[实用新型]一种基于三维旋转的变重力细胞实验装置

权利要求书

1.一种基于三维旋转的变重力细胞实验装置，其特征在于，包括三维旋转单元(1)、固定在三维旋转单元(1)上的细胞恒向受力单元(2)和连接三维旋转单元(1)的监测控制单元(3)；所述三维旋转单元(1)包括同心设置的绕径旋转环(11)和绕轴旋转环(12)；

所述绕径旋转环(11)的水平直径两端外侧通过轴套和轮轴设于支架(13)上，在轮轴一侧的支架(13)上设有连接所述轮轴的第一电机(14)；

所述绕轴旋转环(12)通过锚定滑轮(15)连接在绕径旋转环(11)内侧，且能相对于绕径旋转环(11)做周向旋转；绕轴旋转环(12)外侧设有齿纹，绕轴旋转环(12)外侧啮合有直齿轮轴(16)，直齿轮轴(16)连接有第二电机(17)，第二电机(17)固定在绕径旋转环(11)上；

所述第一电机(14)和第二电机(17)均与监测控制单元(3)相连。

2.如权利要求1所述的基于三维旋转的变重力细胞实验装置，其特征在于，所述细胞恒向受力单元(2)包括从外到内依次同心设置的半环形支架(21)、外环(22)和内环(23)，还包括设在半环形支架(21)下端的支撑杆(24)、设在内环(23)上且用以放置细胞培养瓶的置物板(25)、设在置物板(25)上的锥体支架(26)以及设在椎体支架(26)尖部的重锤(27)；

所述外环(22)直径方向两端外侧通过轴套与半环形支架(21)内侧相连，以使外环(22)能实现以自身直径为外环旋转中心轴进行旋转，内环(23)直径方向两端外侧通过轴套与外环(22)内侧两端相连，以使内环(23)能实现以自身直径为内环旋转中心轴进行旋转；所述外环旋转中心轴与内环旋转中心轴互相垂直；

内环(23)内侧左右两端通过轴套与置物板(25)两端相连，以使置物板(25)能实现以自身直径为置物板旋转中心轴进行旋转；所述置物板旋转中心轴与内环旋转中心轴互相垂直；

置物板(25)背面固定所述锥体支架(26)，重锤(27)顶部到锥体支架(26)底面的垂直距离小于内环(23)半径；

所述支撑杆(24)下端固定在所述绕轴旋转环(12)内侧，支撑杆(24)的上端安装所述半环形支架(21)，且半环形支架(21)开口向上，半环形支架(21)的底部固定在支撑杆(24)上端。

3.如权利要求2所述的基于三维旋转的变重力细胞实验装置，其特征在于，所述支撑杆(24)为旋转伸缩式结构，能调节长短。

4.如权利要求2所述的基于三维旋转的变重力细胞实验装置，其特征在于，所述监测控制单元(3)包括加速度传感器(31)和控制器(32)；

所述加速度传感器(31)设在所述锥体支架(26)底面，其能与放置于置物板(25)上的细胞培养瓶保持同步转动，时刻监测细胞培养瓶受到的加速度，加速度传感器(31)通过无线电与控制器(32)连接；

控制器(32)分别与第一电机(14)和第二电机(17)相连。

5.如权利要求1所述的基于三维旋转的变重力细胞实验装置，其特征在于，所述绕轴旋转环(12)外侧面的齿纹为斜齿，且与直齿轮轴(16)上的齿纹接触吻合；所述直齿轮轴(16)一端通过轴套连于绕径旋转环(11)，另一端与第二电机(17)相连；

所述绕轴旋转环(12)的前后两侧面均设有环形滑槽；

所述绕径旋转环(11)的内侧设有导环槽。

6.如权利要求5所述的基于三维旋转的变重力细胞实验装置，其特征在于，所述的锚定滑轮(15)包括开口向下的U型架(151)、垂直固定在U型架(151)顶板外部上端中间位置的轴杆(152)以及设在U型架(151)两侧板(153)内壁的两个滚珠(154)；

所述轴杆(152)固定在绕径旋转环(11)的导环槽内；

所述滚珠(154)限位在绕轴旋转环(12)的环形滑槽与U型架(151)的侧板(153)内壁之间，且绕轴旋转环(12)限位在U型架(151)两侧板(153)内壁的两个滚珠(154)之间，用以使绕轴旋转环(12)在锚定滑轮(15)的两个滚珠(154)之间滑行，保证绕轴旋转环(12)能够与绕径旋转环(11)同步绕径旋转的同时做周向旋转。