Columbus Instruments 0184-006M User Manual

Modular (metabolic) treadmill

Advertisement

Quick Links

Modular (Metabolic) Treadmill 
 
950 North Hague Avenue 
Columbus, Ohio 43204‐2121 USA 
Sales: sales@colinst.com 
Service: service@colinst.com 
User Manual 
November 6, 2012 
 
 
0184‐006M
 
Phone: (614) 276‐0861
Fax: (614) 276‐0529
Toll Free: 1‐800‐669‐5011
http://www.colinst.com

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the 0184-006M and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Summary of Contents for Columbus Instruments 0184-006M

  • Page 1 Modular (Metabolic) Treadmill  User Manual  November 6, 2012      0184‐006M     950 North Hague Avenue  Phone: (614) 276‐0861 Columbus, Ohio 43204‐2121 USA  Fax: (614) 276‐0529 Sales: sales@colinst.com  Toll Free: 1‐800‐669‐5011 Service: service@colinst.com  http://www.colinst.com...
  • Page 2    ...
  • Page 3: Table Of Contents

    Contents  Chapter 1 ‐ INTRODUCTION  ...................... 4 System Overview  ...................... 4 System Specifications  ....................... 4 1.1.0 Minimum Computer Specifications ................ 5 1.1.1 Computer Interface Specifications ................ 5 1.1.2 Computer Interface Power Supply ................ 5 1.1.3 Treadmill Controller .................... 5 Chapter 2 ‐ COMPUTER SETUP ....................... 6 USB Port Installation ...................... 6 Treadmill Software Installation .................. 7 Chapter 3 ‐ HARDWARE SETUP  ....................... 9 Item Inventory  ........................ 9 Assembly ........................ 10 Setting Angle of Inclination .................... 12 Connecting System Cables ..................... 13 Connecting the Components – Direct to PC WITHOUT Oxymax ........ 14 Connecting the Components – WITH Oxymax  ............... 15 Chapter 4 – BASIC OPERATION ..................... 16 Belt Speed........................ 16 Shocker Repetition Rate  .................... 16 Shock Intensity ....................... 16 Shock On/Off ........................ 16 Chapter 5 ‐ PERFORMING AN EXPERIMENT (without Oxymax) ........... 17  ...
  • Page 4 System Initialization ....................... 17 Treadmill Software Initialization .................. 18 No Device Found ...................... 19 Experiment Setup via Software Interface .............. 20 5.3.0 Utilizing Profile Mode ..................... 20 5.3.1 Creating a Profile .................... 21 Manual Mode ......................... 22 5.4.0 Interval and Duration  .................... 22 5.4.1 Treadmill Acceleration and Speed Parameters ............ 23 5.4.2 Shock Repetition Rate, Shock Intensity, and Shock Detection  ....... 23 5.4.3 Belt Status ....................... 25 5.4.4 Shock Detection Status and Channel State  ............. 25 5.4.5 Data Generation and Output .................. 25 Treadmill Setup ...................... 26 Controlling the Treadmill via Front Panel .............. 27 5.6.0 Odometer Reset  ...................... 27 5.6.1 Run .......................... 27 5.6.2 Accel  ........................ 27 5.6.3 Stop ......................... 28 Chapter 6 ‐ PERFORMING AN EXPERIMENT (WITH Oxymax) ............ 29 Experiment Setup ...
  • Page 5 Belt Adjustment  ...................... 33 Removal of Shocker Assembly .................. 33 Cleaning  .......................... 33 Lubrication  ........................ 33 Motor Brush and Commutator Care ................ 33 Belt Speed Calibration  .................... 34 Chapter 8 ‐ TROUBLESHOOTING  .................... 35 Troubleshooting Chart .................... 35 Hardware  ........................ 35 Treadmill Diagnostics ..................... 36        ...
  • Page 6: Chapter 1 - Introduction

    Chapter 1 ‐ INTRODUCTION    1.0  System Overview  The Columbus Instruments Modular Treadmill is an economical treadmill that can be controlled  via computer interface or manually. It is designed  as  a  stand‐ alone  system  capable  of  exercising  one  to  four  subjects  simultaneously.  The  basic system (“Master Lane”)  consists  of  three  separate  units:  the  Treadmill  Controller,  the  motor  assembly,  and  the  treadmill  running  lane.  Up  to  three additional (“slave”)  lanes  can  be  coupled to the Master Lane  to  expand ...
  • Page 7: Minimum Computer Specifications

