專利名稱：用于對動物的行走方向進行干預及控制的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及控制技術，特別是涉及對動物的行走(包括飛翔、游動)方向進行干預及控制的裝置。
背景技術：
動物在自由行走、飛翔或游動時的前行方向是由動物根據當時周圍的環境狀況自主選擇的，在沒有人為現場干預的情況下，人們對于動物的行走、飛翔或游動線路是無法準確預知和控制的。也就是說，人不在現場的情況下，是沒有辦法控制動物使其按照人們要求的線路前進的。長期以來，不少人都在探求如何遠程控制動物的行為，但進展不大。曾經有人在鴿子的大腦中植入電子芯片，試圖通過電極連通鴿子的大腦來控制其行為，但這種技術由于會對動物的身體造成直接傷害，而且還存在很多現有技術無法解決的問題，所以此類技術在可以預見的將來都無法達到其控制動物行為的目的。
發明內容
為了解決人不在現場的情況下難以對動物的行走(包括飛翔、游動)方向進行干預及控制的問題，本發明的目的在于提供一種對動物(如牛、馬、驢、駱駝、狗、貓、鷹、鴿子、海鷗、天鵝、海豚、鯨、鯊魚等)的行走、飛翔或游動方向進行干預及控制的裝置，以實現對動物的行走(包括飛翔、游動)方向進行有效干預及控制，使動物能夠更好地為人類服務。本發明對動物的行走(包括飛翔、游動)方向進行干預及控制的裝置主要包括綁具、主控器和干預機構；綁具由支架或/及繩索構成并與主控器連接，用于把整個裝置綁定 (固定)到動物身上；主控器包括電源(電池)、電子控制器(電子線路模塊)和動力裝置(如電動機、電磁鐵、液壓馬達等)，電源為電子控制器和動力裝置提供電力，動力裝置與干預機構連接(也可以認為是主控器與干預機構連接)，電子控制器用于接收遠程控制指令或者根據預先輸入的程序，通過動力裝置控制干預機構的動作；干預機構在動力裝置的驅動下，可以左右或上下擺動，通過拍打、拉扯、推移或電擊動物的頭部來對動物的行走(包括飛翔、游動)方向進行干預及控制，或者是通過干預機構前端綁定的誘餌或光源來引導動物按照人們要求的方向前行。本發明裝置在使用時，先綁定(固定)到動物的身上，使裝置中可以擺動的干預機構位于動物頭部的合適位置。在動物自主行走、飛翔或游動時，如果需要干預及控制其行進方向，則控制干預機構產生相應的擺動來拍打、拉扯、推移或電擊動物的頭部，或者是通過干預機構前端綁定的誘餌或光源來引導動物按照人們要求的方向前行。例如，想讓動物向左行走，就控制干預機構向左邊擺動，這時動物的頭部就會受到干預機構朝向左邊的拍打、 拉扯、推移或引誘，頭部就會不由自主地轉向左邊，其行進方向也將朝向左邊改變，使動物轉向右邊行走的方法也是同樣的道理，這樣就實現了對動物行走方向進行干預及控制的目的。本發明的積極效果是，既可以對動物的行走方向進行干預及控制，又不會對動物的身體造成直接傷害。由于人不在現場的情況下，也能夠實現對動物的行走、飛翔或游動方向進行干預及控制，這樣就能夠更好地利用動物來為人類服務。例如，在讓駱駝背著貨物穿越無人區時，人們就可以在主控器中預先輸入線路數據，并結合安裝在主控器中的GPS模塊來定位，這樣就可以讓駱駝按照人們設定的線路自行行走，自己把貨物運送到目的地而不需要有人跟隨；可以遠程控制狗背著觀測儀器進入發生核泄露事故的現場，而人不需要進入現場就能實時觀看到現場情況；指揮鴿子帶上信物飛到目標上空再空投下來，就可以很方便地向任意地點傳信及投遞物品；給獵鷹綁上攝像設備，按照人們設計好的線路飛行，拍攝(并實時傳回)地面圖像(如發生地震時地面建筑物的受損圖像、尋找出事墜落的飛機殘骸、尋找逃犯的蹤跡、拍攝敵方營地等)，其飛行成本、使用的方便性、靈活性、隱蔽性等方面都勝過現有的無人機；可以讓海豚綁著測試儀器按照設計的線路在海洋中游動，來進行海洋氣候的觀測。此外，本發明裝置在軍事上也有很大用途，例如，讓馬匹背著觀測設備(如攝像頭)在冰天雪地的邊境線上巡邏，人只要坐在室內就可以通過無線傳輸回來的圖像看清沿途的情況并實時控制馬匹的行走路線；又如，可以讓狗背著觀測設備靜悄悄地走進恐怖分子和毒販藏身的叢林，人在后方控制狗的行走路線進行偵察等。總之，有了本發明可以干預及控制動物行走方向的裝置，就可以讓動物在運輸貨物、邊境巡邏、偵察、氣候研究、科學探測、搶險救災、排爆、軍事等領域更好地為人類服務。
圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖16分別是本發明多個實施例的立體結構示意圖。圖2、圖4、圖6、圖8、圖10至圖15、圖17分別是本發明多個實施例具體應用的立體示意圖。圖18是本發明一個實施例中干預機構與主控器中動力裝置連接的局部立體示意圖。圖19是本發明一個實施例中干預機構與主控器中動力裝置連接的立體示意圖。圖20是本發明一個實施例中尾部拍打機構的立體結構示意圖。圖21是本發明一個實施例中主控器的構成方框圖。
具體實施例方式
參照圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖16，本發明用于對動物的行走方向進行干預及控制的裝置包括綁具[3]、主控器[2]和干預機構[1] [ΙΑ] [1B]；綁具[3]由支架或/及繩索構成并與主控器[2]連接，用于把整個裝置綁定到動物身上；主控器[2]與干預機構[1] [ΙΑ] [1B] 連接；干預機構[1] [ΙΑ] [1B]在主控器[2]的控制下可以左右或/及上下擺動，通過拍打、 拉扯或推移動物的頭部來對動物的行走方向進行干預及控制，或者是通過干預機構前端綁定的誘餌或光源來引導動物按照人們要求的方向前行。參照圖1、圖2，本發明裝置中的綁具[3]用于把整個裝置綁定到動物W]身上， 干預機構[1]為一條桿子，桿子的前端接有拉繩[4A]，后端與轉軸[5]相接，桿子在主控器 [2]的控制下可以繞著后端的轉軸[5]左右擺動，在擺動時通過拉繩[4A]和綁定在動物 [6]頭部的套子WB](或者是穿過動物頭部皮層的繩索，類似于穿過牛鼻子的繩索)來拉扯動物W]的頭部，從而對動物W]的行走方向進行干預及控制。例如，動物[6]在正常行走時，如果想讓其改變方向向左行走，就控制干預機構[1]向左邊擺動來往左拉扯動物[6]的頭部；想讓動物W]向右行走，就控制干預機構[1]向右邊拉扯動物W]的頭部。人對干預機構[1]的控制可以通過遙控方式(例如通過動物攜帶的攝像頭來實時觀察現場情況，以決定是否需要控制動物改變其行走方向)，也可以在主控器[2]中的相關電子模塊中預先輸入線路數據，并利用GPS定位進行自動控制(其控制過程及方式與現有無人機的自動控制相似)。另外，也可以把套子WB]換作動物喜愛的誘餌并適當加長干預機構[1]中桿子的長度，或者直接在干預機構[1]中桿子的前端綁上誘餌，使誘餌位于動物W]的前方(動物可以看得到、聞得到，但吃不到)，通過干預機構的擺動調整誘餌的方位來引誘(引導)動物朝著需要的方向前行；還可以把誘餌換成光源(如LED發光管)，通過亮光來引導動物前行， 這樣也能達到對動物的行走或游動方向進行干預及控制的目的，例如，把整套裝置綁定在鯊魚身上并在干預機構[1]的前端綁上一塊鮮肉作為誘餌，就能讓鯊魚按照前方誘餌的指引方向游動。參照圖3、圖4，本發明裝置中的干預機構[1]為Y型(或叉型)結構，在主控器[2] 的控制下可以左右擺動，在擺動時前面的部分可以對動物W]的頭部產生推移或拍打作用，從而對動物W]的行走方向進行干預及控制。例如，想讓動物W]向左行走，就控制干預機構[1]向左邊擺動產生向左的推力來推移動物[6]的頭部；想讓動物W]向右行走，就控制干預機構[1]向右邊推移動物W]的頭部。另外，這種Y型干預機構的前面部分也可以鑲嵌上電極，在其擺動接觸到動物[6]頭部的皮膚后，使用安全電流輕微電擊一下動物 W]，這樣也能夠對動物W]的行走方向進行干預及控制。參照圖5、圖6、圖15，本發明裝置中的干預機構是兩條分開的桿子(或鞭子)[1A] [1B]。在實際使用時，這兩條桿子分別位于動物[6]頭部的左右兩側，兩側的桿子[ΙΑ] [1B] 在主控器[2]的控制下可以各自左右擺動(圖5虛線部分所示為桿子IA擺動時位于最里和最外的位置)，擺動時可以對動物[6]的頭部產生推移或拍打作用(在一次拍打過程中，可以讓桿子先往外擺動再往里拍打動物的頭部，這樣可增加拍打的力度)，從而對動物W]的行走或飛翔方向進行干預及控制。