[發(fā)明專利]一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610141125.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN105698864B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周祖鵬;林永發(fā);夏爽;唐玉華;龔雨兵;高興宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司45112
• 代理人: 唐修豪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于仿生研究領(lǐng)域,特別涉及一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置。

背景技術(shù)

目前，對(duì)昆蟲彈跳機(jī)理的研究是仿生彈跳機(jī)器人設(shè)計(jì)的重要研究部分。昆蟲彈跳形態(tài)觀測裝置是研究昆蟲彈跳機(jī)理的重要設(shè)備。

中國專利公開號(hào)CN203618079U，公開了一種昆蟲行為觀測記錄裝置，它通過攝像機(jī)對(duì)昆蟲行為進(jìn)行錄制、回放，進(jìn)而觀察，該裝置是單一記錄昆蟲的行為軌跡。中國專利公開號(hào)CN103822665A為昆蟲飛行形態(tài)觀測及動(dòng)力學(xué)特性測試裝置，該裝置研究的對(duì)象為飛行形態(tài)的昆蟲。這兩種裝置，缺乏對(duì)昆蟲彈跳形態(tài)軌跡的位置測量功能及昆蟲跳躍離地初速度參數(shù)確定功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置，該裝置能夠?qū)ハx的彈跳形態(tài)進(jìn)行有效觀測，并對(duì)昆蟲跳躍過程中的水平位移、垂直高度的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，且可直接準(zhǔn)確計(jì)算出昆蟲彈跳離地時(shí)初速度，該裝置為研究昆蟲彈跳機(jī)理及仿生彈跳機(jī)器人設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的能量轉(zhuǎn)換參數(shù)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置，包括頂玻璃、底板、正面觀察玻璃、背面電子變色玻璃、左支撐玻璃、右支撐玻璃、處理器、燈光控制器、頂冷光LED面陣、左冷光LED面陣、右冷光LED面陣、變色控制器、昆蟲彈跳激發(fā)器、微型稱重傳感器、溫濕傳感器、壓電傳感器、上位機(jī)、數(shù)據(jù)及信號(hào)收發(fā)器、高速圖像采集器和光感應(yīng)器；

頂玻璃、底板、正面觀察玻璃、背面電子變色玻璃、左支撐玻璃、右支撐玻均為正方形，并配裝成一個(gè)正立方體；

頂玻璃配裝有處理器、燈光控制器、頂冷光LED面陣、溫濕傳感器和變色控制器；

背面電子變色玻璃與變色控制器相連接；

左支撐玻璃配裝有左冷光LED面陣；

右支撐玻璃配裝有右冷光LED面陣，在右支撐玻璃的底部中間位置配裝有活動(dòng)的小門；

昆蟲彈跳激發(fā)器、壓電傳感器和微型稱重傳感器設(shè)置在底板上，昆蟲彈跳激發(fā)器和微型稱重傳感器設(shè)置在底板中部靠近右支撐板活動(dòng)小門處，昆蟲彈跳激發(fā)器設(shè)置在微型稱重傳感器上；

處理器與燈光控制器、變色控制器、昆蟲彈跳激發(fā)器連接；

燈光控制器與頂冷光LED面陣、左冷光LED面陣、右冷光LED面陣連接；

數(shù)據(jù)及信號(hào)收發(fā)器與微型稱重傳感器、溫濕傳感器、壓電傳感器、處理器、上位機(jī)相連接；

高速圖像采集器與光感應(yīng)器配裝，高速圖像采集器與上位機(jī)相連接。

所述正面觀察玻璃由水晶玻璃制成。

所述的水晶玻璃的透光率為95%。

所述背面電子變色玻璃蝕刻有等分的刻度。

所述的刻度以5mm為單位。

有益效果：

本發(fā)明提供了一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置，能夠?qū)ハx的彈跳形態(tài)進(jìn)行有效觀測，并對(duì)昆蟲跳躍過程中的水平位移、垂直高度的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，且可直接準(zhǔn)確計(jì)算出昆蟲彈跳離地時(shí)初速度，該裝置為研究昆蟲彈跳機(jī)理及仿生彈跳機(jī)器人設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的能量轉(zhuǎn)換參數(shù)，能有效激發(fā)各類具備彈跳功能昆蟲的彈跳，并能觀測昆蟲彈跳過程的全部軌跡，且準(zhǔn)確計(jì)算出昆蟲彈跳離地瞬間的初速度及初動(dòng)能，彈跳全過程的最大高度及水平位移，可以有探測所處的環(huán)境的溫度、濕度。為仿生彈跳機(jī)器人設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的能量轉(zhuǎn)換參數(shù)。

附圖說明

圖1昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置整體分布圖；

圖2昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步闡述，但不是對(duì)本發(fā)明的限定：

如圖1所示：

一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測及空間位移測量裝置，包括頂玻璃7、底板15、正面觀察玻璃17、背面電子變色玻璃12、左支撐玻璃10、右支撐玻璃16、處理器2、燈光控制器4、頂冷光LED面陣6、左冷光LED面陣9、右冷光LED面陣11、變色控制器5、昆蟲彈跳激發(fā)器13、微型稱重傳感器14、溫濕傳感器8、壓電傳感器18、上位機(jī)1、數(shù)據(jù)及信號(hào)收發(fā)器3、高速圖像采集器19和光感應(yīng)器20；

頂玻璃7、底板15、正面觀察玻璃17、背面電子變色玻璃12、左支撐玻璃10、右支撐玻璃16均為正方形，并配裝成一個(gè)正立方體；

頂玻璃7配裝有處理器2、燈光控制器4、頂冷光LED面陣7、溫濕傳感器8和變色控制器5；

背面電子變色玻璃12與變色控制器5相連接；

左支撐玻璃10配裝有左冷光LED面陣9；