    Running Surface Dimensions ‐ Rats:  15"L x 5.5"W x 5"H (381mm x 139mm x 127mm)  Running Surface Dimensions ‐ Mice:  12"L x 2"W x 1.75"H (305mm x 51mm x 44mm)  Shocker Grid Dimensions ‐ Rats:   5.5" x 3.5"(139mm x 89mm)    Shocker Grid Dimensions ‐ Mice:  2" x 2" (139mm x 51mm)   1.1.0  Minimum Computer Specifications    Windows operating system; XP, Vista, or 7.    CD‐ROM drive for software installation.    5 MB of free hard drive space for software installation.    1 free USB port  1.1.1  Computer Interface Specifications    Power Requirements: 12 V @ 35 mA.    Physical Dimensions:  4.7” x 3.2” x 1.9” (120 x 82 x 49 mm).    Physical Weight:  0.4 lbs. (186 g).    Power Connection:  Coaxial Jack: 5.5mm O.D. x 2.1mm I.D. (any polarity)    Computer Connection:  RS‐232, 9‐pin Female D‐sub.    Controller Connection:  CI‐Bus, 8‐pin RJ45 Jacks (x2).  1.1.2  Computer Interface Power Supply  North America / Japan ...
  • Page 8: Chapter 2 - Computer Setup

    Chapter 2 ‐ COMPUTER SETUP  2.0  USB Port Installation  The host computer must have one free  USB port (F‐1). For best performance, it  is recommended to use a native (built‐ in) USB port.   Figure 1  ...
  • Page 9: Treadmill Software Installation

    2.1  Treadmill Software Installation  If you are connecting the treadmill to an Oxymax‐CLAMS System, skip to Chapter 3!  You must have administrator rights/privledges on the host computer for the software to install  successfuly.  The software is expected to be installed and run locally on the host computer’s  hard drive.  Insert the Treadmill Software CD‐ROM into the host computer.   If the “Treadmill Software  Setup” application does not automatically launch, then you must manually launch the  installation program.  To manually launch the software installer, select “Start » Run...” from the desktop taskbar (F‐2).   Figure 2 Figure 3 A “Run” window will open (F‐3).  Click the Browse button.  A “Browse” window  will open (F‐4).  Figure 4 Navigate to the CD‐ROM and click once to  highlight “Setup.exe” from the list of files on  the CD; click the Open button.  The “Browse”  window will close and return focus back to  the “Run” window (F‐5).   Click the OK button to begin the installation  program; some install files will be processed  and copied to the host computer.  These files  will be removed if setup is cancelled.  Then a  blue “Treadmill Software Setup” backdrop  Figure 5 and installation window will be displayed.   ...
  • Page 10 Click the OK button to continue (F‐6).        Figure 6   Click the square button marked with a  computer and floppy disks to continue  (F‐7).        Figure 7     Click the Continue button to begin the  copy and installation procedure into the  default Program Group (F‐8). The install  program will check for necessary disk  space and then begin to copy the  program.  It is recommend to keep any  files on your system that are newer than  the ones being copied.  Upon completion,  the program will update the Windows  system and create program icons inside  the group folder on the start menu.      Figure 8   Click the OK button to finish the install  program. The “Treadmill Software Setup”  screen will close and return to the user  desktop (F‐9).  Figure 9  ...
  • Page 11: Chapter 3 - Hardware Setup

    Chapter 3 ‐ HARDWARE SETUP  3.0  Item Inventory  A typical Treadmill system will contain the following items (F‐10):  Figure 10  1 x USB‐to‐Serial adapter package (may be included).   1 x Computer Interface with power supply.   1 x RS‐232 serial extension cable, 1.8m (6‐foot), 9‐pin male‐female.   1 x RJ‐45 cable, 1.8m (6‐foot), 8‐pin 8‐conductor, plug‐plug.   The Treadmill Controller with power cord.   1 x D‐Sub shock cable, 1.8m (6‐foot), 15‐pin 15‐conductor male‐male.   1 x Amphenol motor cable 1.8m (6‐foot), 6‐pin 6‐conductor circular plug‐plug.   1 x instruction manual   1 x Treadmill Software CD‐ROM.        ...
  • Page 12: Assembly

    3.1  Assembly      1) Place  the  support b a r   in the  lowest  slots on  the  front of the  running  lane  base (F‐11).                           Figure 11 2) Set the running lane onto its base (F‐12).            ...
  • Page 13 3) Attach the running lane assembly to the motor assembly (F‐13).                  Figure 13 4) Remove the coupler guard cover. Screw the 3” stand‐off into the motor assembly and  tighten. Align the coupler between  the running lane assembly and the  motor assembly. Slide the assemblies  together with the coupler around  both shafts.  DO NOT tighten the  coupler set screws yet. Insert the cap  screw through the running lane  assembly and tighten into the stand‐ off. Center the coupler and tighten  the set screws with the included  Allen wrench.    5) Replace the guard cover on the  coupler (F‐14).      Figure 14  ...
  • Page 14: Setting Angle Of Inclination

    6) Repeat instructions to add extra lanes (F‐15).              Figure 15   7) Insert appropriate stimulus boxes and front cap (non‐metabolic showed, F‐16).                                  Figure 16 3.2  Setting Angle of Inclination  The angle of inclination can be increased by moving the support bar to the next slot. The slots  range from 0‐25°, in 5° increments.       ...
  • Page 15: Connecting System Cables

