Тренажерный комплекс для обучения ветеринарных ортопедов

 

Использование: сельское хозяйство и педагогика и относится к обучающим устройствам, а именно к устройствам для подготовки младших ветеринарных специалистов - ортопедов, а также может применяться для формирования у обучаемых студентов ветеринарных вузов, техникумов прочных сенсорно-моторных навыков для закрепления теоретических знаний по курсу ветеринарная ортопедия. Тренажер включает в себя объемную модель животного 1, имитаторы грудных 2 и тазовых 3 конечностей со съемными копытами 4, 5, которые по форме и характеру дефектов подобны наиболее распространенным видам заболеваний копыт животных, набор штатного 10 и специального 11 ортопедического инструмента, систему контроля 19 с программным блоком 20 и блоком индикации 21, систему имитации механических реакций животного. Выбор рациональной формы обрабатываемого копыта производится с помощью комплекта 12 ортопедического лекала и набора трафаретов. Придание неподвижности шарнирно-рычажному механизму имитатора конечностей 23 при обработке (обрезке, обрубке, расчистке) обеспечивается специальным фиксатором 24 в любых физиологически допустимых положениях. Для повторного использования копыт 4, 5, после обработки, в тренажере применена система формирования имитатора копытного рога для придания им требуемой формы и размеров. Последняя система позволяет из многокомпонентной быстро твердеющей смеси в специальной пресс-форме 13 нарастить "мертвый" копытный рог, удаленный ранее. Использование изобретения обеспечивает достижение наиболее полной имитации реальных ситуаций, встречающихся в практике ветеринарных работников при обработке копыт сельскохозяйственных животных. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обучающим устройствам, а именно для подготовки ветеринарных специалистов по профилю ветеринарная ортопедия.

Цель изобретения разработка технического решения, позволяющего наиболее полно имитировать ситуации (случаи, явления), встречающиеся в практике ветеринарных работников при обработке копыт (копытец) сельскохозяйственных животных.

Известны тренажеры для обучения зооветеринарных специалистов по обслуживанию сельскохозяйственных животных. Так, "Тренажер для обучения машинному доению" [1] "Искусственное вымя учебных стендов для животноводов" [2] "Тренажер для обучения машинному доению" [3] позволяют лишь сформировать прочные навыки и приемы подготовки коров к машинному доению.

Известен тренажер [4] для обучения техников по искусственному осеменению сельскохозяйственных животных, который используется только по своему основному функциональному назначению.

Тренажеры [5, 6] предназначаются для обучения младших ветспециалистов по обучению акушерским навыкам и оказанию помощи при родовспоможении животным.

Тренажер [7] включающий объемную модель животного, программное устройство с системой контроля и блоком индикации и выбранный за прототип, используется в основном для подготовки стригалей овец, т.е. выработки навыков (умения, мастерства) снятия рун шерсти. Существенным недостатком выбранного прототипа является невозможность достигнуть поставленную цель.

На фиг. 1 изображена структурно-функциональная схема тренажерного комплекса, на фиг.2 имитаторы конечностей тренажерного комплекса.

Предлагаемый тренажер (фиг. 1) содержит объемную модель животного 1 (например, коровы), имитатор грудных (передних) 2 и тазовых (задних) 3 конечностей со съемными копытами 4, 5, которые являются объектом воздействия обучаемого (в зависимости от функционального назначения тренажера это конечности КРС, свиньи, лошади, овцы, верблюда и т.д.), систему имитации механических реакций животного (компрессор 6, ресивер 7, распределитель 8, пневмокамеры 9), набор штатных (щипцы, секачи, ножи, рашпили, абразивные круги) 10 и специальных ортопедических инструментов 11 (фрезы, специальные долота, копир, перфоратор), комплект 12 трафаретов, лекал и тест-карту с изображением нормальных и дефектных копыт, систему формирования имитаторов копытного рога, состоящую из пресс-формы 13 со слепками копыт, емкостей 14 для основных и вспомогательной 15 (например, красящей) компонентов многокомпозиционной быстротвердеющей смеси, кранов-дозаторов 16, насоса смесителя 17, насадок 18, систему контроля 19 с программным блоком 20 и блоком индикации 21, объединенных функциональными связями 22.

Шарнирно-рычажные звенья конечностей 23 представляют собой биохимический аппарат с большим числом степеней свободы (фиг.2а, б). Каждая конечность заканчивается съемным копытцем или копытом 4, 5, которые по своим формам и геометрическим размерам близки к естественным, как нормальным, так и с наиболее распространенными дефектами (пороками) копытного рога (например: для КРС колесо, кривое, остроугольное, торцовое; для лошадей плоское, полное, косое, кривое, тупоугольное и т.д.), а также заболеваниями мякиша в области подошвы (копытная гниль). В промежутке между пяточной (А) и зацепной (Б) частью копыт проходят направляющие жесткие трубки 23, одновременно являющиеся направляющими для съемных копыт 4, 5.

Для жесткого (неподвижного) закрепления (фиксации) между собой звеньев тазовой 3, грудной 2 конечностей при проведении ветеринарных ортопедических мероприятий (обрезка мертвого рога, подковывание лошадей положение I), (расчистка подошвы копыт и пальцевого мякиша, обрезка копытного рога - положение II) используется специальный фиксатор 24 (фиг.1).

