Устройство для автоматической стереометрической манипуляций микроэлектродов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз Соеетскик

Садизлиатическик

Республик

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.VI I.1965 (№ 1014897/31-16} с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.IV.1967. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 17Л 1.19б7

Кл. 30а, 4/01

МПК А 61b

УДК 615.47:621.38:612.91 (088,$) Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Миииатрае

COOP

Авторы изобретения

П. Ф. Панфилов и В. П. Лебедев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКОЙ

МАН И П УЛ Я ЦИ И М И КРО ЭЛ Е КТ РОДО В

Устройства для автоматической стереометрической манипуляции микроэлектродов в эксперименте, содержащие установку для закрепления исследуемого животного и микро электрод с фиксирующим механизмом, известиb>.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем установлен ортогональный манипулятор, выполненный в виде трех последовательно соединенных исполнигельных элементов, например, исполнительных гидравлических цилиндров. При этом каждый последующий цилиндр жестко закреплен на штоке поршня предыдущего, а электрод жестко закреплен на штоке поршня последнего, третьего, цилиндра. Благодаря этому микроэлектрод автоматически перемещается по поверхности мозга исследуемого животного и в глубине его.

Устройство снабжено также программирующей электромеханической системой, выполненной, например, в виде ведущих гидравлических цилиндров различного диаметра, штоки поршней которых опираются на кулачки пепеменного радиуса. Кулачки жестко связаны с системой дискретного зацепления, перемещающейся группами выдвижных штырей, расположенных в определенной последовательности на барабане. Это обеспечивает длительное программированное перемещение микроэлектрода по поверхности и в глубине мозга исследуемого животного.

Для индикации положения микроэлектрода в исследуемом сечении в предлагаемом уст5 рой стве установлено световое индикаторное табло.

На фиг. 1 изображен ортогональный мании, лятор предлагаемого устройства; на фиг. 2— его программирующая электромеханическая

10 система, вид сверху, в разрезе; на фиг. 3 — 9—

-n же, сечения по Б — Б, Б — Р, à — Г, Д вЂ” Д, Š— Е, Ж вЂ” rX и 3 — 3 на фиг. 2; на фиг. 10— электрические схемы программирующей системы; на фи-. 11 — электр;.ческая схема ин15 дикаторного табло.

Устройство содержит opToãoíàëüíûé манипулятор, выполненный в виде трех последовательно соединенных исполнительных элементов, в качестве которых могут быть гидравли20 ческие цилиндры 1. При этом каждый последующий цилиндр жестко закреплен на штоке ,предыдущего. На штоке последнего, третьего, ннлиндра жестко закреплен микроэлектрод 2, соединенный проводником 8 с регистрирую25 щим или раздражающим прибором. Манипулятор размещают над установкой для закрепления черепа исследуемого животного.

При помощи гибких гидрошлангов 4 ортогональный манипулятор соединен с ведущими

30 цилиндрами 5, которые могут быть удалены от

195036

30 вала 9 по стрелке (фиг. 2) в зацепление вводится шестерня 16 с шестью штырями 17 (ус- 40

50 исследуемого объекта (например, вне экранирующей камеры), чем обеспечивается защита от помех.

К каждому из трех шлангов 4 в ведущей системе присоединено несколько ведущих цилиндров 5 различного диаметра, в том числе цилиндр 6 «децимасштаба» с площадью поршня, составляющей >/ площади поршней ведомых цилиндров 1.

Подпружиненный шток 7 какого-либо одного из цилиндров 5 или б находится в контакте с кулачком 8 переменного радиуса. При этом каждому из цилиндров 1 соответствует свой кулачок. При вращении кулачка шток 7 перемещает поршень, и жидкость поступает в соответствующий исполнительный цилиндр 1 или вытесняется из него. В результате микроэлектрод 2 определенным образом перемещается в пространстве: погружается в мозг экспериментального животного или извлекается оттуда, двигаясь по поверхности мозга и в глубине его. Смена масштаба перемещения производится одновременным пакетным переключением цилиндров 5 и б на всех трех шлангах. Комбинациями смен этих цилиндров и кулачков обеспечивается необходимый набор м а сшта оо в.

В предлагаемом устройстве перемещение микроэлектрода по поверхности и в глубине мозга осуществляется по программе, что обеспечивается специальной программирующей электромеханической системой . Программирующая система содержит пять валов 9, 10, 11, 12 и 13, соединенных между собой шестернями дискретного зацепления (мальтийскими крестами) .

Валы 9 и 10 соединены парой шестерен 14 с одним штырем 15 (фиг. 3). При смещении коренный ход). Валы 10 и 11 соединены парой шестерен 18 с одним штырем 19 (фиг. 4).

При смещении вала 11 по стрелке (фиг. 2) шестерня 20 зацепляется с шестерней 21, имеющей четыре штыря 19 и 22 (фиг. 4).