    3.3  Connecting System Cables    1) Make sure that the power switch on the controller is in the "Off" position on the rear panel  above the power cable connector (F‐17).   2) Locate the black round‐type motor cable and the black shielded shocker ribbon cable(s).   a) The shocker cable(s) have male 15 pin D type connectors at both ends.   b) There is one black shielded shocker cable per system and one ribbon cable per  additional lane for daisy chaining the shockers.   3) Connect one end of the shocker cable to the D type connector on the side wall of the  shocker box (F‐18), and  the other end of the shocker cable to one of  the D type  connectors  marked  "To  Shockers"  located  on  the  rear  of  the  control  unit (F‐17).    Power Switch    Figure 18 Figure 17 4) Connect the motor cable to the treadmill drive motor (F‐20) and tighten the outer ring to  prevent the cable from becoming disconnected from the motor.   Figure 19 Figure 20  ...
  • Page 16: Connecting The Components - Direct To Pc Without Oxymax

    5) Connect the other end of this cable in the same manner to the round connector labeled "To  Motor" on the rear of the control unit (F‐19).    6) Connect the AC power cord to the rear panel AC power receptacle of the Treadmill  Controller and insert the other end into an appropriate AC outlet.    3.4  Connecting the Components – Direct to PC WITHOUT Oxymax  1) Connect the wide end of the USB cable to a USB port on the host computer (not shown).  2) Connect the small end of the USB cable to the USB port of the Computer Interface (F‐21 &  22).                 Figure 21 Figure 22 3) Connect one end of the RJ‐45 cable to the port on the Computer Interface (F‐23). 4) Connect the other end of the RJ‐45 cable to any of the “CIBUS”” ports of the Treadmill  Controller (F‐24).       Figure 24 Figure 23  ...
  • Page 17: Connecting The Components - With Oxymax

    3.5  Connecting the Components – WITH Oxymax   If the treadmill was purchased for use with metabolic studies, simply substitute the Oxymax‐ CLAMS chambers with the metabolic modular treadmill lanes. This is accomplished by  extending the fresh Air In tubing and the Sample Out tubing from the metabolic chamber to  the metabolic lids of the treadmill chambers typically beginning with chamber number one. The  lids to be used for metabolic studies have two ¼" poly‐flow fittings on each lid. Included also on  these lids is a small AC type fan. This fan ensures the integrity of the gas sample by mixing the  air within the subject’s chamber. It is recommended that this fan be used when performing  metabolic type experiments. To use the fan simply plug the supplied power cord into the fan  receptacle on each lid and plug the other end of the cord into an 110V AC outlet. When  cleaning the treadmill and lids do not allow cleaner into the fan housing!  1) Remove Air in and Sample Out tubing from chamber one and attach it to the Air In  and  Sample Out port on the treadmill metabolic chamber lid (F‐26) using an expanse of tubing  fitted with appropriate union connectors (F‐25).                      Figure 25   Figure 26   2) If using multiple treadmill lanes; continue the process using the next consecutive chamber  of the calorimetry system to connect to the next treadmill lane.  3) Secure the tubing in the fittings on the treadmill lid by tightening the nut to finger tight.         ...
  • Page 18: Chapter 4 - Basic Operation

    Chapter 4 – BASIC OPERATION  4.0  Belt Speed  The belt speed is adjusted using the controller front panel speed knob labeled "SPEED". The  speed knob indicates the belt speed in meters per minute in 0.1 meter per minute steps. Belt  speed can be altered by adjusting the speed knob clockwise to increase belt speed and counter‐ clockwise to decrease belt speed. Once the desired speed is set, the adjacent "RUN/STOP"  switch can be used to start or stop the treadmill running belt. The speed of the running belt can  be manually changed while the treadmill is operating; accel option will increase speed  automatically (for programming instructions see 5.3.0 Utilizing Profile Mode). The maximum belt  speed is 99.9 m/min (1.65 m/s).  4.1  Shocker Repetition Rate  The shocking consists of 200 millisecond pulses separated by a user adjustable interval. The time  between each pulse is the repetition rate. The repetition rate is controlled by the knob marked  "REPETITION RATE" on the front of the controller. The red lamp next to the “REPETITION RATE”  knob indicates each time there is a shock pulse present at the shocker grid. Turning this knob  clockwise increases the shock pulse repetition rate. The maximum repetition rate is 3 pulses  per second.   4.2  Shock Intensity  The shock pulse amplitude is controlled by the knob on the side of the treadmill marked  "INTENSITY". Turning this knob clockwise increases the shock intensity. The maximum setting  for the shock intensity is approximately 1.6 milliamperes peak.  4.3  Shock On/Off  Each shocker grid can be individually controlled by the two position toggle switch on the  shocker box. By placing the toggle switch in the forward position the channels electric shocking  grid is enabled.       ...
  • Page 19: Chapter 5 - Performing An Experiment (Without Oxymax)