Фиксация копыт 4, 5 в сочленении путового сустава грудных 2 и тазовых 3 конечностей производится посредством поворачивания механического эксцентрикового устройства 25 до плотного вхождения зацепов 26 в вырезы конечности.

Обучение на тренажере производится по такой схеме: в начале обучаемый получает осведомительную информацию с блоков 19, 20, 21, знакомится по объемным моделям со строением конечностей, изучает устройство и приемы работы с ортопедическим оборудованием (инструментом). Затем ему представляют набор всевозможных копыт с дефектами копытного рога, после чего обучаемый выбирает один из трафаретов и определяет рациональный путь (способ) обрезания копытного рога. Используя копытное лекало из комплекта 12, очерчивает линию отсечки мертвого рога от живого и, не заходя за границу белой линии, производит обрубку или обсечку. Правильность проведенной операции контролируется обучающим визуально по тест-карте или от датчиков с трафарета системой контроля 19 и выдачей информации (оценки) на блоке 21. При нанесении сильных раздражителей на конечность животного (например, выход за границу белой линии копыта) срабатывают датчики касания и сигналы по каналам 22 поступают на блок имитации (6, 7, 8), с него на пневмокамеры 9 и воспроизводятся (имитируются) ответные механические реакции как объемной модели 1, так и конечностей 2, 3. Для повторного придания прежней (исходной) формы копытам 4, 5 необходимо повернуть ось эксцентрика 25 на небольшой угол, зацепы выйдут из пазов путевой части конечности и, прилагая небольшое усилие, выдвинуть копыто (копытце) вместе с направляющими трубками 23 вниз. Затем установить снятое (используемое) копыто (копытце) 4, 5 в пресс-форму 13 и подсоединить к насадке 18. Через дозаторы 16, насос 17 подать компоненты смеси из емкостей 14, 15 и заполнить свободное пространство в соединении копыто (копытце) 4, 5 пресс-форма 13. После затвердения смеси копыто снимают и используют для повторного обучения. Изменяя состав смеси, можно обеспечить соответствующую твердость копытного рога в соответствии с физико-механическими показателями копытного рога различных животных и условий их содержания. Для удаления остатков компонентов из насоса 17, трубопроводов и насадки указанные участки продувают сжатым воздухом. (Для упрощения графической части этот фрагмент условно не показан).

Проведенные автономные испытания отдельных частей и систем тренажера подтвердили правильность выбранного технического решения, их работоспособность и надежность.

Источники информации 1. Карташов Л.П. Поздняков В.Д. Тренажер для обучения машинному доению. А.С. N 918961. БИ СССР N 13, 1982.

2. Карташов Л.П. Поздняков В.Д. Искусственное вымя учебных стендов для животноводов. А.С. N 1257691, БИ СССР N 34, 1986.

3. Карташов Л. П. Поздняков В.Д. Соловьев С.А, Корнилова Т.Н. Тренажер для обучения машинному доению. А.С. N 1442140, БИ СССР N 45, 1988.

4. United States Patent Affice. Artificial Insemination Teaching Apparatus, 3,309, 791 Patented Mar. 21, 1967.

5. Кленов В.А. Соловьев С.А. Катасонова Г.Р. Файзуллина. Фантом акушерский. Патент РФ N 2010557. БИ N 7, 1994.

6. Гавриш В.Г. Овчинников А.А. Тренажер для обучения акушерским навыкам при родовспоможении животным. А.С. N 1359798, БИ СССР N 46, 1987.

7. Карташов Л. П. Поздняков В.Д. Тренажер А.С. N 903942. БИ СССР N 5, 1982.

Формула изобретения

1. Тренажерный комплекс для обучения ветеринарных ортопедов, включающий систему контроля с блоками индикации и задания обучающей программы, систему обслуживания с комплектом инструментов и систему имитации, содержащую объемную модель тела животного с имитаторами копыт на передних и задних конечностях и исполнительными механизмами перемещения, датчики технологических параметров и блок формирования ответных механических реакций модели животного на внешнее воздействие, входы которого подключены к выходам упомянутых датчиков и блока задания обучающей программы, а выходы к управляющим входам исполнительных механизмов перемещения, отличающийся тем, что имитаторы копыт объемной модели тела животного выполнены съемными и в форме патологически измененных копыт животных, а в качестве комплекта инструментов применен набор ветеринарных ортопедических инструментов, при этом датчики технологических параметров выполнены в виде датчиков касания и установлены на границе зоны обрубки имитаторов копыт, причем исполнительные механизмы перемещения размещены в области шеи и верхних зонах конечностей объемной модели тела животного.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что система обслуживания снабжена узлом восстановления имитаторов копыт объемной модели тела животного, включающим формовочные камеры, сообщенные посредством трубопроводов через последовательно соединенные насос-смеситель и индивидуальные вентили-дозаторы с соответствующими емкостями для компонентов быстротвердеющей рабочей смеси с физико-химическими характеристиками, тождественными аналогичным характеристикам естественного копытного рога животного.

3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в наборе ветеринарных ортопедических инструментов использованы ортопедическое копытное лекало и комплект трафаретов для обрубки копыт.

4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что объемная модель тела животного оснащена фиксаторами ее конечностей в требуемом положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2