含唇件以屏蔽身体部位。
可任选地,基板被固定在相对于自动操作组件的位置上,如此一来动物的受质部分被适当地递交给自动操作组件,例如可使得自动操作组件和限制装置互相以固定方式来定位。可任选地,基板为可逆地固定在相对于自动操作组件的位置上。例如标记系统可包含限制器平台(例如如图20中所描绘者),其中限制器平台和自动操作组件互相以固定方式来定位;且将限制器平台配置为可接受基板。可逆地固定基板系提供一或多个下列优点:在标记系统中快速且准确的定位动物,便于限制装置的装载而不会受到自动操作组件及/或其他系统组件的干扰,和可使用多个基板以使得当第一只动物被标记的同时,可将第二只动物装载到限制装置中,以及就不同的限制器配置使用多个基板(比如就不同动物种类或尺寸及/或不同身体部位的受质)。
可任选地,限制器平台包含更多垂直(或Z轴)停止件,以确定基板的方向,并且支撑动物限制器在相对于自动操作组件的适当垂直(或Z轴)位置、一或多个纵向(或Y轴)停止件,以确定基板的方向,并且支撑动物限制器在相对于自动操作组件的适当纵向(或Y轴)位置、及一或多个横向导引物,以确定基板的方向,并且支撑动物限制器在相对于自动操作组件的适当的横向(或X及/或Z轴)的位置。
限制器组合
在进一步具体方案中,限制装置可任选地包含一或多个:身体限制器、身体部位夹板和身体部位板。在另一具体方案中,限制装置包含每个这些限制器、单个限制器或限制器的组合。
一个具体方案提供了限制装置,其包含身体部位(例如尾巴)板组件和身体部位(例如尾巴)夹板组件(例如滑动夹板或其他夹板组件)。可任选地,身体部位板组件包含横向对立板(例如在Z轴附近互相对立的板),且身体部位夹板组件包含横向对立夹板(例如在Z或X轴附近互相对立的夹板),其中身体部位板组件和身体部位夹板组件相对于彼此为纵向地排列。可任选地,横向对立身体部位板在Z(或垂直)轴附近互相对立,及/或板组件的第一板包含一或多个(例如3个)受质操作窗(例如互相纵向排列)。可任选地,第一及/或第二板包含可自定身体部位中心的槽。可任选地,第一板的槽为放射状沟槽,及/或第二板的槽为v沟槽,比如锥形的v沟槽(例如自夹板组件逐渐向外变尖)。可任选地,夹板组件相对于板组件接近动物身体。可任选地,身体部位板互相对立的力量实质地少于该身体部位夹板对立的力量。例如第二板可被协调性地偏置(例如经由一或多个弹簧)以与第一板对立。在一具体方案中,此一配置可提供一或多个下列特性:
在不会实质地扭曲身体部位的受质部分之下限制身体部位纵向移动和横向移动;
适当地确定身体部位的受质部分的方向的同时允许高准确性制造标记;
在不会压迫或危及身体部位的受质部分之下限制身体部位的纵向移动;或
限制至少身体部位的一部分,不需要对其施加油。
此一限制装置可为本文所教示的任何具体方案中的限制装置(除了当它与具体方案的明确教示抵触的情况之外)。虽然本发明涵盖了包含限制装置的标记系统,本发明也涵盖标记系统之外的限制装置(例如作为独立的产物)。此一装置的非限制性实施例系描绘于图12、图13、图14和图15中。据此,此一装置可以进一步包含额外的组件,例如基板、用于接受媒体转移组件(例如狭缝及/或标定部件)的手段及/或身体限制器。
本文所描述的一个具体方案提供限制装置,其包含身体限制器和身体部位(例如尾巴)的夹板组件(例如滑动夹板组件或凸轮夹板组件)。可任选地,身体限制器和身体部位夹板为互相固定以提供单一单元。可任选地,身体部位夹板组件与身体限制器并列,如此一来身体部位夹板可以在接近于动物躯干的位置接触身体部位。可任选地,身体限制器包含如本文所教示的环绕式罩体(例如圆顶状或凹形的罩体)。可任选地,罩体提供围绕区域,其小到足以限制动物大幅度移动但是大到可避免动物身体遭受过度力量或与身体限制器的持续接触及/或便于装载。可任选地,罩体对于动物为不透明的。可任选地,对于人类为透明的。可任选地,罩体对于动物为不透明的但是对于人类则为透明的。可任选地,罩体被着色(例如被染成红色)。可任选地,身体限制器包含可逆式固定手段以使身体限制器固定至支撑件(例如基板或桌面),例如一或多个磁铁(例如钕磁铁)、吸盘或粘合剂。在一具体方案中,此一装置可任选地提供一或多个下列特性:
当将尾巴递交给使用者或标记装置的同时可限制身体移动;
允许快速地限制一或多只动物,例如对于每只动物使用单一限制动作;
允许使用单手来限制动物;
允许快速地释放动物,例如使用单手
在不用将动物转移到不同表面的情况下允许使用者限制一或多只动物;
允许在无菌(例如不锈钢)表面上限制动物;或
在动物感知到不透明环境的同时允许受限制的动物的可视性。
限制装置组件的实施例包括(但不限于)列在表1中的组件。
表1限制器的实施例
限制器组件 | 小鼠尾巴标记的实施例 | |
1 | 基板 | 针对小鼠的基板 |
2 | 身体限制器 | 针对小鼠的身体限制器 |
3 | 弹簧加载式身体部位板 | 弹簧加载式尾板 |
4 | 可折断式踢板 | 可折断式踢板 |
5 | 固定身体部位板 | 固定式尾板 |
6 | 操作窗 | 操作窗 |
7 | 媒体转移组件 | 一次性的标记媒体容器 |
8 | 身体部位夹板 | 尾巴夹板 |
虽然本发明涵盖了包含列于表1中的每个组件的限制装置,限制装置可以包含一个、所有或少于所有的组件,例如如表1所陈述,限制装置可包含弹簧加载式身体部位板、固定身体部位板、身体部位夹板和身体限制器。同时如表1所陈述,限制装置可包含弹簧加载式身体部位板、固定身体部位板和身体部位夹板。在可选择的具体方案中,身体部位是尾巴(例如小鼠尾巴)。
表2列出数种可选择的具体方案的组件(需注意的是表中所用的号码部分系对应于表1所列出的号码。
表2限制器组合的实施例
自动操作组件
自动操作组件为任何自动操作组件,其包含具有标记装置附在其上的机械手臂和一或多个致动器,用于以该标记装置进行标记,及可任选地用于定位标记装置。在一具体方案中,由控制器操作机械手臂,以将附接的标记装置定位在拟被标记受质的附近。
机械手臂
在一具体方案中,本文所述的机械手臂意欲包括任何机械结构,其允许标记装置在受质附近定位,从而驱动标记装置(或其标记部件)标记该受质。在另一具体方案中,机械手臂沿著y轴和R轴定位标记装置。在进一步具体方案中,机械手臂例如经由驱动标记部件来标记受质,来操作标记装置或控制标记装置的操作。
在一具体方案中,机械手臂沿著Y轴、θ轴和沿著R轴定位标记装置。
机械手臂(与一或多个致动器组合)可被配置来沿著任何轴定位标记装置。例如在一具体方案中,机械手臂可沿著线性轴(例如Y及/或R)、旋转轴(例如θ)或其组合定位标记装置。根据本文提供的教示,本领域专门技术人员可容易地制造自动操作组件,其能够使得标记装置在所要的轴附近移动。例如在一具体方案中,标记装置通过提供线性轨在线性轴附近移动或是可以通过提供跟随著所要的轴的轨在任何其他轴(例如旋转轴)附近移动。在一具体方案中,作为另一个实例,标记装置经由放射状手臂(例如自枢轴点延伸的手臂)在旋转轴附近移动。在一具体方案中,作为另一个实例,标记装置经由提供与曲轴销连接的活塞在线性轴附近移动。在一具体方案中,作为另一个实例,标记装置经由提供齿条和齿轮的机构(其中标记装置连接至线性齿条部分)在线性轴附近移动。在一具体方案中,作为另一个实例,标记装置经由提供齿条和齿轮的机构(其中标记装置连接至齿条部分,因而建构成齿条/齿轮组合)在非圆的曲轴附近移动。在一具体方案中,作为另一个实例,标记装置经由提供齿条和齿轮的机构(其中标记装置连接至圆形齿轮部分或是其中标记装置连接到齿条部分且该齿条部分为圆形)在旋转轴附近移动。在一具体方案中,作为另一个实例,标记装置经由提供曲柄滑块机构(其中滑块是枢转滑块)在曲轴附近移动。
在一具体方案中,机械手臂沿著列于表3中的2或多个(例如2或3)的轴定位标记装置。
标记装置
在一具体方案中,本文所述的标记装置为任何装置,其能够制造标记,例如经由热烙印、冷冻烙印、烧蚀(ablation)、漂白、纹身、染色、化学性染色、注射、打印、喷射、著色、模板印刷(stenciling)、压模(stamping)、刮刻(scratching)、蚀刻、上色、缝纫等等。
标记装置可为任何包含一或多个标记部件及用于连接标记部件到机械手臂的手段的装置。
实用的标记部件的实例包括笔、针、模具、注射器、印记、注射管、刀片、薄膜、贴纸、喷雾器、刷子或其他标记部件。其他标记装置包括烙铁或激光。
在进一步具体方案中,针为实心针或空心轴插管。仍在进一步具体方案中,针包含在接近拟被标记的受质的一端为尖头或平头。仍在进一步具体方案中,实心针包含在接近拟被标记的受质的一端具有空腔的头。
仍在另一具体方案中,标记装置包含加热元件,例如用加热一或多个烙铁。在另一具体方案中,热可由任何手段来供给;例如经由电或化学手段。
在另一具体方案中,标记装置包含针式喷射注射器。
在另一具体方案中,标记装置包含可将颜料从媒体转移组件转移到受质的离散区域的标记部件。例如它可以是刃口、粗糙面、注射器轴或任何转移面。
在一具体方案中,标记装置含有多个被容纳在多于一个[次]组件中的标记装置组件。例如标记装置可包含一次性的或可替换的(“筒”)组件,其包含一或多个标记部件和用于将筒及/或一或多个标记部件连接到机械手臂的可重复使用性组件的手段。可任选地,该筒可容纳图样定义元件(例如标记部件),比如注射器轴,且该可重复使用的组件可容纳致动器及/或含有颜料的储存器。
实用的标记装置可产生带有周界轮廓分明的标记,例如鲜明且清晰的标记。
出乎意料地,与空心针相比,实心针可任选地需要实质上较少的消毒清理时间,且具有较长的寿命,特别是当标记装置被配置用于标记小或需要小心处理的受质(比如小鼠的皮肤)的时候。
当标记装置包含多于一个标记部件(或是当使用多个标记部件)时,标记装置或多个标记装置可以作为一个整体被驱动来标记受质,或是每个标记部件或标记装置可以彼此被独立地驱动。再者,此种标记部件或标记装置可以任何所要的模式来定向。例如在一具体方案中,不论标记装置是否可以在轴附近移动,标记部件被分布在所要的轴(平面的、球形的、线性的、圆形弧线的)或非圆形弧线轴之上。提供这样的一种标记部件模式作为独立驱动标记部件(例如针)的模式允许标记装置作为一个整体模仿沿著指定轴的定位(移动)。据此,本揭示提供任何本文所教示的具体方案一个可供选择的具体方案,其中指定的自动操作手臂致动器为一标记装置所取代,该标记装置包含独立驱动之标记部件的相对应模式,例如θ致动器可任选地为一标记装置所取代,该标记装置包含多个独立驱动的标记部件,其沿著圆形弧线或其他弧线的内部被模式化(例如呈放射状模式的向内延伸的针)。在一具体方案中,作为另一实例,Y致动器为一个标记装置所取代,该标记装置包含多个单独驱动的标记部件,其以线性方式被模式化。根据本文所提供的教示,本领域专门技术人员现在能够提供这样的取代。
致动器