    Chapter 5 ‐ PERFORMING AN EXPERIMENT (without Oxymax)  If you are connecting the treadmill to an Oxymax‐CLAMS System, skip to Chapter 6!  An experiment is performed by initializing the Treadmill Controller.  The shock intensity will be  set.  Then the subjects are loaded. Then the treadmill belt will be set to “RUN” and experiment  begins.  When desired, the treadmill belt can be set to “ACCEL” to apply acceleration.  When  the experiment is finished, the subjects are removed.  When the power is turned on, the treadmill will automatically start running if the "RUN/STOP"  switch is in the "RUN" position. The belt speed, repetition rate, and shock intensity will be the  same as when the treadmill was last turned off  System Initialization  Attention!  Use the following procedure to prevent the application of an undesirable  treadmill belt speed or high shock intensity.  1) Disable the shock stimulus by setting the toggle  switches toward the rear of the treadmill (F‐27). 2) Turn the “INTENSITY” knob to zero and Rep. Rate to  3Hz (F‐28).  3) Set the “TREADMILL BELT” toggle switch to “STOP” on  the front panel of the Treadmill Controller (F‐28).  Switch on the Treadmill Controller.  The power switch  is integrated into the power receptacle on the rear  panel above the AC power cord (F‐17). Figure 27   Figure 28      ...
  • Page 20: Treadmill Software Initialization

    5.1  Treadmill Software Initialization  From the desktop taskbar, select “Start » All Programs » Treadmill Software » Treadmill  Software”.   Upon initialization, the software will  automatically scan the Treadmill Controller’s  available serial communication ports (COM) for  existing devices and associated address  identification numbers (F‐29).   The starting device identification address (DEVID  220) is assigned to the Treadmill Controller(s)  Figure 29 with additional addresses following numerically  for multiple devices.   The starting device identification address (DEVID 230) is assigned to the Shock Controller(s)  in this same manner.  To rescan the Treadmill Controller for the presence or addition of connected devices, select  “Tools » Device Scan” from the Treadmill Software main window.    Click the “Scan for New Devices” button to add any devices previously not configured.   Click the “Scan Configured Devices” button to rescan devices already present in the latest  configuration file.   Click on the “Exit” button to complete the process and close the “Communication Scan”  window.  After closing the window, an “Update Device  Configuration” prompt will appear (F‐30).   Click the “Yes” button to save the new device  configuration.   Click the “No” button to keep the previous  device configuration.  Figure 30      ...
  • Page 21: No Device Found

    Upon successful identification the Treadmill Controller by  the application, the host COM port and Treadmill  Controller information are displayed at the top of the  window (F‐31). Figure 31 5.2  No Device Found  If the Treadmill Controller could not be  found, the following message is displayed  (F‐32).  To re‐attempt device connection after a  failed communication:  Figure 32    Click the Scan Ports button to automatically search all available serial (COM) ports for the  Treadmill Controller.     For Advanced Users when the device address is already known,   o Select the “Manually Select Address” radio button.   o Choose the correct device number from the pull‐down menu.  o Click the Scan Ports button to scan an individual port.   If multiple attempts at device connection still result in “No Device Found!” prompts see the  Troubleshooting section of this manual (Chapter 8).   If the problem cannot be remedied by the suggested troubleshooting tips, contact  Columbus Instruments.       ...
  • Page 22: Experiment Setup Via Software Interface

    5.3  Experiment Setup via Software Interface 1) From the Treadmill Software main window select  “Experiment » Run”.   2) This launches the “Experiment” window within the  “Profile Mode” tab as shown (F‐33):    Figure 33 5.3.0  Utilizing Profile Mode  When a specific set of treadmill parameters will be revisited multiple times or will be recalled  for additional experimentation a profile may be desired.   First, select the “Manual” tab to observe that the “Enable  Profile Mode” box is checked (F‐34).  This ensures that a  profile will be properly recorded.  Figure 34  While in the “Manual” tab, if electrical stimulus is needed  select the desired “Number of Active Channels”  from the pull down menu located under the  Shock Detection settings (F‐35).   Return to the “Profile Mode” tab to begin  creating a profile.  Figure 35  ...
  • Page 23 5.3.1  Creating a Profile     1) Enter “Start Speed” and “End Speed” in meters per min (m/min).   Enter the “Period” in seconds. (This is the time required for a step to reach the end  speed from the starting speed)  2) If the Shock Detection unit is present, select whether to turn the unit “On” or “Off” during  the step duration.  3) Enter comments in textbox if needed.  4) If a multi‐step activity routine is desired and the initial treadmill parameters are entered,   Click the Add Period button and enter desired values as described above.    Click the Delete Period button to remove the last step that was created.  5) Select the “Loop Profile” checkbox if multiple iterations of the profile are desired.  Note: When editing multi‐step routines, the “End Speed” of a preceding step must be identical to  the “Start Speed” of the step that follows it. 6) A graphical representation of the profile will  also be created in the form of a plot of speed  (m/min) vs. time (sec) (F‐36).  7) Once all profile parameters are complete,  click the Save button to store the information  in a .csv file format, or click the Load button  to recall a previously saved profile.  8) Next, click the Start button to begin the  desired profile.  9) Proceed by loading the test subjects and  clicking the OK button to begin (F‐37).    Figure 36  ...
  • Page 24: Manual Mode

