[實用新型]一種魚體外形數據的測量裝置

有效

• 申請號: 201921863053.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN210570534U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 朱桂靈;劉楠;羅凱耀
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本實用新型公開了一種魚體外形數據的測量裝置，包括主軸、減速傳動機構、增速傳動機構、水平運動機構、旋轉運動機構和柵環；柵環包括若干柵條；主軸一端連接動力源，另一端與減速傳動機構和增速傳動機構均連接；減速傳動機構另一端連接水平運動機構，水平運動機構與柵條第一端連接，用于通過減速傳動機構傳遞的動力驅動柵環水平運動；增速傳動機構另一端連接旋轉運動機構，旋轉運動機構與柵條第二端連接，用于通過增速傳動機構傳遞的動力驅動柵環旋轉運動；柵條上設置若干測距模塊。通過紅外測距模塊在平面內的旋轉與往復直線運動在魚體表面畫出不均勻的螺旋線，進而測出魚體的表面數據，極大的減少外部環境干擾，減少測量誤差。

技術領域

本實用新型屬于魚體外形測量領域，涉及一種魚體外形數據的測量裝置。

背景技術

海洋是全球生命支持系統的一個重要組成部分，海洋環境屬于地球上的幾種極端環境之一，但現在絕大多數的潛水探測裝備都是螺旋槳推進式，有著諸如高能耗，低效率，轉向難，爆發性差，易受損等等缺點，效果不如人意。魚類在水中進化了十分悠久的時間，身體的各個部分都已經進化成為了最適合在水中行動的狀態，研究清楚魚在水中的運動狀態，無論是對于海洋資源的開發還是對于生活中諸如下水管道的清理等問題，都有十分重要的意義。廣大學者對魚的非定常流體力學產生了很大的興趣，有很多相關的學者在魚對流場能量的利用方面都有一定的研究，但魚體的具體外形數據的測量工作不盡人意，不能準確清楚的測量魚體的外形數據。如果能清楚準確的測量魚在水下游動時的肌肉鼓動，魚鰭擺動等的數據，我們就能在計算機上準確的模擬出魚游動時的姿勢，動作，能再現魚在水下的游動，對于我們研究魚游動時的流場，制造仿生魚都有很大的幫助。

目前，通常采用拍照法獲取魚體的表面數據，通過高清攝像機連續拍攝魚體在直行或靜止時的照片，在后續的圖片處理時對關鍵的幾個點進行定位，然后運用算法等對魚體表面進行線性擬合，通過計算機的計算在三維的軟件中實現對魚體外形的重現。但是由于拍攝出來的圖片屬于平面二維數據，對數據的測量并不十分精確，并且對于魚體在游動中的一些細微的肌肉鼓動的測量不準確或者根本測量不到，后期的很多數據處理都是靠數學建模的方法計算擬合而來的。但是這個方案對相應的數學要求較高，對相關的數學算法以及軟件分析與運用要求較高，且易受外界環境例如水質與煙霧等的影響，不太利于初學者進行相應實驗，對相應人員的要求整體較高。

另一類方法則是采用石膏法，即取一組幾條同一種類，大小相似的魚類，活體封入石膏中，待石膏冷卻凝固，魚也死亡靜止之后，剖開石膏塊，取下凝固的石膏塊測量魚體表面的數據。此方法操作簡單方便，但是缺陷在于它只能測量魚體在死亡時的狀態，是固定的單一時刻的數據，不能測量魚體表面連續的數據變化，不能測量連續的數據也就不能測量魚體前行和轉彎時的魚鰭運動以及魚體本身的姿態變化，而且費時費力費錢，殘害大量生命。

綜上所述，現有的測量方法存在諸如測量數據不準確又費時費力等問題，即使使用計算機進行線性模擬，也存在數據誤差，不能達到理想的測量效果。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中魚體外形測量過程中存在的測量數據不準確，只能測量靜態魚體數據，測量費時費力且測量裝置復雜的缺點，提供一種魚體外形數據的測量裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種魚體外形數據的測量裝置，包括主軸、減速傳動機構、增速傳動機構、水平運動機構、旋轉運動機構和柵環；柵環包括若干柵條；主軸一端連接動力源，另一端與減速傳動機構和增速傳動機構均連接；減速傳動機構另一端連接水平運動機構，水平運動機構與柵條第一端連接，用于通過減速傳動機構傳遞的動力驅動柵環水平運動；增速傳動機構另一端連接旋轉運動機構，旋轉運動機構與柵條第二端連接，用于通過增速傳動機構傳遞的動力驅動柵環旋轉運動；柵條上設置若干測距模塊。

本實用新型進一步的改進在于：