机械组件包含至少第一致动器(在本文中也称为‘标记致动器’),其使得标记装置在受质上制造标记,即如本文所用的,其‘驱动来制造标记’。在一具体方案中,机械组件进一步包含一或多个额外的致动器,用以在于受质上制造标记之前,在受质上或在受质附近定位机械手臂(和标记装置),及/或之后使标记装置返回原点或另外分离标记装置。
在一具体方案中,致动器为任何类型的致动器,例如发动机、音圈式、螺旋式、压电装置、螺线管或气动泵。实用的发动机包括例如步进发动机和伺服发动机。
在一具体方案中,致动器是例如线性致动器(例如Y轴致动器)、旋转式致动器(例如θ轴致动器)或是可从旋转式转换为线性运动或从线性转换为旋转式运动的致动器(例如活塞类型的致动器)。致动器(例如标记致动器)可使得机械手臂或其标记装置以恒速运动或来回运动方式移动。
致动器(例如发动机)可任选地经反馈机制所控制,例如提供机械手臂或其标记装置的位置信息的反馈机制。
可任选地,反馈机制位在致动器的外部,且包含固定在机械手臂或标记装置上的旗标和固定在相对于限制装置(或反之亦然)的位置的传感器。例如可提供一或多个旗标给每个移动轴,以使得标记装置能够被适当地定位。可任选地,自动操作组件在机械手臂(例如为第二致动器所驱动的手臂)上包含“受质”旗标(或多个受质窗旗标),其中将该受质旗标定位,以致当机械手臂在受质附近(标记位置)定位标记装置时,传感器可探测到旗标。标记致动器(第一致动器)接著可以被驱动来制造标记(例如由通过来回活塞被连接到标记装置的伺服发动机所控制)。
可任选地,反馈机制位在致动器的内部。例如在一具体方案中,使用伺服发动机来提供致动器(例如第一致动器)。一般来说,伺服发动机包括发动机、反馈装置和传动器。发动机在直流电下运作,且通常比可产生相同扭矩量的其他发动机为更热和更小。反馈装置时常为编码器或分解器(例如32计数编码器),其安装在发动机的背部,且反馈装置回报性能信息(比如发动机的位置和发动机速度)给传动器。伺服发动机的传动器提供电流至发动机,且传动器包括可编程的控制装置(例如控制器),其回应于来自反馈装置的反馈来支配电流。伺服发动机可被运算法所控制,比如比例积分微分(PID)运算法。在一具体方案中,当致动器中使用伺服发动机时(例如经由来回活塞(比如苏格兰轭组件)被连接到标记装置),可提供特性。这些特性的实施例详述于实施例20中。
在本文所教示的其他各种特性中,伺服发动机可任选地做为标记致动器,来给予标记系统在可减少机械手臂为了改变位置所需的运作量的位置上停止标记装置运作的能力。例如可将标记装置固定到与伺服发动机连接的活塞,以使得标记装置可进行来回上/下“标记”运动,并且该伺服发动机的运作是在能够使针的周期移动(例如当完成标记或是其字符的时候)停在上止点的准确性下进行。这个特征排除了将标记装置(例如针)拖曳到标记面上而不用全面向上(或Z-轴)移动(例如经由第二致动器)机械手臂本身的可能性。
在一具体方案中,用于标记受质的致动器沿著一或多个轴或是在一或多个空间点的周围或附近驱动标记装置和可任选地机械手臂。可选择的轴包括线性轴和旋转轴,如图6中所描绘者。例如表3列出可选择的轴,标记装置及/或机械手臂可被配置为在其附近移动,如图6所描绘者(请注意,R轴系相对于θ和φ来界定,并且当θ和φ两者皆等于零时与Z轴平行)。虽然未描绘在图中,其他可选择的轴包括相对于(例如垂直于)θ和ψ或是ψ和φ来界定的轴。
表3移动轴
轴 | 表4中相对应的标示 |
Y | 1 |
Z | 2 |
X | 3 |
Θ | 4 |
Φ | 5 |
Ψ | 6 |
R | 7 |
本领域专门技术人员会认知到某些示范性轴在于本文教示的标记系统的机械组件中为相对于彼此来界定。例如虽然某些描述和图列举Z轴为垂直轴,本领域专门技术人员会了解到这是为了说明本发明。
在一具体方案中,致动器驱动沿著单一轴的移动。在另一具体方案中,致动器驱动沿著多个轴的移动。可任选地,标记装置及/或机械手臂能够在多个轴上移动,其中,沿著每个多个轴的移动由不同的致动器所控制。
虽然本发明涵盖了标记系统,其中标记装置及/或机械手臂能够在一个、所有的或少于所有的界定于表3和图6中的轴上移动(例如独立于其他轴),
表4提供在其附近可驱动标记装置的轴的实施例组。在此等具体方案中,经由不会移动机械手臂的致动器(即除了标记装置之外不会移动机械手臂(例如将致动器置于手臂和标记装置之间))来驱动标记装置制造标记,如此是为了例如相较于可同时移动标记装置和机械手臂的致动器,提供标记装置的准确移动及/或可减少致动器的磨损。
表4移动轴的示范性组合
A: | 1,2,3,4,7 |
B: | 1,4,7 |
C | 1,2,4 |
D: | 1,2,4,5 |
E: | 1,3,4,7 |
F: | 1,4,5,6 |
G: | 1,4,5,6,7 |
本发明的实用自动操作组件可以是使得(标记装置的)标记部件接触受质的致动器。可任选地,该致动器使得标记部件刺穿受质(例如注射纹身)。可任选地,致动器使得标记部件以来回(‘周期’)运动方式移动,例如经由提供通过活塞连接到标记装置的发动机。例如当經由一或多只针刺穿拟被标记的动物皮肤来产生标记时,针可以进入皮肤并沿著相同途径离开皮肤,例如经由从皮肤中撤回,使得标记和组织受伤的范围减至最小。
在一具体方案中,机械组件包含至少一个第一致动器,其驱动用来制造标记的标记装置(例如R或Z轴),且进一步包含至少一个用于定位机械手臂(和标记装置)的第二致动器(例如X、Y、Z、φ或θ)。可任选地,第一致动器被连接在机械手臂和标记装置之间。此一配置允许更快速地放置标记装置(即相对于拟被标记的身体部位的位置和角度)、更准确和分立的标记、及/或在标记致动器上产生较少的磨损(例如如
图1和图25中所描绘者)。此一自动操作组件可任选地在标记系统中与身体部位限制器(比如身体部位板组件)组合。例如此自动操作组件适用于与带有协调性偏置手段及/或一或多个操作窗的身体部位(例如尾巴)板组件组合。
在一具体方案中,机械组件包含至少一个第一致动器(例如来回活塞连接至比如伺服发动机的发动机),其驱动用来制造标记的标记装置(例如R或Z轴),且进一步包含至少一个第二致动器(例如X或θ轴),和至少一个用于定位机械手臂(和标记装置)的第三致动器(例如Y或φ)。可任选地,第一致动器被连接在机械手臂和标记装置之间(例如如
图1和图25中所描绘者)。例如可驱动第一致动器(例如周期性驱动)来制造标记,并且为了制造带有所要形状、图样、字符或一组字符的标记,在制造标记方法期间操作第二和第三致动器。此一自动操作组件可任选地在标记系统中与身体部位限制器(比如身体部位板组件)组合。例如此一自动操作组件适用于与带有协调性偏置手段及/或一或多个操作窗的身体部位(例如尾巴)板组件组合。
仍在另一具体方案中,自动操作组件包含第一和第二致动器,且第一致动器沿著R或Z轴驱动标记装置。在进一步具体方案中,第一致动器包含连接到活塞(例如苏格兰轭)的伺服发动机(例如PID控制式)。
仍在另一具体方案中,自动操作组件包含第一和第二致动器,且第一致动器沿著X、Y、Z或θ轴驱动标记装置。
在一具体方案中,自动操作组件包含第一和第二致动器,且第一致动器沿著R或Z轴驱动标记装置,而第二致动器沿著X、Y、Z、φ或θ轴驱动标记装置(和机械手臂)。例如第一致动器可以沿著R轴驱动用于制造标记的标记装置,且第二装置可以沿著θ轴驱动标记装置。可任选地,第一致动器包含连接到活塞(例如苏格兰轭)的伺服发动机(例如PID控制式)。
在一具体方案中,自动操作组件包含第一和第二致动器,且第一致动器沿著X、Y、Z或θ轴驱动标记装置,且第二致动器沿著X、Y、Z或θ轴驱动标记装置。
在一具体方案中,自动操作组件包含第一、第二和第三致动器,且第一致动器沿著R或Z轴驱动标记装置,第二致动器沿著X或θ轴驱动标记装置(和机械手臂),且第三致动器沿著Y或φ轴驱动标记装置(和机械手臂)。可任选地,第一致动器包含连接到活塞(例如苏格兰轭)的伺服发动机(例如为PID控制)。
在一具体方案中,标记装置经第一致动器(例如沿著R、X、Y、Z或θ轴)所驱动以在受质(例如皮肤或真皮)附近(例如与受质齐平)定位标记装置,且接著周期性驱动(例如沿著R、X、Y、Z或θ轴来回)以一或多次接触受质(例如重复地接触或刺入受质)。可任选地,第一致动器包含经由活塞(例如苏格兰轭)连接到标记装置的伺服发动机(例如PID控制式)。
在一具体方案中,自动操作组件的致动器经配置在圆柱状的或圆锥状受质上来制造标记。根据本文提供的教示,本领域专门技术人员现在能够提供这样的配置。例如经由提供在旋转轴(例如θ轴)附近驱动标记装置的致动器可以在这样的受质上来制造标记。作为另一实例,经由提供多个在圆形弧线或其他弧线的内部附近经模式化的单独驱动的标记部件(例如针)可以在这样的受质上来制造标记。
控制器
在一具体方案中,本文所述的控制器为任何能够控制机械手臂相对于自动操作组件的位置/移动及/或用于驱动标记装置的控制器,例如计算机或微处理器或计算机接口装置。
本发明涵盖计算机程序(例如记录在计算机可读介质上),其包含操作机械组件来执行本文所教示的功能或方法的指令。
控制器操作机械组件在受质附近定位标记装置并标记受质。可任选地,控制器操作机械组件来制造预定的标记,例如预定的形状、位置、尺寸及/或角度。控制器可以经由既有指令、使用者输入或经由使用告知控制器受质位置的标定装置来确定受质的位置。可任选地,标定装置系相对于限制装置被固定。可任选地,限制装置包含标定装置。可任选地,标定装置包含光学系统,例如描述于美国第2008/0247637号,其以引用方式并入到本文中。
在一具体方案中,控制器含有反应一或多个反馈机制(例如传感器)的程序。
在另一具体方案中,控制器含有运算法,比如PID以控一或多个基于伺服的致动器(例如标记致动器)。
根据本文提供的教示,本领域专门技术人员现在能够提供可操作根据本发明之机械手臂及/或标记装置的控制器。
可读标记
在一具体方案中,可读标记为任何可辨识的标记。例如它可以是数字、字母、条码、图样、其他符号标记或任何其他可辨识的图像。它也可以是二进制代码,例如比如本领域所知的128代码。
在另一具体方案中,可读标记为任何可产生吸收、反射、信号散射、再辐射或是由机器(例如远程阅读器)或环境辐射所产生的信号偏振改变的标记。
可读标记可任选地使用可见光或非可见电磁辐射(比如红外线、紫外线、X射线,毫米波RF和其他)来辨识。
可任选地,标记可为人类所读取或视觉性地解码。
可任选地,标记为机器可读的。
可任选地,可读标记编码纠错信息。
媒体转移组件
在一具体方案中,本文所述的标记系统进一步包含形成标记的颜料。在一具体方案中,颜料被提供于媒体转移组件中,其中,该标记装置可经由接触颜料并接著接触拟被标记的受质来制造标记。