    Once the profile has begun, the treadmill belt  status and data collection are displayed in real‐ time as the routine progresses (F‐38).  For data table heading descriptions and output see  section  5.4.5 Data Generation and Output.  10) As the final step is reached the profile will end,  unless the “Loop Profile” is selected resulting in  the restart and execution in its entireity. Profile  repetition and data generation will continue until  the Stop button is clicked at the user’s discretion.  Figure 38 11) A subsequent “Stop Experiment” prompt window  will open (F‐39):    Click the “Yes” button to finish the routine.   Click the “No” button to continue specified profile.  Manual Mode  Figure 39 For manual entry of Treadmill System settings select the “Manual” tab on the experiment  window as shown below (F‐40):  Manual settings can be entered for:   Interval and duration   Acceleration and speed parameters   Shock repetition rate, shock intensity, and  detection parameters (with presence of  shock detection unit).  5.4.0  Interval and Duration   Interval is defined as the time elapsed between  data collections.   Duration is defined as the total elapsed time of  Figure 40 the experiment. ...
  • Page 25: Treadmill Acceleration And Speed Parameters

    5.4.1  Treadmill Acceleration and Speed Parameters  1. Acceleration Step Size (Accel Step):  0.0 to 25.5 meters per minute (m/min).  2. Acceleration Interval (Accel Int):  0 to 255 seconds (sec).  3. Maximum Speed  (Max Speed):  0.0 to 99.9 meters per minute (m/min).  4. Starting Speed (S_Speed): 0.0 to 99.9 meters per minute (m/min).  Example: to apply an acceleration equal to 1m/min every 2 minutes and limit the maximum  speed to 50.0 m/min, use the following settings:  1. Accel Step:    1.0  2. Accel Int:    120  3. Max Speed:  50.0  4. S_Speed:    0.0  Figure 41 Belt speed adjustment can also be achieved in a fast and convenient manner by moving the  slider to the desired speed even while the treadmill is active (F‐41).  5.4.2  Shock Repetition Rate, Shock Intensity, and Shock Detection   Shock Repetition Rate is defined as the electrical stimulus grid energizing rate with settings  of “Off”, 1 Hz, 2 Hz, and 3 Hz.   Shock intensity is selected on a scale of 0‐10. Shock intensity levels should be determined  based on subject weight and responsiveness to electrical stimulus. The minimum intensity  level corresponds to a voltage of 25 VAC and current value of 0.34 mA at zero scale.  The  maximum intensity level corresponds to a voltage of 120 VAC and current of 1.60 mA at full ...
  • Page 26  This table lists the shock intensity settings and the  corresponding voltage and current values (F‐42):    Setting Current Voltage 0.34 mA 25 VAC 0.46 mA 35 VAC 0.59 mA 44 VAC   0.72 mA 54 VAC 0.84 mA 63 VAC   0.97 mA 73 VAC 1.09 mA 82 VAC   1.22 mA 92 VAC 1.34 mA 100 VAC...
  • Page 27: Belt Status

    Like the profile mode, the lower portion of the “Manual” tab provides a real‐time status of the  Treadmill System (F‐44).  This includes:   Belt Status   Shock detection channels and status   Treadmill System recorded data saved in the .csv file format that can be conveniently  imported into Microsoft® Excel or similar spreadsheet applications.  5.4.3  Belt Status   Belt Status provides a real‐time display of speed (Spd) in meters per minute and distance  traveled (Dist Tr) in meters.  5.4.4  Shock Detection Status and Channel State   The number of active channels (C1‐C4) is represented by virtual LEDs within the status bar.   “Active” channels denote the presence of electrical stimulus and are indicated by the green  LEDs.   “Idle” channels denote lack of electrical stimulus and are indicated by the red virtual LEDs.   If a Treadmill Shock Detection unit is not present, the channels will always be displayed in  red.    Figure 44 5.4.5  Data Generation and Output  As experimental data is generated it is  displayed in columnar form and can be  saved as a comma delimited (.csv) file for  analysis in Microsoft® Excel or similar  spreadsheet applications (F‐45).    Figure 45 Column heading descriptions are as follows:   Interval (Int): Interval as entered within the interval and duration setting.  ...
  • Page 28: Treadmill Setup

     Time on Belt (TOB): Recorded time in which subject was on the treadmill belt (as opposed  to on the shock grid).   Speed: Speed (m/s) recorded for experiment interval.   Distance: Distance in meters for specified experimental interval   Number of Shocks (NOS): The recorded number of shocks administered by the grid.   Number of Visits (NOV): The number of recorded visits to the grid within an interval.   Status: Status of treadmill belt indicating RUN or IDLE.  5.5  Treadmill Setup  1. Set the “REP RATE” to “3Hz” (the “INTENSITY” should already be zero) (F‐46).  2. Enable the shock stimulus for each lane by setting toggle switch toward the front of the  treadmill. The stimulus indicator will begin to flash on the treadmill as well as the controller.  3. Slowly increase the “INTENSITY” until each subject moves off of the shock grids. Then set  the “TREADMILL BELT” mode to “RUN” and adjust the “SPEED” knob to the desired   speed. A mode indicator, in the middle of the display, will show a progress bar that grows  from left to right. Likewise, the odometer will begin to accumulate distance traveled.    Figure 46 4. Observe the subjects.  If any begin to rest on the shock grids, you may increase the  “INTENSITY” setting or decrease the “REP RATE” to “2 Hz”, or “1 Hz” or.  5. The experiment can begin after the shock stimulus and treadmill belt speed is set;  document these settings for faster startup on subsequent experiments.       ...
  • Page 29: Controlling The Treadmill Via Front Panel

