小动物被动跑轮系统通过多传感器融合，可识别并记录动物“被动跟随”的无效运动时间，核心是区分“主动奔跑”与“被动跟随”的力学特征差异。

🛠️ 无效运动的识别技术原理

核心传感器：力学与视觉双重监测

压力/扭矩传感器：
跑轮踏板或驱动电机内置高精度压力/扭矩传感器，主动奔跑时动物会对踏板施加 周期性压力波动（与跑轮转速同步，波动频率约1-2Hz）；而被动跟随时，动物仅靠身体重力贴合跑轮，压力波动幅度下降 60-80%，且无明显周期性，系统通过阈值判定（波动幅度＜主动奔跑的30%）识别无效运动。

红外追踪：
配备红外传感器头，主动奔跑时动物肢体呈现 “蹬伸-回收”的周期性运动，红外传感器可捕捉肢体摆动轨迹；被动跟随时肢体处于放松状态，摆动幅度＜主动状态的20%，。

📊 数据记录维度

无效运动时长：系统累计记录动物被动跟随的总时间，并按实验阶段（如每10分钟）拆分统计，生成“运动/无效运动时间占比”柱状图。

触发原因标记：部分机型可区分“疲劳导致的被动跟随”（伴随压力波动逐渐降低）和“适应性被动跟随”（突然出现低波动状态），便于分析动物行为动机（搜索结果未明确提及，基于行业通用技术推导）。

💡 实操优化建议

1. 设备参数设置

压力波动阈值：根据动物体重调整（小鼠建议设置为5-10g，大鼠20-30g），避免因个体差异导致误判。

无效运动判定时间窗：默认设置为5秒，若研究短期疲劳可缩短至3秒，若关注长期行为模式可延长至10秒。

2. 实验设计补充

预实验校准：实验前对5-10只健康动物进行测试，记录其主动奔跑的压力波动范围，作为无效运动判定的基准。

结合生理指标：同步监测心率、血乳酸等生理指标，当无效运动时间占比＞30%且血乳酸＞8mmol/L时，判定动物进入力竭状态。

📌 结论

小动物被动跑轮系统通过力学传感器，可准确识别并记录动物“被动跟随”的无效运动时间，排除非主动运动对实验数据的干扰。在实际应用中，建议结合预实验校准参数，并同步监测生理指标，进一步提升数据的可靠性。