在一具体方案中,媒体转移组件被配置为放置在受质上。在此一具体方案中,机械组件可被编程,以经由将标记部件插入媒体转移组件中(或者接触媒体转移组件)并接著在从媒体转移组件中撤回(或者分离)标记部件之前,将颜料转移到受质(例如以标记部件刺入皮肤中),以制造标记。可任选地,媒体转移组件包含转移层、转移片、转移模或包含颜料的基质。可任选地,媒体转移组件包含在接近拟被标记的受质的一侧的粘合剂。可任选地,标记部件经由从媒体转移组件强制地偏置颜料,来将颜料从媒体转移组件转移到受质。可任选地,标记部件包含针、注射器轴或其针头(例如实心针)。
在一具体方案中,将媒体转移组件配置为可放置在除了动物之外的支撑件上。可任选地,将媒体转移组件配置为在制造标记之前可接触和脱离标记装置。在此一具体方案中,机械组件可被编程以制造标记,其系经由以媒体转移组件接触标记装置一段时间使标记装置被填装上颜料(例如经由将标记装置的针头插进媒体转移组件中)并接著使标记装置接触受质来制造标记。可任选地,在使标记装置接触受质之前,标记装置和媒体转移组件之间的接触中断(例如从媒体转移组件中撤回针)。可任选地,标记装置短暂地接触媒体转移组件一段时间使标记装置被填装,随后自颜料转移的接触移开,并接著接触拟被标记的受质。可任选地,媒体转移组件包含墨水或颜料垫、装满颜料的槽或容器(例如小袋)、转移层、包含颜料的基质等等。可任选地,填装标记装置包含从媒体转移组件中吸出颜料或允许颜料扩散到标记部件之中或之上。
在一具体方案中,本发明的媒体转移组件由一或多个隔间所形成,比如层或“叠层”。例如此一组件可以提供方便的方法来使颜料定位在拟被标记的身体部位的旁边(例如在其上)。在一具体方案中,适当的标记装置经由穿过媒体转移组件可以接著拾起颜料然后将颜料沉积在拟被标记的受质之上或之内。
在一具体方案中,媒体转移组件包含至少三个叠层,其中第一层(或隔间)包含颜料,且被形成在第二和第三“外部”叠层之间。可任选地,外部叠层被形成为层压品(laminate)。可任选地,第二及/或第三叠层为塑料叠层,例如由聚乙烯或聚尼龙所制成。可任选地,颜料层包含颜料载体,例如固体载体或分散剂。实用的载体包括毛细性载体、吸收性载体、粘性载体、增稠性载体、基质性载体、静电性载体及亲颜料性载体等等,例如米纸、泡沫状物、海绵状物、凝胶和静电的或亲颜料性涂层可提供实用的载体。在一具体方案中,使用此颜料载体的媒体转移组件可提供鲜明且清晰的、边界线条明确的、展现高清晰度及/或更有效制造的标记。
实用的媒体转移组件包括以外部叠层构成的组件,其具有一或多个下列特性:适合非平面受质(例如尾巴)、高张力(如此一来当拉紧或在操作期间它不会折断、在不会造成标记装置(例如针)过度磨损下仍可穿孔)、允许墨水被传送(例如推过)至受质、具有低的水蒸气传递速率(WVTR)、具弹性(如此一来当重复穿透时不会渗漏)及隔热。媒体转移组件可提供将颜料定位在圆柱状身体部位周围的实用手段。
在一具体方案中,外部叠层由任何可提供此等特性的材料构成。例如外部叠层可从塑料制成,比如聚酯或聚酰胺或任何已知可用于层压品或是薄膜的聚合物。可任选地,外部叠层包含聚尼龙、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯或其共聚物)或是其衍生物(例如聚对苯二甲酸乙二酯)。
在一具体方案中,提供媒体转移组件在外部叠层之间形成一层的颜料,其中外部叠层具有任何一、二或三个下列结构依赖性的特性:
约0.1至约3.5,gr./100sq.in./24hrs的WVTR,例如约0.3(如经由ASTM F-1249-90方法所测得)。
约50%至约90%的伸长模量,例如约70%(如经由ASTM D882-91;A方法所测得);及
约10至约30lbs的穿透强度,例如约15lbs(如经由FTMS 101-C,2065.1方法所测得);
这样的媒体转移组件不限于由任何特定塑料(或其他材料)所制成的叠层。根据本文提供的教示,本领域专门技术人员现在能够在不需进行过多实验之下选择出可提供本文教示的标的特性的外部叠层。这样的特性系依赖于例如层的构造或组成及层的厚度。例如,具有约0.003in.厚度及由聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯所构成的外部叠层适用于提供这样的媒体转移组件。作为另一实例,具有约3mm厚度且以聚尼龙构成的外部叠层适用于提供这样的媒体转移组件。
实用的外部叠层(例如塑料叠层,比如聚乙烯或聚尼龙)包括具有可提供约0.45+/-约5%、10%、15%、20%、25%或50%的水蒸气传递速率(watervapor transmission rate(WVTR))的层厚度的叠层。其他实用的叠层包括具有可提供约0.3+/-约5%、10%、15%、20%、25%或50%(例如约0.3+/-10%)水蒸气传递速率的层厚度的叠层。
实用的外部叠层(例如塑料叠层,比如聚乙烯或聚尼龙)包括具有约10至30lbs.的穿透强度及约50%至90%的伸长模量的叠层。
在一具体方案中,具有约0.003in.+/-10%、20%或30%的厚度且由聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯所构成的一或多个外部叠层为适用于提供这样的媒体转移组件。
在一具体方案中,一或多个外部叠层具有约3mm+/-10%、20%或30%的厚度且由聚尼龙所构成。
在一具体方案中,隔间提供一或多个:颜料的载体或支撑件(例如包含颜料的基质、壳体或夹层)、用于支撑或者连接媒体转移组件至标记系统的界面(例如粘合剂或锁部件)或将颜料与外界隔绝的屏障。
在一具体方案中,媒体转移组件包含框架(例如以支撑叠层及/或定位媒体转移组件)。可任选地,框架为刚性或半刚性的框架。可任选地,框架包含标定组件。
在一具体方案中,媒体转移组件包含标定组件(例如机械式标定组件),比如标定孔,以便在预定方位相对于身体部位限制器(例如如图18中所描绘者)及/或自动操作组件(例如如图19中所描绘者)来定位媒体转移组件。
在一具体方案中系提供媒体转移组件包装,其中该媒体转移组件互相连接(例如串联或是边对边)。在这样的具体方案中,任何指定的媒体转移组件可任选地经由移动整个包装来被定位。可任选地,标记系统被配置为使第一媒体转移组件自用于标记受质的位置移开(例如自受质移开)的同时,将第二媒体转移组件(例如与第一媒体转移组件毗连)置于用于标记受质的位置。例如媒体转移组件包装可为媒体转移组件卷,且可任选地将该卷置于转轴上(例如由发动机转动的轴),以使得第一媒体转移组件的移开及第二媒体转移组件的同步放置可经由卷起或回卷该包装来达成。可任选地,该包装或转轴包含用于在受质附近适当放置的标定组件。
虽然媒体转移组件特别适用在本发明的机械标记系统,本发明也涵盖在非机械系统中使用媒体转移组件的具体方案,例如使用手持型标记装置(例如纹身枪)来标记受质(例如动物或无生命的物体)。
颜料
在一具体方案中,本文所描述的颜料为任何可根据本文描述的揭示来制造标记的颜料。可任选地,颜料为生物安全性的。可任选地,颜料为生物永久性的。
本文所述的颜料为任何实用的颜料,比如可见黑色墨水、可见彩色墨水、红外线墨水、萤光墨水、电磁性墨水、磁性墨水、萤光染料、紫外线染料、颜料、或于可见或不可见光谱中的墨水。可任选地,颜料可包含一或多种药物、微粒、粉末或液体。
组件隔间
在一具体方案中,媒体转移组件包含一或多个隔间(例如叠层)。在一具体方案中,第一隔间(例如基质)提供颜料支撑件,颜料可被附著或浸渍在第一隔间中或第一和第二隔间之间。
在一具体方案中,第一隔间为多孔材料,该多孔材料可任选地储存颜料。可任选地,第一隔间包含基质,比如聚合基质。
媒体转移组件可任选地包含第二隔间(例如层)。第二隔间可任选地被分层紧邻于第一隔间。第二隔间可任选地为可形成保护性屏障的非多孔材料。
媒体转移组件可任选地进一步包含第二隔间,其中第二隔间相对于拟被标记之受质系接近于第一层,且其中第二隔间可任选地在接近拟被标记之受质的一侧含有粘合剂(或是呈粘合剂的形式)。
媒体转移组件任选地进一步包含第二隔间,其中第二隔间相对于拟被标记之受质系接近于第一层,且其中第二隔间含有受质软化剂或润滑剂(例如油或浸泡在油中的纱网)(或是呈受质软化剂或润滑剂的形式)。例如一个具体方案提供一次性的媒体转移组件,在接近受质的一侧包含软化剂或润滑剂,其中该软化剂或润滑剂为一层所覆盖,在将媒体转移组件放置于动物上之前,可移开(例如剥开)该层以露出软化剂或润滑剂。在一具体方案中,该油通过保养皮肤并当标记部件穿透时润滑该过程而使得纹身更为容易。
粘合剂
在一具体方案中,本文所用的粘合剂为任何粘合剂。在一具体方案中,粘合剂是生物安全性粘合剂(例如用于将媒体转移组件黏合在动物受质上或附近)。
动物
在一具体方案中,本发明的标记系统可标记动物。例如动物可为具有圆柱状圆锥状身体部位(比如尾巴、腿、手臂、鹿角或角等等)的动物。
在任何具体方案中,动物可为任何哺乳动物、鸟或其他脊椎动物。它可为任何的啮齿目动物(例如小鼠、大鼠、仓鼠、沙鼠等等)、兔子、灵长目动物或人类。
在一具体方案中为使用本文所述的标记系统标记的动物。在另一具体方案中为被标记的小鼠或是被标记的大鼠。
受质
任何身体部位可作为受质(‘身体部位的受质部分’)被标记,例如身体部位可以是为皮肤所覆盖的任何部位。
在另一具体方案中,身体部位具有一些圆柱状特征,比如尾巴、耳、腿、手臂、鹿角或角、手指、脚趾、颈或鼻。
尾巴
在一具体方案中,使用尾巴(例如小鼠尾巴)作为受质提供一或多个下列优点。标记尾巴的一个优点是尾巴比起动物的其他部位具有较少的毛发,而更容易使用。标记尾巴的另一个优点是环绕尾巴的标记从四面都看得见,而更容易分辨标记并且不需要在动物和扫描器之间精确校准。标记尾巴的另一优点为图像处理软件可以更容易地分辨尾巴形状和位置,因此图像处理成本较低、图像处理较快且标记读取系统的成本较低。标记尾巴的另一优点是经常经由尾巴来操作动物,因此更容易将尾巴递交给读取系统。另一优点是尾巴比整个动物更容易操作,所以更容易将尾巴递交给读取系统。尾巴的另一优点是它提供长、相对一致、连续的标记表面,且在一些情况中尾巴标记比起其他动物身体构造可储存更多的数据。尾巴标记的另一优点是比起常用的技术(比如手术移除手指和脚趾)较不具侵略性。另一优点是比起比如耳朵的区域(耳朵切口可能会部分愈合或恶化为较不可辨识的标记),更容易说明动物成长。另一较手指/脚趾移除和耳朵切口为佳的优点是可自动化施加识别标记、加速施加过程、减少错误、减少昂贵劳工训练的需要。另一较手指/脚趾移除和耳朵切口为佳的优点是可自动化读识别标记取、加速读取过程、减少错误、减少昂贵劳工训练的需要。