    5.6  Controlling the Treadmill via Front Panel  If a PC is not available for treadmill control or if manual control is desired, the front panel  display can be utilized.  5.6.0  Odometer Reset  The odometer will always measure the distance traveled by the treadmill belt in all modes of  operation. When the experiment has begun, typically, the odometer is reset to record the  distance the subjects have run. Press  the black round button in the lower left  corner of the Treadmill Controller to  reset the odometer (F‐47).  The  odometer will begin to count when the  button is released. Alternatively, you  may press the  Clear Dt  button within  the Treadmill Software Diagnostics  window.    Figure 47 5.6.1  Run  By setting the “TREADMILL BELT” toggle  switch to “RUN” the result will be an  adjusted speed correlating to the value  set by the “SPEED” knob (F‐48).  The display will report the speed value  set by the “SPEED” knob and the mode  indicator will be a progress bar that  grows from left to right.  Figure 48 5.6.2  Accel  When the “TREADMILL BELT” toggle  switch is set to “ACCEL”, then the  treadmill belt speed will increase from  the speed set by the “SPEED” knob up  to the “MAX SPEED” setting at a  ramping rate calculated from the  acceleration parameters in 0.1m/min  steps (F‐49). The display will report the  current speed of the treadmill belt and ...
  • Page 30: Stop

    that grows from left to right and bottom to top.  5.6.3  Stop  Setting the “TREADMILL BELT”  toggle switch to “STOP” will result  in the treadmill belt being rapidly  decelerated to zero (F‐50). The  display will report the speed set  by the “SPEED” knob and the  mode indicator will be blank.      Figure 50  ...
  • Page 31: Chapter 6 - Performing An Experiment (With Oxymax)

    Chapter 6 ‐ PERFORMING AN EXPERIMENT (WITH Oxymax)  Columbus Instruments’ Treadmill Controller allows for the scheduled control of one or more  lanes of a metabolic treadmill during an Oxymax experiment.  Oxymax can be used to set  customized speed schedules for treadmills while simultaneously collecting metabolic data.  The  Treadmill Control settings appear the Activity tab under the Experiment Properties Window if  the hardware configuration file in use contains settings for a Treadmill Controller device.  Many  systems that make use of metabolic treadmills are also equipped with regular chambers and  usually ship with separate hardware configurations for cages vs. treadmills.   Note:  Check the Treadmill Controller for Oxymax Compatibility. Not all Columbus Instruments  Treadmill Controllers support Oxymax integration out of the box.  Older Treadmill Control units  may require a firmware update and modifications to the associated hardware configuration file.   Contact Columbus Instruments to discuss Treadmill Controller options.  6.0  Experiment Setup  A custom treadmill schedule consists of three parts: the warm‐up period, the schedule itself  and the cool‐down period.  When Oxymax initializes the specified hardware upon startup, it  sets the treadmill speed to the last used “warm‐up” speed which will be maintained until the  start of the experiment schedule.  Note: Please note that in order for Oxymax to adjust the treadmill belt speed the Treadmill  Controller must be set into either the “Run” or “Accel” position on the front panel.  Switching the  Treadmill Controller to “Stop” at any point immediately stops the Treadmill.  After the software  has assumed control of the unit the Treadmill Controller’s controls for speed and electric  stimulus will be disabled until the controller is “Reset” with the button in the lower‐left corner of  the front panel.    Figure 51 shows an example of a treadmill experiment with some typical settings applied.                                         Figure 51  ...
  • Page 32: Treadmill Schedules