Валы 10 и 12 соединены шестерней 23 и диском 24 холостого хода без штырей.

При смещении вала 12 по стрелке (фиг. 2) шестерня 28 приходит в зацепление с шестерней 25 с пятью штырями 26 (фиг. 6). Валы 12 и 18 имеют постоянное зацепление с шестернями 27 и 28 (фиг, 2 и 9).

Вся система приводится в движение постоянно работающим электродвигателем с редуктором (на чертежах не показаны), выходной вал которого соединен с валом 9. Вращение вала 9 передается системой зацепления на вал 11, что приводит к повороту кулачка 8.

Шток 7 поршня ведущего цилиндра 5, например, вертикального хода электрода при этом отжимается (фиг. 2,5) и электрод совершает вертикальное перемещение.

При каждом смещении штока 7 системой рычагов 29 перемещается контакт 80 до соприкосновения его со штырем 31 программно15

65 го барабана 32. Величиной выступающей части штыря 31 программного барабана задается предельное погружение микроэлектрода.

Контакт 30, замыкаемый штырем 81, подготавливает цепь соленоида 88, которая окончательно замыкается контактом 34 при начале вращения шестерни 28 до зацепления и поворота ее с парой шестерен 18.

Кратковременное срабатывание соленоида

83 смещает вал 11 по стрелке (фиг. 2), и шток

7 соскакивает с торца кулачка 8 на диск 85 с радиусом, соответствующим нулевой позиции штока (фиг. о).

От обратного смещения под воздействием пружины 36 внутри соленоида 88 вал удерживается штоком 7 за боковую поверхность кулачка. Одновременно с соленоидом 88 срабатывают соленоиды 37 и 88, которыми смещаются валы 9 и 12 по стрелкам (фиг. 2). От обратного смещения вал 9 удерживается захватом защелки 89 за бортик 40 на валу, а вал 12 удерживается защелкой 41.

Подключением шестерни 16 ускоренного хода ликвидируются ненужные выдержки .в точках поворота микроэлектрода, а при срабатывании соленоида 88 обеспечивается быстрый перевод кулачка в нулевую позицию. При этом освобождается зацепление вала 11, и он возвращается в рабочее положение. Вал .9 возвращается в рабочее положение .при совмещении прорези бортика 40 вала 9 с защелкой 41.

Одновременно кулачок 8 переводится в следующую позицию. Штырьки 42 на шестерне

23 при каждом проходе мимо контакта 48 замыкают цепь соленоида 44 (нормальное положение контакта 45 — замкнутое), который оттягивает защелку 41, и вал 12 возвращается в исходное положение. Таким образом, шестерня 23 и кулачок, сидящий на валу 12, поворачиваются на одну позицию, электрод переходит на следующую вертикаль.

Программа поперечного движения микроэлектрода задается боковыми штырями 46 программного барабана 82, которые размыкают контакт 45; в этом случае вал 12 продолжает вращаться, и микроэлектрод .проносится в начальную позицию над вертикалями.

Винтовая поверхность детали 47 переводит контакт 30 к новому программному штырю.

При полном обороте вала 12 переводятся в следующую позицию шестерня 28 и кулачок8, сидящий на валу 18. Микроэлектрод переходит на следующее сечение.

На валах 11 и 12 укреплены контакты 48 и

49, которые скользят соответственно по коллекторам 50, 51. При этом на пересечении подключенных проводников зажигается лампочка

52, отмечающая положечие .дикроэлектрода на индикаторном табло 58.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматической стереометрической манипуляции микроэлектродов в

195036 эксперименте, содержащее установку для закрепления исследуемого животного и микроэлектрод с фиксирующим механизмом, отличающееся тем, что, с целью автоматического перемещения микроэлектрода по поверхности и в глубине мозга исследуемого животного, в нем установлен ортогональный манипулятор, выполненный в виде трех последовательно соединенных исполнительных элементов, например, исполнительных гидравлических цилиндров, причем каждый последующий цилиндр жестко закреплен на штоке поршня предыдущего цилиндра, а электрод жестко закреплен на штоке поршня последнего, третьего, цилиндра, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью длительного программированного перемещения микроэлектрода по поверхности и в глубине мозга исследуемого животного, в нем установлена программирующая электромеханическая система, выполненная, напри5 мер, в виде ведущих гидравлических цилиндров различного диаметра, штоки поршней которых подвижно соединены с кулачками переменного радиуса, жестко связанными с системой дискретного зацепления, перемещаю10 щейся группами выдвижных штырей, расположенных в определенной последовательности на барабане.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью индикации положения микроэлек15 трода в исследуемом сечении, в нем установлено световое индикаторное табло.

195036 г. О

5й

53 Фаг./7

Составитель Е. Я. Лаицбург

Редактор М. Жиляева Техред Т. fiI. Курилка Корректоры: Н. И. Быстрова и Л. В. Наделяева

Заказ 1742 1! Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2