一个关键步骤是在尾巴上、尾巴内或可任选地尾巴周围(环绕著尾巴)制造可辨识的标记。可任选地,标记可由光学性可见材料构成。可任选地,标记可由使用电磁辐射可辨识的材料构成,电磁辐射通常为不可见的,比如红外线、紫外线或微波辐射。可辨识的标记可任选地经由热烙印、冷冻烙印、漂白、化学性染色、萤光染料、植入性颜料或植入性标记介质所制成。可辨识的标记可被做成增加或减少吸收、反射、散射、偏振或其他可辨识的性质。可任选地,可使用纹身方法、注射方法、插入方法、扩散方法、表面染色方法及/或结疤方法来施加标记。可任选地以手、或任选地以使用模板的手、或任选地自动使用预定的计算机控制或机械式控制的图样来施加这个标记。
经观察到,小鼠出乎意料地维持著相对为直的尾巴。如果小鼠尾巴经常卷起以致施加至尾巴的标记部分不清楚,可读标记需要包括更多的纠错信息。因为相互重叠的尾巴并不如预期地常见,因此可储存更多信息,而较不需要将信息储存空间投入于校正错误中。
远程阅读器
在一具体方案中,本系统可进一步包括远程阅读器,其能够读取机器可读的标记。远程阅读器可为任何能够读取产生吸收、反射、信号散射、再辐射或是由第一远程阅读器或环境辐射所产生的信号偏振改变的标记的阅读器。
在一具体方案中,远程阅读器产生询问信号,且该信号在信号产生器对面的动物的一侧被读取。
在另一具体方案中,远程阅读器产生询问信号,且该信号在与信号产生器和动物相同的一侧被读取。
根据本发明之实用远程阅读器的实例为条码阅读器(wand Reader)、笔条码阅读器(Pen bar code Reader)、微波阅读器、电容阅读器(Capacitance Reader)、照相机、全向条码阅读器(Omni-DirectionalBarcode Reader)、电荷耦合成像器(CCD Imager)、CMOS成像器、固定式定位(Fixed Position)。阅读器在进一步具体方案中为手持式或电动式。
在一具体方案中,远程阅读器包含单一传感器或一排传感器。
在另一具体方案中,远程阅读器为二维图像传感器,比如CMOS图像传感器、CCD图像传感器、光栅扫描传感器、微波反射计或X射线图像传感器。
在一具体方案中,远程阅读器为一维图像传感器,比如光探测器、光电二级管或其他信号转换器,其中使传感器在可辨识的标记上移动,且将在一段期间内所取得到1维数据重新构成标记区域的2维资料。
在另一具体方案中,将远程阅读器建构在镊子、钳子、铗钳或其他可捏或可抓的装置之内,如此一来当阅读器接触动物或是在当握住尾巴的转移期间可读取动物。
在另一具体方案中,操作员会将尾巴或整只动物(包括尾巴)递交给位在动物操作区域附近的固定式阅读器。在另一具体方案中,将阅读器固定在笼或其他栖息环境中的动物视野内的位置,如此一来阅读器可持续地或定期地读取所有视野内的动物。在进一步具体方案中,将阅读器固定在接近公用设施的区域,以提供额外的行为信息,比如饮水和摄食习惯或栖息环境内的活动。由于尾巴的弯曲性,标准条码阅读器可能无法在这种应用上运作良好。因为订制图像处理软件可取得尾巴特征,所以可辨识尾巴的订制软件对于解码是有帮助的。
仍在进一步具体方案中为机器可读标记,并且将读取标记的机器连接到其他自动化事件,比如允许或防止被标记的动物取得食物、处理、环境条件、实验条件或实体位置。
本文所提供的引证通过引用相关引证内容的方式被并入于本文中。
实施例
实施例1 标记系统
如图1中所说明的来标记小鼠尾巴。该标记系统包含针组件[1]、R轴针致动器[2]、Y轴致动器[3]、θ-轴致动器[4]和限制装置[5]。一次性的媒体转移组件[6]覆盖小鼠尾巴的表面。为了施加标记,使机器沿著各个轴驱动,以在皮肤受质(及媒体转移组件)附近定位标记装置。针致动器[2]的致动使得标记装置的针尖穿透媒体转移组件,并且当其继续向下穿过媒体转移组件并穿入至动物的皮肤时将颜料转移到皮肤受质,将颜料沉积在皮肤表面下。重复这过程以产生可读标记。
实施例2 标记系统
通过图3的标记系统来制造可读标记。该自动操作机器包含可定位机械手臂[6]的致动器[8]、附著机械手臂和标记装置[1]并驱动标记装置[1]的致动器[7]。将动物[9]限制在限制装置[3]中。当标记装置[1]穿过媒体转移组件[2]以刺穿尾巴皮肤时,会在尾巴制造标记。通过控制器[4]的控制重复该过程以产生可读标记。限制装置[3]的标定装置[5]可相对于机械手臂来定位限制装置[3],提供给控制器该机械组件相对于该控制器的位置信息,如此一来无论动物的位置在哪里都可使标记装置以精确方式与受质接触。
实施例3 限制装置
如图7所显示的来使用限制装置。身体限制器(2)可容纳动物的身体。在一具体方案中,限制器(2)为透明的或是使得操作员随时可看到小鼠身体。限制器(2)经由夹子、重力、磁铁或其他手段附在基板(1)上。包含弹簧加载式尾板(3)和固定式尾板(5)的尾板组件一起运作以使得尾巴表面的上部完全水平或是位在一预定要求的角度或其他相对于基板的方位上。调整顶板5的角度可调整尾巴上部的最后角度。弹簧加载式尾板(3)具有弹簧坐落在其下(未显示弹簧),弹簧可将尾巴上推紧靠著固定式尾板(5)。因为弹簧加载式尾板(3)有四个独立的弹簧在所有四个角向上推(未显示弹簧),其与尾巴表面底部的角度一致。操作窗(6)位在固定式尾板(5)中,并允许操作员可接近尾巴或是在固定尾巴位置的同时限制身体部位。在圆锥状身体部位的情况中,弹簧加载式板具有v沟槽(例如90度或更大的角度),使各种口径的圆锥集中于中心点,例如如图10所描绘者。在一些具体方案中,顶板5具有切进其中的弧形沟槽,该沟槽大到足以容纳将被限制之最大的圆锥状身体部位,例如如图11所描绘者。这些对立的特征(弹簧加载式尾板3的v沟槽和顶板5的弧形沟槽)使得身体部位沿著纵轴保持在正中,同时牢固并均衡地压著身体部位紧靠顶板(5)。在一具体方案中所说明的尾夹板(8)可为凸轮夹板或是可为简单如弹簧加载式钳,目的是为了使得被限制的身体部位的纵向移动减至最低或是消除该纵向移动。在尾巴和尾夹板(8)的情况中,将尾巴插入凸轮夹板中。一旦插入,尾夹板(8)可防止尾巴向前移动。当凸轮夹板用作为尾夹板(8)时,如果尾巴确实试著要向前移动,当尾巴向前拉扯时凸轮夹板会压得越来越紧(帆船利用这个方法来保持绳子紧固)。挤压尾夹板(8)上伸出来的拇指翼片,该尾夹板会打开并释放尾巴。将一次性的颜料容器(7)插入顶尾板5中,并且当顶板降低至尾巴上时该容器延伸到尾巴上。经由磁铁或夹子使得踢板(4)保持在基板上,如果操作员将动物拉进踢板时用力过度,可能会危害到尾巴和身体的接合,磁铁或夹子的设计让该踢板会分离而非折断尾巴。在一些具体方案中,身体限制器(2)在前方有供呼吸之用的洞,并且在其他位置有洞可供接近动物或将身体部位(腿、脚)拉出限制器供进行操作,同时保持动物的其他部位仍受到局限。
实施例4 以目前的标记系统标记小鼠
在小鼠身体部位(受质)做一可读标记。将小鼠限制在限制装置中,其中该装置为独立的限制器筒,其包含作为身体限制器的管件、作为身体部位夹板的凸轮夹板和作为身体部位限制器之以丙烯酸塑料制成的弹簧加载式挤压板。该管件的末端为一个大的锥形物,其经由尾巴将动物向后拉进该管件中而能够快速将小鼠插入。从末端到近端通过该管件的上部的狭缝切口可使得尾巴被一路拉过该管件至近端。在限制装置的近端,就在该管件的近端正后面为凸轮夹板,小鼠尾巴被插入其中,可使得尾巴被向后拉进凸轮夹板,随后扣上,防止小鼠将尾巴向前拉动。
将颜料、第一层、第二层和第三层组合为媒体转移组件。第二层为0.005”的氨基甲酸乙酯层,且将丙烯酸基粘合剂固定在接近尾巴(即拟被标记的受质)的一侧。将包含0.001”的米纸层的第一层放置在远离拟被标记的受质的第二层的一侧。生物安全且永久性颜料为标准黑色纹身墨水,其被分配在米纸上。第三层为0.001”的氨基甲酸乙酯层,而完成了3层的媒体转移组件。
将媒体转移组件盘绕于尾巴上。
限制装置的尾巴限制部分进一步包含弹簧加载式板,其被用来向下限制尾巴长度。一较低的弹簧加载式底板将为一次性带所覆盖的尾巴上推紧靠著平行固定于限制器的基部上的实心、坚硬、平展的顶板,使得尾巴上部完全地与限制器的基板平行。该锥形管件被保持在附有磁铁的基部上,并限制动物身体。
标记装置由附在具有苏格兰轭凸轮装置的机械手臂上的三头针筒组成。机械手臂经由无刷直流电动机在200Hz运转下驱动。机械手臂进一步包含旋转式致动器,其在尾巴的弯曲表面周围移动标记头,以在尾巴表面上产生水平标记。旋转式致动器被附在线性致动器上,其顺著尾巴长度上下移动机械手臂,在从尾巴近端到末端的尾巴表面上产生垂直标记。
控制器进一步包含嵌入式运动控制系统,并且在位图字型模式(bitmapfont patterns)产生或‘绘制’由使用者在程序开始时所输入的三个字符之后同时驱动所有三个致动器。
经由键盘将三个字符的文字数字码编程到控制器中,并按‘开始’钮。接著,该装置经由向下驱动三头针筒使之穿过尾板顶部中的洞、穿过媒体转移组件、然后进入动物尾巴的皮肤中,将可读标记放在受质(即动物尾巴的皮肤)中。
在标记系统完成创造标记之后,使用者移开限制装置,使得该装置不再以固定方式被置于机械手臂上,将尾巴自弹簧加载式板上释放,接著将一次性的媒体转移组件自尾巴上移开并丢弃。然后,使用者经由向著凸轮翼互相挤压,从而打开夹板并释出尾巴上的握持力,而将尾巴基部自凸轮夹板释放。接著使用者将以磁力保持的身体限制器管件自基板上拉起,将动物完全地从限制器释放。
实施例5 媒体转移组件
图16描述本发明的实用媒体转移组件。媒体转移组件23包含介于第一层26和第二层27之间的颜料隔间28。颜料隔间28系作为载体层(例如于本文中教示的米纸或其他载体层),被夹在叠层26和27之间。叠层26和27可由任何可提供颜料隔间28屏障的适合材料制成。例如叠层26和27可被制为复合聚乙烯薄膜,其具有可提供约0.3+/-约10%、20%、或50%的水蒸气传递速率(WVTR)的层厚度。可经由例如热压叠层26和27的外缘来密封颜料隔间28,以形成颜料隔间28。
在一些具体方案中,媒体转移组件23进一步包含框架31来支持叠层26和27(例如如此可使叠层綳紧)。例如框架31可包含半框架24和25,它们共同夹住叠层26和27。仍在进一步具体方案中,媒体转移组件23包含标定组件(例如机械式标定组件),比如标定孔29和30,其目的是为了将媒体转移组件23定位在相对于身体部位限制器(例如如图18所描绘者)及/或自动操作组件(例如如图19所描绘者)的预定方位。可将标定组件29、30对齐,例如经由从基板伸出的标定部件,例如标定桩(未显示)。
实施例6 装载带有颜料的媒体转移组件
在一些具体方案中,如实施例5所描述的媒体转移组件会以颜料(例如墨水)浸透,如下文所述,可任选地经由注射使颜料充满颜料隔间28,例如经由将注射管(或其他装置)的针插入叠层26和27的接合点之间,以进入颜料隔间28。在此一具体方案中,在叠层26和27之间可任选地预先形成小管道,以允许注射管针的插入,如图17所描绘者。
可任选地将媒体转移组件23置于受质上,经由将一或多个标记部件(例如针)插过层26并插进颜料隔间28,在那里标记部件拾起颜料,标记部件持续穿过层27,并将颜料递给受质,从而制造标记。