     Selected Treadmill Controller –This drop‐down box contains a list of all of the Treadmill  Controller units in the current hardware configuration. Selecting a device address from this  list displays the current settings for that Treadmill Controller.    Load / Save – Allows for the saving and reloading of frequently used Treadmill schedules as  “.tread” files.    Start Schedule Manually – When this option is checked, Oxymax will not immediately start  the specified exercise schedule at the beginning of the experiment but rather wait for the  schedule to be started from the “Start Treadmill Schedule” option in the “Experiment”  menu.    Schedule Table – This table details the stages of the Treadmill Control schedule to be  executed upon the schedule’s start. Details for specifying treadmill schedules are further  explained in 6.1 Treadmill Schedules.    Shock – When checked, this enables the optional Electric Stimulus at the last‐used rate.    Repeat – When checked, this will cause the specified treadmill schedule to continuously  repeat for the duration of the experiment.    Warm Up – The speed the treadmill will be set to upon initialization and continue to use  until the start of the treadmill schedule. Changes to this value will be immediately applied  to the selected Treadmill Controller.    Cool Down – The speed the treadmill will be set to at the conclusion of either the treadmill  schedule or the experiment itself. Usually, this is the same speed as the warm‐up speed.    Schedule Distance – The distance the treadmill will travel by the end of one complete  iteration of the defined treadmill schedule. This value is updated when any of the schedule  parameters are changed.     6.1  Treadmill Schedules   The treadmill schedule itself is configured through the series of defined steps, each of which  consist of three properties:    Speed (m/min) – The target speed that the treadmill will reach by the end of the step. The  selected speed is range‐checked against the limitations of the treadmill motor defined in  the Hardware Configuration file.  ...
  • Page 33  Hold (sec) – The amount of time the treadmill will remain at the requested speed before  proceeding to the next step in the schedule. When the hold time is set to zero, the schedule  will proceed to the next step as soon as the treadmill has reached the target speed.   The buttons above the schedule table as shown in Figure 52 can be used to make changes to  the currently selected treadmill’s schedule.    Add – Adds a new step the current treadmill schedule.    Remove – Removes the last step from the current treadmill schedule.    Copy – Copies the current treadmill schedule to the clipboard for pasting on other Treadmill  Controllers.    Paste – Pastes the settings from the Treadmill Controller on the clipboard to the currently  selected controller.                               Figure 52   To make changes to the treadmill schedule, select the cell in the table and use the keyboard to  change the desired value. Press the “Enter” key to commit the altered value to the schedule.   The current schedule is depicted in the timeline beneath the schedule shown in Figure 52. The  red line indicates the speed of the treadmill during the warm‐up period; the line in blue  represents the cool‐down period. The plot will automatically adjust the scale to contain the  entire length of the schedule as well as the schedule’s highest speed.   ...
  • Page 34: Performing Treadmill Experiments

    6.2  Performing Treadmill Experiments   After schedules have been specified for all connected Treadmill Controllers the rest of the  Oxymax experiment can be configured as it normally would. When the experiment is started,  Oxymax will again check that the switch on the front of the Treadmill Controller to “Run” or  “Accel” so that it can take control of the treadmill motor.   If the “Start Schedule Manually” option was not selected before the experiment begins the  Treadmill Controller will immediately proceed to the first step of the schedule. If the manual‐ start option was selected, the treadmill will continue at the warm‐up pace until the schedule is  started by the user. The option to start the treadmill schedule appears in the “Experiment”  menu as “Start Experiment Schedule”.   Schedules set to repeat will continue to repeat until the experiment is stopped or the treadmill  schedule specifically is stopped. Any running treadmill schedule can be stopped without halting  an experiment with the “Stop Experiment Schedule” menu option under the “Experiment”  menu.   Whether the treadmill schedule is stopped manually or with the conclusion of the experiment,  the treadmill will proceed to the cool‐down speed specified in the settings. When the Oxymax  for Windows program is closed, the Treadmill Controller will immediately stop the motor. At  this point, the controls on the front of the Treadmill Controller will remain disabled until the  black “Reset” button in the lower‐left corner of the front panel is pushed.      ...
  • Page 35: Chapter 7 - Maintenance

    Chapter 7 ‐ MAINTENANCE    7.0  Belt Adjustment    After the treadmill has run for a few hours the belt may stretch or pull to one side of the drive  shaft and need adjustment. This can be done by using the Allen wrench supplied and turning  the appropriate adjustment until the belt runs smoothly in the middle of both shafts. The  adjustments should be done in small increments with a few minutes between each adjustment,  as it takes a few minutes for the belt to reach its new tracking after each adjustment. If the belt  seems to be pushed to one side of the pulley, it is that side that should be tightened by turning  the screw clockwise.  7.1  Removal of Shocker Assembly    The shocker assembly may be removed for cleaning. Disconnect the cable that connects the  shocker assembly to the controller. There are two latches located on the top and bottom of the  shocker assembly. Release both latches. The shocker assembly can now be removed by pulling  the assembly out and away from the treadmill.  7.2  Cleaning    With the shocker assembly and lid removed, take the support bar for angle adjustment out and  the lane will drop down to the table. Place a bucket under the front of the lane for waste  collection. The inside of the exerciser can now be cleaned with a mild detergent solution and  water. When cleaning the lids used with metabolic measurements, be sure not to expose the  fan to any water or detergent.  7.3  Lubrication    No part should need lubrication for the life of the treadmill.  7.4  Motor Brush and Commutator Care  This type of motor is designed to provide approximately 5000 hours of brush life. Periodic  inspection of both motor brushes should be made to determine brush wear. A brush wear  indicator mark on the brush has been incorporated on all brushes to indicate the maximum  allowable brush wear. When brush wear reaches the indicator mark brushes must be replaced  by reordering through Columbus Instruments. After two brush changes, consult a competent  motor repair station for possible commutator refinishing.  ...
  • Page 36: Belt Speed Calibration