例如，想讓動物W]向左行走或向左飛翔，就控制桿子[1B] 向左推移或拍打動物W]的頭部；想讓動物W]向右行走或向右飛翔，就控制桿子[1A]向右推移或拍打動物[6]的頭部。另外，在這兩條桿子上也可以嵌入電極，在其擺動接觸到動物[6]頭部的皮膚后，輕微電擊一下動物W]，這樣也能夠對動物[6]的行走方向進行干預及控制。參照圖7、圖8，本發明裝置中的干預機構為兩條桿子[1A][1B]，這兩條桿子[1A] [1B]的前面部分分別接有兩塊板(也可以是網)[1A1][1B1]。在實際使用時，這兩塊板[1A1] [1B1]分別位于動物[6]頭部的左右兩側，兩條桿子[ΙΑ] [1B]在主控器[2]的控制下可以各自左右擺動，擺動時前面的板[1A1][1B1]會對動物W]的頭部產生拍打作用，從而對動物W]的行走方向進行干預及控制。例如，動物走到了一個十字路口，這時想讓動物W]向右行走，就控制左邊的桿子[1A]向右擺動，左邊的板[1A1]就會拍打到動物[6]的左臉；想讓動物W]向左行走，就控制右邊的桿子[1B]向左擺動，通過右邊的板[1A1]拍打動物W] 的右臉促使其改變方向向左行走。參照圖9、圖10、圖11，本發明裝置中的干預機構為兩條桿子[1A][1B]，這兩條桿子[ΙΑ] [1B]的前面部分分別接有兩塊7字型擋板[1A2] [1B2]。在實際使用時，這兩塊擋板 [1A2] [1B2]分別位于動物[6]頭部的左右兩側，兩條桿子[ΙΑ] [1B]在主控器[2]的控制下可以各自左右擺動，擺動時擋板[1A2][1B2]會對動物W]的頭部產生拍打作用，從而對動物W]的行走方向進行干預及控制。在動物[6]正常行走時，兩側的擋板[1A2] [1B2]處于分開狀，動物[6]可以正常看到前面的路(如圖10所示)；如果要讓行走中的動物[6]停止行走，就讓主控器[2]控制動物[6]頭部兩側的擋板[1A2] [1B2]相合攏(如圖11所示)，這時動物W]的眼睛就會被擋板[1A2] [1B2]擋住視線而無法正常看到前方，這樣動物W]自然就會停下腳步。參照圖12，本發明裝置中的干預機構也可以做在主控器[2]中，整個裝置通過綁具[3]綁定到動物W]的頭部來對動物W]的行走方向進行干預及控制。這當中的干預機構除了上述的幾種結構外，也可以是放置在動物[6]耳朵處的喇叭或塞進動物耳朵中的耳機，當指揮人員的聲音口令通過喇叭傳給受過訓練的動物(例如警犬、導盲犬)時，該動物就會按照人的聲音口令行事，從而實現對動物的行為進行干預及控制(例如，經過訓練的警犬聽到指揮人員的口令“向左”時就會向左走，聽到“前進”、“趴下”等口令時也會執行相應的動作)。另外，還可以把兩套電極分別帖在動物頭部兩側的皮膚上來當作干預機構，在給一側的電極通電(利用安全電壓來電擊)時，動物會感覺到被電了一下，頭部就會本能地偏向另一側，這樣也能達到對動物的行走、飛翔或游動方向進行干預及控制的目的。例如，在鯊魚的頭部兩側和下巴皮膚上分別貼上電極或把電極安置在離皮膚不遠的位置，鯊魚在正常游動時，如果給一側的電極通一下電，鯊魚就會向另一側改變游動方向；在給貼在鯊魚下巴皮膚上的電極通電輕微電擊一下鯊魚后，鯊魚就會向上方游動或露出水面；如果再在鯊魚的尾部安置一電極，該電極通電后鯊魚就會加速向前方游動，這樣就可以對鯊魚的游動方向及線路進行干預及控制了(因為只是輕微地電擊鯊魚，因此并不會對鯊魚造成傷害)。參照圖13、圖14，本發明裝置使用時綁定到動物[6]身上后，還可以增加其它的工作部件，例如裝上攝像頭[7]和貨物箱[9]，以用于遠程觀看動物前方及周圍的景象，以及運輸貨物。此外，還可以在裝置后部附加安裝上尾部拍打機構。在主控器[2]的控制下，尾部拍打機構中的尾拍[8]可以拍打動物W]的屁股，這樣在需要動物[6]行走或加速行走時，就可以通過尾拍[8]多次拍打動物W]的屁股來實現。參照圖16、圖17，本發明裝置中干預機構[1]的前面部分為一個環[10]，在主控器 [2]的控制下可以作向上、下、左、右方向的擺動。