实施例7 媒体转移组件的开发
为了利用媒体转移组件来提供有效并精确的标记,标记装置(例如针)必须将颜料从媒体转移组件传送到拟被标记的受质。在一些具体方案中,标记的制造是经由例如称为“点刻”的方法,即经由重复地以标记装置接触受质来制造标记,例如标记装置与受质的每次接触会产生一个单像素。在一具体方案中,能够克服由液体颜料的表面张力所造成的任何空洞(voids)及/或在点刻期间于颜料隔间中短暂微空洞(micro-voids)的产生的有效载体是使用固体叠层或分散剂,并包括一或多种下列类型:毛细、吸收、粘性、增稠性、基质性、静电性、亲颜料性等。例如米纸、泡沫状物、海绵状物、凝胶和静电的或亲颜料性涂层可提供实用的载体。在一具体方案中,使用此颜料载体的媒体转移组件可任选地提供鲜明且清晰的、边界线条明确的展现高清晰度及/或更有效制造的标记。
本文也描述具有一或多个下列特性的媒体转移组件:适合非平面的受质(例如尾巴)、高张力(如此一来当拉紧或在操作期间它不会折断、在不会造成标记装置(例如针)过度磨损下仍可穿孔)、允许墨水被传送(例如推过)至受质、具有低的水蒸气传递速率(WVTR)、具弹性(如此一来当重复穿透时不会渗漏及隔热。数个这些特性会彼此有反或负关联性(例如蒸汽损失一般取决于指定材料的厚度)。在一具体方案中,厚度约3mm(例如Calvac6X)的聚尼龙(poly-nylon)可提供用于媒体转移组件的外部叠层的材料。3.0mm厚度的聚尼龙层可提供下列物理特性:
表5 3mm聚尼龙层的特性
此种聚尼龙层提供所需的WVTR。据此,本发明的一个具体方案系提供媒体转移组件,其包含具有约料0.456+/-约10%或约20%之WVTR的外部叠层。
虽然此聚尼龙提供媒体转移组件,某些应用需要进一步开发出具有较佳颜料转移能力的媒体转移组件。据此,本发明提供媒体转移组件,其包含具有约10至30lbs.的穿透强度和约50%至90%的伸长模量(如ASTMD882-91所测量;A方法)的外部叠层。
在一具体方案中,可提供媒体转移组件聚乙烯类的叠层(例如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等),以所需的WVTR来建构的同时可额外提供颜料转移能力。据此,本揭示提供媒体转移组件,其包含聚乙烯类的叠层。可任选地,该叠层具有介于约0.002至0.010英寸范围内的厚度。
实施例8 带有插入之媒体转移组件的身体部位板
图18描述一种被插入身体部位板组件20(如实施例11所详述者(未显示弹簧加载式板16))的媒体转移组件23(如实施例5所详述者)。为了固定媒体转移组件23及/或适当地将媒体转移组件23的颜料隔间28与板15的操作窗19对齐,板15包含标定组件(比如标定孔32、33)。如图18所描绘,当媒体转移组件23的标定组件29、30与板15的标定孔32、33对齐时,媒体转移组件23会位在适当的位置。在一些具体方案中,经由将第一桩插过标定孔32和标定孔29且第二桩插过标定孔30和标定孔33(未显示桩)来固定媒体转移组件23。
实施例9 限制器基板
在一些具体方案中,本文所述的限制装置为基板所支撑及/或被固定于(例如可逆地固定于)基板。基板本身可以被可逆地固定在相对于自动操作组件的位置上。
例如在一些具体方案中限制器基板具有一或多个基板21的组件,如图31和图32中所描绘者。
在一具体方案中,基板21包含能够可逆地固定限制装置的手段,例如能够将固定式身体部位板固定在适当方位的磁铁80,及/或能够固定身体限制器的磁铁78。例如在一些具体方案中,会提供磁铁80对应于位在固定式身体部位板15之支撑件34上磁铁77之分布模式(如图29所描绘者)的分布模式。同样地,在进一步具体方案中则提供磁铁78一个对应于身体限制器之磁铁分布模式的分布模式。
仍在其他具体方案中,基板21包含限制器标定部件(比如身体限制器标定部件83)及/或身体部位板标定部件(比如用于接受偏置身体部位板的标定部件81)。
在另一具体方案中,基板21包含残渣收集区82,例如可集中尿及/或粪的槽。
在一具体方案中,基板21包含防滑部件84(例如垫子),例如当在实验工作台上时可防止基板21的滑动。
如所描绘,在另一具体方案中,基板21进一步包含把手,例如用于当基板相对于自动操作组件为可逆地固定之时,或是用于标记系统的外部。
实施例10 包含身体部位夹板的限制装置
图8描述实用的本发明的身体部位夹板。限制装置包含身体部位(例如尾巴)夹板10,其包含对立部件11和12。偏置部件13(比如弹簧)可使对立部件1、12互相偏置,从而限制被插入对立部件11和12之间的小鼠9的身体部位作纵向或Y轴的移动。如在一具体方案中所描述,将身体部位夹板10放置于接近小鼠9躯干的位置。
在另一具体方案中,身体部位夹板组件10具有翼片(比如指翼片74),如此一来使用者可以单手和单动作装载和释放身体部位。虽然描绘的身体部位夹板具有可对彼此滑动的对立部件11、12(滑动夹板),也可提供身体部位夹板其他的配置(例如如本文所叙述者)。
在一些具体方案中,此种身体部位夹板可快速但安全地固定动物或其身体部位。
实施例11 包含身体部位板组件的限制装置
图9描述实用的本发明之身体部位板组件。限制装置包含尾(或其他身体部位)板组件20,其包含固定板15和偏置(例如弹簧加载式)尾板,比如偏置尾板组件16,其共同确定尾巴表面上部(或其他身体部位)的方位相对于基板(未显示基板)或其他参考物完全水平(或是在要求的角度上或是沿著要求的轴或其他方位)。可任选地,调整固定板15的角度可调整尾巴上部的最后角度或方位。
如图24的分解图所描绘的,偏置板组件16具有偏置手段,比如弹簧46或是其他协调性偏置手段或是其他弹性偏置手段,例如其可使得板16将尾巴推紧靠著固定式尾板15(如图9和图33所描绘者)。当使用比如弹簧46的协调性偏置手段(例如位在所有板47的四个角下)的时候,当弹簧加载式尾板47对立于板15时弹簧加载式尾板47会与尾巴表面底部的角度一致(如图33所描绘者)。尾板组件16在一些具体方案中包含用于支撑的底座48及/或包含罩49(例如由橡胶或其他非硬材料制成),使得板47动作时不会使下方机械装备暴露于残渣,并且更容易清理和减少污染(如图24所描绘者)。
操作窗19是位在固定式尾板15内,当操作员或是标记部件维持尾巴或是其他限制身体部位位置的同时,可允许操作员或是标记部件接近尾巴14或是其他限制身体部位的受质部分。如图11所描绘者,圆锥状(或其他锥形的)身体部位(比如尾巴14)的情况下,可提供弹簧加载式板15一个v沟槽18(例如90度或更大的角度),使各种口径的圆锥集中于中心点。如图10所描绘,顶板15可具有放射状沟槽17,其容积大到为足以容纳将被限制之最大的圆锥状身体部位。这些对立的特征(弹簧加载式尾板16的v沟槽18和顶板15的放射状沟槽17)使得身体部位14的受质部分沿著纵轴保持在正中,同时牢固并均衡地压著它紧靠顶板15。在一具体方案中,例如因为身体部位板组件会限制身体部位(比如尾巴14)的受质部分沿著X、Z及/或R轴的移动,受到此一板组件所限制的受质上所制造的标记非常地精确。
实施例12 包含身体限制器的限制装置
图21描述实用的本发明之限制装置。限制装置包含身体限制器22,其被描述在一支撑件上,例如基板21。身体限制器22的大小为可容纳一只动物(或是其腹部部位),且包含身体部位端口43,其大小可允许包含受质(例如尾巴)的身体部位自身体限制器22中退出,在此同时动物的躯干仍保持在身体限制器22内。
在一些具体方案中,将身体限制器22配置为任何可限制动物躯干、防止动物转动它的头而伤到自己(例如咬)及/或防止动物随著它的身体部位(例如尾巴)扭曲或转动的形状或尺寸。
在一些具体方案中,限制器进一步包含可逆式固定手段,比如用于使限制器固定在基板或其他表面(比如实验工作台,例如不锈钢桌面)的磁铁。
实施例13 包含身体限制器和身体部位夹板的限制装置
图34描述实用的本发明之限制装置。限制装置包含身体限制器22(例如如实施例12中所详述者)和身体部位夹板10(例如如实施例10中所详述者)。
在一具体方案中,身体限制器包含可逆式固定手段,比如磁铁85。例如可将磁铁85固定在金属桌面,或是使其准确形成可对应于基板21上磁铁78之分布模式的分布模式,如图32中所描绘。
在一些具体方案中,将身体部位夹板10固定在身体限制器22上,如此一来,使用者能够于一手中以手指(例如大拇指和食指)握住整个限制装置,按著该身体部位夹板10的翼片74,藉以将对立部件11、12彼此分开。接著,使用者可以简单地经由将限制装置放置在动物上,使得身体部位被定位在对立部件11和12之间,来同时限制动物(例如小鼠)的躯干和身体部位(例如尾巴),然后将他的手指自翼片74上放开。
在一具体方案中,此一限制装置可任选地快速但安全地固定动物。在一具体方案中,此一配置可允许使用者以第二只手操作第二限制装置,以同时限制两只动物。
在一具体方案中,用限制装置来限制动物以执行比如注射或剪下尾巴的程序。
实施例14 包含身体部位板组件和身体部位夹板的限制装置
图12描述实用的本发明限制装置。限制装置包含尾巴夹板10(如实施例10所详述者)及进一步包含尾板组件20(如实施例11所详述者)。在尾板组件限制尾巴(或其受质部分)作横向及/或垂直移动(例如沿著X、Z及/或R轴移动)的同时,尾巴夹板10会限制尾巴(或其受质部分)作纵向移动(例如沿著Y轴)。在一具体方案中,在经由限制装置所限制的受质上所制的标记非常精确。
在其他具体方案中,虽然标记系统的主基板直接地支撑限制装置的组件,可从标记系统上拆开(可逆地固定于标记系统上)的基板21可支撑限制装置的组件。此一配置允许将动物快速且一致(无差错)装载到限制装置和自限制装置卸下。另外,此一配置允许标记系统独立地适应多个限制装置,如此一来,标记系统可以在第一限制装置标记第一只动物,而使用者同时在第二限制装置装载第二只动物,从而减少标记一批动物所需的时间。
实施例15 包含带有媒体转移组件的身体部位板组件的限制装置
图13描述实用的本发明限制装置。限制装置包含尾巴夹板10和尾板组件20,如实施例14所详述者。该装置在尾板组件20中进一步包含狭缝,用于接受媒体转移组件23,如实施例8所详述者。
在一些具体方案中,经由例如基板21来支撑限制装置组件。
实施例16 包含身体部位板组件、身体部位夹板和身体限制器的限制装置
图14描述实用的本发明限制装置。限制装置包含尾巴夹板10和尾板组件20(如实施例14所详述者)。限制装置进一步包含身体限制器22(如实施例12所详述者)。
在一些具体方案中,经由例如基板21来支撑限制装置组件。
实施例17 具有身体部位夹板、身体限制器和带有媒体转移组件的身体部
位板组件的限制装置
图15描述实用的本揭示限制装置。限制装置包含尾巴夹板10、尾板组件20和身体限制器22,如实施例16所详述者。该装置在尾板组件20中进一步包含狭缝,用于接受媒体转移组件23,如实施例8所详述者。