    7.5  Belt Speed Calibration  Recommended calibration of the treadmill belt speed and acceleration parameters should be  performed every 3 months. The calibration procedure is as follows:  1) Ensure the Treadmill Controller front  panel toggle is set to “STOP”.   2) Place speed sensor on treadmill belt and  securely fasten with screw nut in position  shown (F‐53).      Figure 53 3) Using the dial on the Treadmill Controller front panel,  adjust the speed to 88.7 m/min.  4) Next, set the electric stimulus frequency to 2 Hz on  Treadmill Controller front panel.  5) Push the “ODOMETER RESET” button to initialize  Figure 54 calibration procedure.  The LCD on the front panel will  read “AutoCal Speed” as shown (F‐54).  6) Push the “ODOMETER RESET” button a second time to  advance to belt calibration start.  The LCD on the front  Figure 55 panel will read “Run to Start…” as shown (F‐55).  7) Set toggle to “RUN” to begin the series of belt speed  and acceleration tests.  8) Upon belt calibration completion, the most recent  calibration is automatically saved, and speed sensor  Figure 56 counts (OD counts) are displayed. Obtaining count  values between 4000‐5000 indicates calibration was successful (F‐56).  9) To exit the calibration, press the “ODOMETER RESET “button.  A “Calibration Saved”  message will be displayed as a further reassurance that the most recent calibration was ...
  • Page 37: Chapter 8 - Troubleshooting

    Chapter 8 ‐ TROUBLESHOOTING  8.0  Troubleshooting Chart  Provided is a chart that addresses some of the common problems incurred with the Modular  Treadmill System.  Problem  Recommended Action  Power indicator light does  1. Check for blown fuse.  not turn on.  2. Check for proper voltage at AC receptacle.  3. Replace bad power cords.  Treadmill belt does not turn. 1. Belt may be jammed to one side of drive shaft. Adjust belt  tension and turn belt by hand to loosen.  2. Replace drive belt if broken  3. Make sure the belt speed is >3.0.  4. Make sure the “RUN/STOP” switch is in the “RUN” position.  5. Make sure motor cable is securely connected.  Shocker does not work. 1. Make sure the “SHOCK ON/OFF” switch is in the on position  (forward).  2. Check cable connections between controller and treadmill  shocker box.  Exercise belt is pulling to one  1. Belt tension is not equal. Readjust belt tension.  side of the drive shaft. 8.1  Hardware  The following tips might aid in identifying hardware issues: ...
  • Page 38: Treadmill Diagnostics

     Check the LCD of the Treadmill Controller.  It should be lit continuously.  There should be  text on the LCD (adjust the contrast knob fully clockwise to view).  If not, contact Columbus  Instruments.  This may be an indication of a fault within the Treadmill Controller.   Check the serial cable between the host computer and the Computer Interface?  When  properly connected, the transmit indicator (top left yellow LED on the “CONTROLLER” port  of the Computer Interface) will flash very briefly when the computer sends information to  the CI‐Bus.  Likewise, the receive indicator (top middle green LED on the “CONTROLLER”  port of the Computer Interface) will flash briefly when any device sends information to the  CI‐Bus.   Check the RJ‐45 cable between the Computer Interface and the Treadmill Controller.  It  should be fully inserted with the connector locking tab snapped into the jack.  8.2  Treadmill Diagnostics  The Treadmill Diagnostics provides additional controls for monitoring the treadmill system  while an experiment is active. To access the Diagnostics window, select “Tools » Treadmill  Control” from the Treadmill Software main window. The window is divided into 3 sections (F‐ 57).    1. The top section displays information about the  Treadmill Controller and PC communications.    2. The middle section provides controls for reading  and writing the acceleration parameters.  3. The bottom section is used to read the current  treadmill belt speed and distance traveled.  Notes: Values outside the ranges listed may not be  accepted and may cause the application to close.  Fractional values for “Accel Step” and “Max Speed” must  be entered with the decimal point (.).  Acceleration will be zero if “Accel Step” = 0.0 or “Accel  Int” = 0.  “Max Speed” limits the treadmill belt for “RUN” and  “ACCEL” modes of the Treadmill Controller.  Figure 57 1. Click the  Read  button to read the settings currently saved in the Treadmill Controller.  2.
  • Page 39 Notes: The acceleration parameters entered in the text boxes will not be applied and become current  until the Write  button is clicked.  The  Clear Dt  button will clear the  odometer on the Treadmill Controller  (the same as the push button) (F‐58).  The  Read Speed  button will update the  Figure 58 Belt Status, Spd(m/min) and Dist Tr (m).   Belt Status: “Idle”, “Running” and “Accel” are reported for treadmill belt modes  “STOP”, “RUN” and “ACCEL” respectively.   Spd(m/min): the speed displayed by the Treadmill Controller.   Dist Tr (m): the distance traveled recorded by the odometer.  If the “Continuous” option is checked when the  Read Speed  button  is clicked, then the update  will repeat every 1 second.  To stop the continuous update, click to uncheck the “Continuous”  option and click the  Read Speed  button again.        ...

Table of Contents