實際使用時，該環[10]套在動物W]的頭部，想讓動物W]向左飛翔，就控制干預機構[1]向左擺動通過環[10]來往左推移動物 [6]的頭部；想讓動物W]向右飛翔，就控制干預機構[1]向右擺動來往右推移動物W]的頭部；想讓動物W]向上飛翔，就控制干預機構[1]向上擺動來往上推移動物W]的頭部； 想讓動物W]向下飛翔，就控制干預機構[1]向下擺動來往下推移動物W]的頭部。人對于干預機構[1]的擺動控制可以通過遙控方式進行實時控制，也可以在主控器[2]中預先輸入線路數據，并利用GPS定位來進行自動控制(其控制過程及方式可參照現有無人機的自動控制過程及方式)。參照圖18，在本發明裝置中，可以利用電動機(最好是帶變速器的電動機)[13]來作為驅動干預機構[1]擺動的動力裝置。在電動機[13]的轉軸[12]轉動時，電動機[13] 產生的力矩就會傳給干預機構[1]，干預機構[1]便會繞著轉軸[11]擺動(可以利用彈簧的彈力來使干預機構復位)。參照圖19，在本發明裝置中，還可以將干預機構[1]直接與電動機[13]的力矩輸出轉軸[12]連接，利用電動機[13]來作為驅動干預機構[1]擺動的動力裝置。所使用的電動機[13]最好是帶變速器的步進電機，以便于能夠更好地控制干預機構[1]擺動的角度和力度。在本發明裝置中，除了可以利用電動機[13]來驅動干預機構[1]外，還可以利用其它的動力裝置來驅動，例如電磁鐵、液壓桿、氣動裝置等。參照圖20，本發明裝置中，還可以在后部加裝尾部拍打機構，該尾部拍打機構包括固定在主控器(或主控箱體)上的定桿[14]，以及尾拍(動桿)[8]、連桿[16]、轉盤[15]，尾拍[8]通過轉軸[17]與定桿[14]連接，連桿[16]的兩端分別通過轉軸與轉盤[15]和尾拍[8]連接。在電動機驅動轉盤[15]轉動后，連桿[16]就會拉動尾拍[8]繞著轉軸[17] 擺動，這樣尾拍[8]就會不斷拍打動物的屁股，以促使動物前行或加速行走的步伐。尾拍 [8]既可以是一根桿子，也可以是一條鞭子或一個拍子。另外，還可以把電極帖在動物的屁股上，在電極通電(安全電壓)時，動物會感覺到被電了一下，這樣也能夠促使動物前行或加速行走的步伐。參照圖21，本發明裝置中的主控器包括電源[18]、電子控制器[19]和動力裝置 [20]，此外還可以有GPS定位裝置、陀螺儀、指南針等其它設備，它們被放置在箱體內或固定在板上，電源[18]為電子控制器[19]和動力裝置[20]提供電力，動力裝置[20]與干預機構直接或間接連接(也可以認為是主控器與干預機構連接)，電子控制器[19]用于接收遠程控制指令或根據預先輸入的程序，通過動力裝置[20]控制干預機構執行要求的動作(如左右擺動、上下擺動等)。本發明裝置中的主控器[2]可以參照現有無人機、航模中使用的相關模塊結構及控制方式。例如，可以采用現有無人機中控制尾舵擺動的機構及方式來控制干預機構[1] [ΙΑ] [1B]的擺動，或者是采用現有航模中控制方向舵擺動的機構及方式。因此，對于本領域技術人員來說，實現起來并沒有技術上的困難。
權利要求
1.一種對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是包括綁具[3]、主控器 [2]和干預機構[1] [ΙΑ] [1B]；綁具[3]由支架或/及繩索構成并與主控器[2]連接，用于把整個裝置綁定到動物[6]身上；主控器[2]與干預機構[1] [ΙΑ] [1B]連接；干預機構[1] [ΙΑ] [1B]在主控器[2]的控制下可以左右或/及上下擺動，通過拍打、拉扯或推移動物W] 的頭部來對動物W]的行走方向進行干預及控制，或者是通過干預機構前端綁定的誘餌或光源來引導動物按照人們要求的方向前行。
2.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是主控器[2]包括電源[18]、電子控制器[19]和動力裝置[20]，電源[18]為電子控制器[19]和動力裝置[20]提供電力，動力裝置[20]與干預機構[1]直接或間接連接，電子控制器[19] 通過動力裝置[20]控制干預機構[1]執行要求的動作。