在一些具体方案中,经由例如基板21来支撑限制装置组件。
实施例18 限制器平台
图20描述适用在相对于自动操作组件的固定位置定位动物限制器的限制器平台。限制器平台35组件可以直接为标记系统框架或平台支撑件40所支撑。
限制器平台35可以包含一或多个停止件,比如垂直(或Z轴)停止件及/或纵向(或Y轴)停止件,以确保动物限制器在适当的位置,比如分别相对于自动操作组件的适当垂直(或Z轴)及/或纵向(或Y轴)位置。
例如在一些具体方案中,限制器平台35包含限制器支撑件39和唇件41,以便接纳动物限制器的基板。在一些具体方案中,限制器平台35包含停止件(例如垂直停止件),比如翼片37、38,以确保适当的垂直定位,及/或用以固定尾板组件或其他身体部位限制器。
在一些具体方案中,限制器平台35进一步包含逆止件36,以确保适当的纵向(Y轴)定位,及/或用以固定尾板组件或在Y轴附近的其他身体部位限制器。
在某些具体方案中,限制器平台(或标记系统的其他组件)包含可探测一或多个动物限制器组件的适当定位的传感器,比如可探测尾板组件或其他身体部位限制器的传感器75(例如红外传感器或红外反射传感器),和可探测身体限制器的传感器76(例如红外传感器或红外反射传感器)。
传感器和停止件的单独或共同作用可提供安全机制,来防止不适当的动物或其受质部分的定位。例如在一些具体方案中,如果动物限制器在不适当的方位,可用停止件来防止动物限制器被定位在传感器可探测的位置,且使控制器配置为等待到适当的探测才开始标记流程。
实施例19 自动操作组件
本文所描述的一个具体方案提供自动操作组件,例如如图22所描绘者。自动操作组件42包含标记装置,比如针筒组件1连接机械手臂6。自动操作组件42可由主支撑件44所支撑并由控制器4所控制。标记装置可经由Y、θ和R致动器的组成沿著Y、θ和R轴移动,如图25所描绘者。
Y致动器包含沿著Y轴行进(例如轨道65上)的Y致动器手臂49。Y致动器手臂49的行进由发动机(比如步进发动机52)所发动,Y致动器手臂49可任选地与皮带(比如正时皮带64)连接。
θ致动器包含θ手臂50,其连接至发动机(比如步进发动机53)以在θ轴附近定位标记装置1。
经由将标记装置1(例如针筒)附上活塞51,R致动器可作为标记致动器,活塞51以沿著R轴来回移动方式行进,以提供标记装置1“点刻”作用。相同的R致动器描绘在图26中,但为了说明的方便,将可任选的壳或底座69去除。经由曲轴66和曲轴销67的手段连接活塞51至R致动器发动机(伺服发动机54或其他自编码式发动机),可提供标记装置1在R轴附近的来回移动。发动机(例如伺服发动机54)可为PID控制(或其他纠错运算法(error-correcting algorithm))以提供如实施例20中所讨论的致动器。
虽然本发明涵盖任何曲轴/活塞的配置,可任选地经由使用滑动轭68连接活塞51至曲轴销67,来提供苏格兰轭。与常规的曲轴/活塞配置比较,苏格兰轭在上和下止点花较多的时间。在一具体方案中,由于在不会伤害动物的情况下皮肤穿透或其他与受质接触的持续时间较长,苏格兰轭的使用可增强颜料的转移,例如如果标记装置在皮肤穿透期间沿著Y或θ轴移动(例如是为了点刻期间的下一个像素重新定位标记装置的时候),这样的增强效果是可预期的。
实施例20 致动器的开发
比如R致动器或Z致动器的致动器发动机(例如来回致动器的发动机,或是直接连接至标记装置且被置于标记装置和机械手臂之间的发动机)可任选地用作为伺服发动机或其他自编码式发动机。发动机可进一步任选地为PID所控制(或为另一种纠错算法所控制)。在一具体方案中,此种发动机可提供一或多种特性:
增加安全性;
减少组件(比如标记装置)的磨损及/或破损;
增高准确性;
减低外廓;
除去大型的致动器,比如R轴或Z轴致动器(例如非来回致动器);
缩短返回上止点的时间;或
缩短标上标记的时间。
在标记像素或字符之间的区域或是当完成一个标记时,时常重新定位标记装置。当针重复地进入皮肤及/或其他结构(比如操作窗)时,标记动物时常涉及针或其他标记装置的快速、线性来回移动。在一具体方案中,在不需要大幅度移动致动器的情况下,可使用发动机来将来回移动的标记装置返回原点。在一具体方案中,伺服发动机可提供大幅减少标记装置返回原点的时间的额外优点。
实施例21 带有机械手臂定位传感器的自动操作组件
本发明的一个可任选具体方案提供标记系统,其包含如实施例19所详述的自动操作组件,且进一步包含机械手臂定位传感器,以提供信息以提供定位信息至控制器,例如如图25中所描绘者。在一特定实施例中,标记系统包含Y受质传感器62(例如光断续器(photo interrupter)),当Y致动器手臂49已经将标记装置1在动物的受质部分附近定位(例如图19中所描绘的位置)时,Y受质传感器可探测自动操作组件的旗标或一系列的旗标55。当将控制器配置为制造包含多个在Y轴附近排列的字符的标记时,旗标或一系列的旗标55可以包含对应于每个字符位置的旗标,例如对应在Y轴附近排列的三个字符的每一个的三个旗标。可任选地,标记系统包含Y原点传感器61(例如光断续器),当将Y手臂定位在Y原点位置时,Y原点传感器可探测Y原点旗标59。
在一些具体方案中,标记系统进一步包含θ传感器63(例如光断续器)和θ旗标或一系列旗标60,以探测标记装置1的θ定位。在一些具体方案中,该系统进一步包含θ原点传感器71(例如光断续器)和θ原点旗标70,如图27中所描绘者。
虽然于图中说明发动机中的组件,伺服发动机(例如如图26所描绘的伺服发动机54)本身可用来提供自己的旗标/传感器,以沿著R轴探测标记装置的位置。
如果机械手臂包含可拆装的标记装置(比如一次性的针筒)或是其他可变的组件,标记系统可以进一步包含闩,比如螺线管闩72和掣子73。
实施例22 标记系统
图19描述本发明的标记系统。该标记系统包含控制器4和自动操作组件42,例如如实施例19或实施例21中所详述者。限制装置包含身体限制器22、身体部位夹板(比如尾巴夹板10)和身体部位板(比如尾板组件20),且将媒体转移组件20插进身体部位板,例如如实施例17中所详述者。在标记动物之前,将动物装载到限制装置中,并将限制装置的基板21对接至限制器平台20。
实施例23 示范性具体方案
以下示范性具体方案系用以说明本发明。本发明也提供如示范性具体方案中说明的标记系统,其中标记系统被本文教示之可选择的特征所进一步限定。例如在任何包含偏置手段的示范性具体方案中,偏置手段可如本文所描述为一或多个弹簧。作为另一实例,在任何具有含叠层之媒体转移组件的示范性具体方案中,外部叠层(例如第二和第三叠层)可由聚乙烯或具有本文所教示之VWTR的一层所构成。作为另一实例,在任何示范性具体方案中,自动操作手臂可进一步包含一或多个传感器或传感器旗标。
示范性具体方案(EE)
1.(EE1)一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含:
a.板组件,其包含用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;
b.夹板组件,其包含用于接受至少一部分的动物身体部位的对立尾夹板;及
c.身体限制器,其包含限制该身体的手段;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分,且
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置。
2.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含:
a.板组件,其包含用于接受动物身体部位的第一和第
二对立板;
b.夹板组件,其包含用于接受至少一部分的动物身体部位的对立尾夹板;和
c.身体限制器,其包含限制该身体的手段;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;且
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
3.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含:
a.板组件,其包含用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;及
b.夹板组件,其包含用于接受至少一部分的动物身体部位的对立尾夹板;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;且
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置。
4.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一
或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含:
a.板组件,其包含用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;和
b.夹板组件,其包含用于接受至少一部分的动物身体部位的对立尾夹板;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分,及
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
5.任何前述EE的标记系统,其中该板组件包含:
a.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;及
b.在第一板中的一或多个操作窗,其中该第一板相对于第二板接近该标记装置。
6.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;和
ii.在第一板中的一或多个操作窗,其中该第一板相对于第二板接近该标记装置;
d)限制装置被定向为可使得该标记装置经由通过该一或多个操作窗的一个操作窗在受质上制造标记,其中该受质为该动物身体部位的一部分,及
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置。
7.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;和
ii.在第一板中的一或多个操作窗,其中该第一板相对于第二板接近该标记装置;
d)限制装置被定向为可使得该标记装置经由通过该一或多个操作窗的一个操作窗在受质上制造标记,其中该受质为该动物身体部位的一部分,
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;及
