Устройство для автоматической стереометрической манипуляций микроэлектродов

У СВИДЕТЕЛЬСТВУ етельстваЗависимое от а влено 23.П 1.1965 ( 1014897/31-1 а,4 явкис присоединение МПК А 61 Ь Комитет по дела иоритетубликовано 12,1 Ч.1967. Бюллетень9 изсбретеиий и аткрцтипри Сосете МиииатраеСССР 5,47:621.38:612,988,8) я описания 17 Х 1.19 б Дата опубликов Авторыизобретен. П. Лебеде П. Ф о Заявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСК МАНИПУЛЯЦИИ МИКРОЭЛЕКТРОДОВ2 Устройства для автоматической стереометрической манипуляции микроэлектродов в эксперименте, содержащие установку для закрепления исследуемого животного и микро электрод с фиксирующим механизмом, из вести ы.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем установлен ортогональный манипулятор, выполненнь 1 й в виде трех последовательно соединенных исполни гельных элементов, например, исполнительных гидравлических цилиндров. При этом каждый последующий цилиндр жестко закреплен на штоке поршня предыдущего, а электрод жестко закреплен на штоке поршня последнего, 15 третьего, цилиндра. Благодаря этому микро- электрод автоматически перемещается по потерхности мозга исследуемого животного и в глубине его,Устройство снабжено также программирую щей электромеханической системой, выполненной, например, в виде ведущих гидравлических цилиндров различного диаметра, штоки поршней которых опираются на кулачки пепеменного радиуса. Кулачки жестко связаны 25 с системой дискретного зацепления, перемещающейся группами выдвижных штырей, расположенных в определенной последовательности на барабане. Это обеспечивает длительное программированное перемещение микроэлек трода по поверхности и в глубине мозга исследуемого животного.Для индикации положения микроэлектрода в исследуемом сечении в предлагаемом устройстве установлено световое индикаторное табло.На фиг. 1 изображен ортогональный мании лятор предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его программирующая электромеханическая система, вид сверху, в разрезе; на фиг. 3 - 9 - то же, сечения по Б - Б, В - Р, Г - Г, Д - Д, Е - Е,Ж - ,Жи 3 - 3 па фиг,2; на фиг. 10 - электрические схемы программирующей системы; на фиг. 11 - электрическая схема индикаторного табло.Устройство содержит ортогональный манипулятор, выполненный в виде трех последовательно соединенных исполнительных элементов, в качестве которых могут быть гидравлические цилиндры 1. При этом каждый последующий цилиндр жестко закреплен на штоке гредыдущего. На штоке последнего, третьего, пилиндра жестко закреплен микроэлектрод 2, соединенный проводником 3 с регистрирую щим или раздражающим прибором. Манипулятор размещают над установкой для закрепления черепа исследуемого животного.При помощи гибких гидрошлангов 4 орт гональный манипулятор соединен с ведущи цилиндрами 5, которые могут быть удалены от30 вала 9 по стрелке (фиг. 2) в зацепление вводится шестерня 16 с шестью штырями 17 (ус 45 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 микро- электрод 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 масштабов.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 23 приходит в зацепление с шестерней 25 с пятью штырями 26 (фиг. 6). Валы 12 и 13 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 30 до соприкосновения его со штырем 31 программно 15 20 25 55 60 65 го барабана 32. Величиной выступающей ча. сти штыря 31 программного барабана задается предельное погружение микроэлектрода. Контакт 30, замыкаемый штырем 31, подготавливает цепь соленоида 33, которая окончательно замыкается контактом 34 при начале вращения шестерни 23 до зацепления и поворота ее с парой шестерен 18,Кратковременное срабатывание соленоида 33 смещает вал 11 по стрелке (фиг. 2), и шток 7 соскакивает с торца кулачка 8 на диск 35 с радиусом, соответствующим нулевой позиции штока (фиг. 5),От обратного смещения под воздействием пружины 36 внутри соленоида 33 вал удерживается штоком 7 за боковую поверхность кулачка, Одновременно с соленоидом 33 срабатывают соленоиды 37 и 38, которыми смещаются валы 9 и 12 по стрелкам (фиг. 2). От обратного смещения вал 9 удерживается захватом защелки 39 за бортик 40 на валу, а вал 12 удерживается защелкой 41.Подключением шестерни 16 ускоренного хо. да ликвидируются ненужные выдержки в точках поворота микроэлектрода, а при срабатывании соленоида 33 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 43 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 микро- электрода задается боковыми штырями 46 программного барабана 32, 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 кулачок 8, сидящий на валу 13. 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 53. Предмет изобретения1. Устройство для автоматической стереометрической манипуляции микроэлектродов в195036 иг. 1 эксперименте, содержащее установку для закрепления исследуемого животного и микро- электрод 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 поверхностии в глубине мозга исследуемого животного, внем установлена программирующая электромеханическая система, выполненная, напри 5 мер, в виде ведущих гидравлических цилинд.ров различного диаметра, штоки поршней которых подвижно соединены с кулачками переменного радиуса, жестко связанными с системой дискретного зацепления, перемещаю 10 щейся группами выдвижных штырей, расположенных в определенной последовательностина барабане,3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью индикации положения микроэлек 15 трода в исследуемом сечении, в нем установлено световое индикаторное табло,ставитель Е, Я. хред Т, И, Кур рг едактор М, Жиляева Те илко Корректоры: Н, И, Быстрова и Л. В. НаделяеваТипография, пр. Сапунова,Заказ 1742/1 Тираж 535 Поди испоЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССМосква, Центр, пр. Серова, д. 4