3.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構[1]為一條桿子，桿子的前端接有拉繩[4A]，桿子在主控器[2]的控制下可以繞著后端的轉軸[5]左右擺動，在擺動時通過拉繩[4A]來拉扯動物W]的頭部，或者是通過綁定在桿子前端的誘餌或光源來引導動物前行，從而對動物W]的行走或游動方向進行干預及控制。
4.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構[1]為Y型結構，在擺動時前面的部分會對動物W]的頭部產生推移、拍打或電擊作用，從而對動物W]的行走方向進行干預及控制。
5.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構是兩條桿子[ΙΑ] [1B]，在使用中兩條桿子[ΙΑ] [1B]擺動時會對動物[6]的頭部產生推移、拍打或電擊作用，從而對動物W]的行走或飛翔方向進行干預及控制。
6.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構為兩條桿子[ΙΑ] [1B]，兩條桿子[ΙΑ] [1B]的前面部分分別接有兩塊板[1A1] [1B1]或 7字型擋板[1A2][1B2]，在使用過程中兩條桿子[1A][1B]擺動時前面的板[1A1] [1B1]或擋板[1A2] [1B2]會對動物[6]的頭部產生拍打作用，從而對動物[6]的行走方向進行干預及控制；當兩邊的擋板[1A2] [1B2]相合攏后，動物[6]的眼睛會被擋板[1A2] [1B2]擋住視線而無法正常看到前方，可促使動物停下腳步。
7.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構是放置在動物[6]耳朵處的喇叭或塞進動物耳朵中的耳機，人通過聲音口令來干預受過訓練的動物，從而對動物W]的行走方向進行干預及控制。
8.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構[1]的前面部分為一個環[10]，在使用時，該環[10]套在動物[6]的頭部，通過向要求的方向擺動來推移動物W]的頭部，實現對動物W]的行走或飛行方向進行干預及控制。
9.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是該裝置的后部還安裝有尾部拍打機構，該尾部拍打機構包括固定在主控器上的定桿[14]，以及尾拍[8]、連桿[16]、轉盤[15]，尾拍[8]通過轉軸[17]與定桿[14]連接，連桿[16]的兩端分別通過轉軸與轉盤[15]和尾拍[8]連接，在使用時，轉盤[15]轉動后，連桿[16]就會拉動尾拍[8]繞著轉軸[17]擺動，這樣尾拍[8]就會拍打到動物的屁股，可以促使動物前進或加速前行。
10.根據權利要求1所述的對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，其特征是干預機構[1][1A][1B]上鑲嵌有電極，或者是把貼在動物頭部兩側皮膚上的電極作為干預機構，在使用時可以根據需要分別電擊動物頭部兩側的皮膚，從而對動物的行走或游動方向進行干預及控制。
全文摘要
本發明涉及對動物的行走方向進行干預及控制的裝置，主要包括綁具[3]、主控器[2]和干預機構[1A][1B]。綁具[3]與主控器[2]連接，用于把整個裝置綁定到動物[6]身上；主控器[2]可實時接收遠程控制指令或根據預先輸入的程序，控制干預機構左右或上下擺動，通過拍打、拉扯或推移動物的頭部來對動物的行走、飛翔或游動方向進行干預及控制。本發明裝置可以讓動物在沒有人現場干預的情況下，按照人們要求的線路前行，而且又不會對動物的身體造成直接傷害，能夠讓動物在運輸貨物、邊境巡邏、偵察、氣候研究、科學探測、搶險救災、排爆、軍事等領域更好地為人類服務。
文檔編號A01K15/04GK102499110SQ201110368439
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月19日 優先權日2011年11月19日
發明者周良勇 申請人:周良勇