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
8.任何前述EE的标记系统,其中该板组件包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;及
ii.导引物,用于沿著所需之在板组件附近定位该动物身体部位;可任选地,其中该导引物包含一或多个选自下列的沟槽:
a.在该第一板中的放射状沟槽;和
b.在第二板中的锥形沟槽、v沟槽或锥形的v沟槽。
9.任何前述EE的标记系统,其中该板组件包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;及
ii.偏置手段,其用于偏置第二板来与第一板对立并夹住该动物身体部位,可任选地,其中该偏置手段是:
A.弹性偏置手段;或
B.协调性偏置手段,用于使该第二板的方位与第一板一致,使得当该动物身体部位受限制时,该动物身体部位与该第一板齐平并列。
10.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;和
ii.偏置手段,其用于偏置第二板来与第一板对立并夹住该动物身体部位,可任选地,其中该偏置手段是:
C.弹性偏置手段;或
D.协调性偏置手段,用于使该第二板的方位与第一板一致,使得当该动物身体部位受限制时,该动物身体部位与该第一板齐平并列;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;及
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置。
11.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
iii.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;
iv.导引物,用于沿著所需之在板组件附近定位该动物身体部位;可任选地,其中该导引物包含一或多个选自下列的沟槽:
a.在该第一板中的放射状沟槽;和
b.在第二板中的锥形沟槽、v沟槽或锥形的v沟槽;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;及
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置。
12.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;
ii.偏置手段,其用于偏置第二板来与第一板对立并夹住该动物身体部位,可任选地,其中该偏置手段是:
a.弹性偏置手段;或
b.协调性偏置手段,用于使该第二板的方位与第一板一致,使得当该动物身体部位受限制时,该动物身体部位与该第一板齐平并列;及
iii.导引物,用于在该板组件附近定位该动物身体部位;可任选地,其中该导引物包含一或多个选自下列的沟槽:
c.在该第一板中的放射状沟槽;和
d.在第二板中的锥形沟槽、v沟槽或锥形的v沟槽;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;及
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置。
13.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;及
ii.偏置手段,其用于偏置第二板来与第一板对立并夹住该动物身体部位,可任选地,其中该偏置手段是:
A.弹性偏置手段;或
B.协调性偏置手段,用于使第二板的方位与第一板一致,使得当该动物身体部位受限制时,该动物身体部位与该第一板齐平并列;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;及
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
14.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;和
ii.导引物,用于沿著所需之在板组件附近定位该动物身体部位;可任选地,其中该导引物包含一或多个选自下列的沟槽:
a.在该第一板中的放射状沟槽;和
b.在第二板中的锥形沟槽、v沟槽或锥形的v沟槽;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;及
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
15.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一
或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置包含板组件,其包含:
i.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;
ii.偏置手段,其用于偏置第二板来与第一板对立并夹住该动物身体部位,可任选地,其中该偏置手段是:
a.弹性偏置手段;或
b.协调性偏置手段,用于使第二板的方位与第一板一致,使得当该动物身体部位受限制时,该动物身体部位与该第一板齐平并列;
及
iii.导引物,用于在该板组件附近定位该动物身体部位;可任选地,其中该导引物包含一或多个选自下列的沟槽:
a.在该第一板中的放射状沟槽;和
b.在第二板中的锥形沟槽、v沟槽或锥形的v沟槽;
d)该限制装置被定向为可使得该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;
e)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;及
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
16.任何前述EE的标记系统,其中该一或多个致动器的第一致动器包含连接至活塞的发动机,其中该标记装置被附在该活塞上,以提供被周期性驱动的标记装置;可任选地,该发动机是伺服发动机,且可任选地,该第一致动器包含苏格兰轭。
17.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一
或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;
e)该一或多个致动器的第一致动器包含连接至活塞的发动机,其中该标记装置被附在该活塞上,以提供经周期性驱动的标记装置;
f)可任选地,该发动机是伺服发动机;且
g)可任选地,该第一致动器包含苏格兰轭。
18.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;
e)该一或多个致动器的第一致动器包含连接至活塞的发动机,其中该标记装置被附在该活塞上,以提供被周期性驱动的标记装置;
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴;
g)可任选地,该发动机是伺服发动机;且
h)可任选地,该第一致动器包含苏格兰轭。
19.任何前述EE的标记系统,其中该自动操作组件和该限制装置经由第一可逆式固定手段互相以该固定的方式被定位。
20.任何前述EE的标记系统,其中该限制装置包含基板,其中该可逆式固定手段包含限制器平台,其中:
该限制器平台和该自动操作组件互相以固定的方式被定位;
该限制器平台被配置为可逆地接受该基板;
可任选地,其中该限制装置的限制组件的一或多个组件经由第二可逆式固定手段被可逆地固定至基板;且
可任选地,其中第二可逆式固定手段包含一或多个磁铁。
21.EE19的标记系统,其中该第一可逆式固定手段包含一或多个磁铁。
22.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含一机械手臂、一附在其上的标记装置和一或多个用于操作机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;及
e)该自动操作组件和该限制装置经由第一可逆式固定手段互相以该固定的方式被定位。
23.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;
e)其中该自动操作组件和该限制装置经由第一可逆式固定手段互相以该固定的方式被定位;及
f)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
24.任何前述EE的标记系统,其中该限制装置包含基板且进一步包含一或多个身体限制器和身体部位限制器,其中该可逆式固定手段包含限制器平台,其中:
该限制器平台和该自动操作组件互相以固定的方式被定位;且
该限制器被配置为可逆地接受该基板;
可任选地,其中该一或多个身体限制器和身体部位限制器经由第二可逆式固定手段被可逆地固定至基板;且
可任选地,第二可逆式固定手段包含一或多个磁铁。
25.任何前述EE的标记系统,其中该一或多个致动器沿著Y、θ和R轴驱动。
26.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;且
e)该一或多个致动器沿著Y、θ和R轴驱动。
27.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;
e)该一或多个致动器沿著Y、θ和R轴驱动;且
i)该动物为小鼠、大鼠、啮齿目动物或实验动物,及/或该身体部位是尾巴。
28.任何前述EE的标记系统,其中该一或多个用于以该标记装置进行标记的致动器包含伺服发动机,且其中该伺服发动机经由活塞被连接至该标记装置,以用于周期性移动该标记装置。
29.该前述EE的标记系统,其中该控制器包含用于控制该伺服发动机的比例积分微分(PID)运算法。
30.一种标记系统,其包含:
控制器和自动操作组件,其中:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一
或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或其动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
c)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置;
d)该一或多个致动器的第一致动器包含连接至活塞的伺服发动机,其中该标记装置被附在该活塞上,以提供经周期性驱动的标记装置;且
e)可任选地,该第一致动器包含苏格兰轭。
31.任何前述EE的标记系统,其中该限制装置包含身体限制器,其中该身体限制器包含管件、容器、圆顶状物或用于接受该动物之一或多个躯干和头的罩体。
32.该前述EE的标记系统,其中该罩体过滤该动物之可见光谱的光,且可任选地,其中该罩体对于动物为不透明的但对于人类为透明的。
33.任何前述EE的标记系统,其中该标记装置包含针、棒或印记。
34.该前述EE的标记系统,其进一步包含媒体转移组件,其包含颜料,其中该标记装置可经由接触该颜料并接著接触拟被标记的受质来制造标记。
35.该前述EE的标记系统,其中该媒体转移组件进一步包含第一层,其中该颜料被附著或浸渍在第一层中。
36.该前述EE的标记系统,其中该媒体转移组件进一步包含第二层和第三层,其中第二层相对于拟被标记的受质接近于第一层,而第三层相对于拟被标记的受质远离第一层。
37.该前述EE的标记系统,其中:
a.该媒体转移组件进一步包含一或多个第一标定部件;
b.该限制装置进一步包含一或多个第二标定部件;且
c.当该一或多个第一标定部件与该一或多个第二标定部件对齐时,
该媒体转移组件与该动物身体部位的受质部分并列。
Claims (57)
1.一种标记系统,其包含:
限制装置、控制器和自动操作组件,其特征是:
a)该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b)该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c)该限制装置的大小和配置被设定为可限制动物或动物身体部位,并且被定向为可使该标记装置在该动物身体部位的受质部分上制造标记;
d)该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置并在该动物身体部位的受质部分上制造标记。
2.根据权利要求1所述的标记系统,其中该动物为啮齿目动物。
3.根据权利要求1所述的标记系统,其中该动物为小鼠或大鼠。
4.根据权利要求1所述的标记系统,其中该身体部位是尾巴。
5.根据权利要求1所述的标记系统,其中该标记装置包含针、棒或印记。
6.根据权利要求5所述的标记系统,其进一步包含媒体转移组件,其包含颜料,其中该标记装置可经由接触该颜料并接着接触该受质部分来制造标记。
7.根据权利要求6所述的标记系统,其中该媒体转移组件进一步包含第一层,其中该颜料被附着或浸渍在该第一层中。
8.根据权利要求7所述的标记系统,其中该媒体转移组件进一步包含第二层和第三层,其中该第二层相对于该受质部分接近于该第一层,而该第三层相对于拟被标记的受质远离该第一层。
9.根据权利要求8所述的标记系统,其中:
a.该媒体转移组件进一步包含一或多个第一标定部件;
b.该限制装置进一步包含一或多个第二标定部件;且
c.当该一或多个第一标定部件与该一或多个第二标定部件对齐时,该媒体转移组件与该动物身体部位的受质部分并列。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的标记系统,其中该限制装置包含身体部位板组件,其包含用于接受该动物身体部位的第一和第二对立板。
11.根据权利要求10所述的标记系统,其中该身体部位板组件:
a.被配置来用以接受该身体部位的受质部分;且
b.包含在第一对立板中的一或多个操作窗,其中该第一对立板相对于该第二对立板接近该标记装置。
12.根据权利要求11所述的标记系统,其中该标记装置可经由通过该一或多个操作窗的一个操作窗在该身体部位的受质部分上制造标记。
13.根据权利要求12所述的标记系统,其中该限制装置包含偏置手段,用于使该第二对立板对该第一对立板偏置。
14.根据权利要求13所述的标记系统,其中:
该偏置手段是弹性偏置手段;或
该偏置手段是协调性偏置手段,用于使第二对立板的方位与第一对立板一致,以使得当该身体部位受限制时,该身体部位的尾巴部分与该第一对立板齐平并列。
15.根据权利要求14所述的标记系统,其中该身体部位板组件包含导引物,用于在该身体板组件附近定位该动物身体部位。
16.根据权利要求15所述的标记系统,其中该第一对立板在接近该身体部位的一侧包含沟槽。
17.根据权利要求15所述的标记系统,其中该第一对立板在接近该身体部位的一侧包含放射状沟槽。
18.根据权利要求16或17所述的标记系统,其中该第二对立板在接近该身体部位的一侧包含沟槽。
19.根据权利要求16或17所述的标记系统,其中该第二对立板在接近该身体部位的一侧包含v沟槽。
20.根据权利要求16或17所述的标记系统,其中该第二对立板在接近该身体部位的一侧包含锥形沟槽。
21.根据权利要求16或17所述的标记系统,其中该第二对立板在接近该身体部位的一侧包含锥形的v沟槽。
22.根据权利要求14所述的标记系统,其中该限制装置包含身体部位夹板组件,其包含横向对立身体部位夹板,其用于接受至少一部分的身体部位,且其中该身体部位夹板以足够的力量互相偏置,以防止纵向移动该身体部位。
23.根据权利要求14所述的标记系统,其中该限制装置进一步包含身体限制器,其中该身体限制器包含管件、容器、圆顶状物或用于接受该动物之一或多个躯干和头的罩体。
24.根据权利要求23所述的标记系统,其中该罩体过滤该动物之可见光谱的光。
25.根据权利要求24所述的标记系统,其中该罩体对于该动物为不透明的但对于人类为透明的。
26.根据权利要求10所述的标记系统,其中该自动操作组件和该限制装置经由第一可逆式固定手段互相以该固定方式被定位。
27.根据权利要求26所述的标记系统,其中该限制装置包含基板,且进一步包含一或多个身体限制器和身体部位限制器,其中:
该可逆式固定手段包含限制器平台;
该限制器平台和该自动操作组件互相以固定方式被定位;
该限制器平台被配置为可逆地接受该基板。
28.根据权利要求27所述的标记系统,其中该一或多个身体限制器和身体部位限制器经由第二可逆式固定手段被可逆地固定至基板。
29.根据权利要求28所述的标记系统,其中该第二可逆式固定手段包含一或多个磁铁。
30.根据权利要求10所述的标记系统,其中该一或多个用于以该标记装置进行标记的致动器被配置为沿着Y、θ和R轴驱动该标记装置。
31.根据权利要求30所述的标记系统,其中该R轴致动器被定位在该标记装置和该机械手臂之间。
32.根据权利要求31所述的标记系统,其中该R轴致动器包含伺服发动机,其中该标记装置被连接至活塞,且该活塞经由曲轴手臂被连接至该伺服发动机,以用于周期性移动该标记装置。
33.根据权利要求10所述的标记系统,其中该一或多个用于以该标记装置进行标记的致动器包含伺服发动机,其中该标记装置被连接至活塞,且该活塞经由曲轴手臂被连接至该伺服发动机,以用于周期性移动该标记装置。
34.根据权利要求1所述的标记系统,其中所述标记系统包含限制装置、控制器和自动操作组件,其特征是:
a.该自动操作组件包含机械手臂、附在其上的标记装置和一或多个用于操作该机械手臂并以该标记装置进行标记的致动器;
b.该自动操作组件和该限制装置互相以固定的方式被定位;
c.该限制装置包含:
i.板组件,其包含:
1.用于接受动物身体部位的第一和第二对立板;
2.在该第一对立板中的一或多个操作窗,其中该第一对立板相对于该第二对立板接近该标记装置;
3.偏置手段,其用于偏置第二对立板来与第一对立板对立并夹住该动物身体部位;及
4.导引物,用于在该板组件附近定位该动物身体部位;
ii.夹板组件,其包含用于接受至少一部分的动物身体部位的对立尾夹板;及
iii.身体限制器,其包含限制该身体的手段;
d.该限制装置被定向为可使该标记装置在受质上制造标记,其中该受质为动物身体部位的一部分;
e.该一或多个致动器沿着Y、θ和R轴驱动;
f.该控制器被配置为可经由驱动该一或多个致动器来控制该标记装置的位置并在该动物身体部位的受质部分制造标记。
35.根据权利要求34所述的标记系统,其中该标记由生物安全性和生物永久性颜料所形成。
36.根据权利要求1所述的标记系统,其中所述限制装置包含身体限制器和身体部位夹板组件,其特征是:
a.该身体限制器包含用于接受该动物的一或多个躯干和头的罩体;且
b.该身体部位夹板组件包含横向对立身体部位夹板,其用于接受至少一部分的动物身体部位,其中该身体部位夹板以足够的力量互相偏置,以防止纵向移动该身体部位。
37.根据权利要求36所述的标记系统,其中该动物是小鼠。
38.根据权利要求36所述的标记系统,其中该身体部位是尾巴。
39.根据权利要求36所述的标记系统,其中该罩体过滤该动物之可见光谱的光。
40.根据权利要求39所述的标记系统,其中该罩体对于动物为不透明的但对于人类为透明的。
41.根据权利要求39所述的标记系统,其中该罩体被染成红色。
42.根据权利要求36所述的标记系统,其进一步包含可逆式固定手段,用于可逆地固定该限制装置至支撑件或表面。
43.根据权利要求42所述的标记系统,其中该可逆式固定手段包含一或多个吸盘、一或多个磁铁或一或多个粘合剂。
44.根据权利要求42所述的标记系统,其中:
a.该身体限制器包含圆顶状罩体;且
b.该可逆式固定手段被定位在该圆顶状罩体的基部附近。
45.根据权利要求43所述的标记系统,其中:
a.该身体限制器包含圆顶状罩体;且
b.该可逆式固定手段被定位在该圆顶状罩体的基部附近。
46.根据权利要求44所述的标记系统,其中该罩体过滤该动物之可见光谱的光。
47.根据权利要求46所述的标记系统,其中该罩体对于该动物为不透明的但对于人类为透明的。
48.根据权利要求46所述的标记系统,其中该罩体被染成红色。
49.根据权利要求45所述的标记系统,其中该罩体过滤该动物之可见光谱的光。
50.根据权利要求49所述的标记系统,其中该罩体对于该动物为不透明的但对于人类为透明的。
51.根据权利要求49所述的标记系统,其中该罩体被染成红色。
52.根据权利要求36所述的标记系统,其中该身体部位夹板组件与该身体限制器并列,以使得该身体部位夹板在接近该动物躯干的位置接触该身体部位。
53.根据权利要求36所述的标记系统,其中该罩体的大小和配置被设定为可接受该动物的躯干,并包含端口,其大小设定为可允许该身体部位通过但阻止该躯干的大部分通过。
54.根据权利要求53所述的标记系统,其中该身体部位夹板组件与该身体限制器并列,以使得该身体部位夹板在接近该动物躯干的位置接触该身体部位。
55.一种制造标记的方法,其包含以权利要求10或35所述的标记系统来标记动物身体部位,其特征是该动物被限制于该限制装置中。
56.根据权利要求55所述的方法,其中该动物是小鼠。
57.根据权利要求55所述的方法,其中该限制装置包含身体限制器装置和尾巴限制器,其中将该标记施加在该动物尾巴。
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