一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，能夠?qū)ハx的彈跳形態(tài)進(jìn)行有效觀測(cè)，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(cè)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(cè)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(cè)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)。
【專利說明】
一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于仿生研究領(lǐng)域，特別涉及一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]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(cè)裝置是研究昆蟲彈跳機(jī)理的重要設(shè)備。
[0003]中國專利公開號(hào)CN203618079U，公開了一種昆蟲行為觀測(cè)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(cè)及動(dòng)力學(xué)特性測(cè)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(cè)量功能及昆蟲跳躍離地初速度參數(shù)確定功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，該裝置能夠?qū)ハx的彈跳形態(tài)進(jìn)行有效觀測(cè)，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(cè)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)。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:
[0006]—種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]背面電子變色玻璃與變色控制器相連接；
[0010]左支撐玻璃配裝有左冷光LED面陣；
[0011 ]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；
[0012]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；
[0013]處理器與燈光控制器、變色控制器、昆蟲彈跳激發(fā)器連接；
[0014]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；
[0015]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；
[0016]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。
[0017]所述正面觀察玻璃由水晶玻璃制成。
[0018]所述的水晶玻璃的透光率為95%。
[0019]所述背面電子變色玻璃蝕刻有等分的刻度。
[0020]所述的刻度以5mm為單位。
[0021]有益效果:
[0022]本實(shí)用新型提供了一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，能夠?qū)ハx的彈跳形態(tài)進(jìn)行有效觀測(cè)，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(cè)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(cè)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(cè)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】
[0023]圖1昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置整體分布圖；
[0024]圖2昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本【實(shí)用新型內(nèi)容】作進(jìn)一步闡述，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定:
[0026]如圖1所示:
[0027]一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)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;
[0028]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；
[0029]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;
[0030]背面電子變色玻璃12與變色控制器5相連接；
[0031]左支撐玻璃10配裝有左冷光LED面陣9;
[0032]右支撐玻璃16配裝有右冷光LED面陣11，在右支撐玻璃16的底部中間位置配裝有活動(dòng)的小門；
[0033]昆蟲彈跳激發(fā)器13、壓電傳感器18和微型稱重傳感器14設(shè)置在底板上，昆蟲彈跳激發(fā)器13和微型稱重傳感器14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13設(shè)置在微型稱重傳感器14上；
[0034]處理器2與燈光控制器4、變色控制器5、昆蟲彈跳激發(fā)器13連接；
[0035]燈光控制器4與頂冷光LED面陣6、左冷光LED面陣9、右冷光LED面陣16連接；
[0036]數(shù)據(jù)及信號(hào)收發(fā)器3與微型稱重傳感器14、溫濕傳感器8、壓電傳感器18、處理器2、上位機(jī)I相連接；
[0037]高速圖像采集器19與光感應(yīng)器20配裝，高速圖像采集器19與上位機(jī)I相連接。
[0038]所述正面觀察玻璃17由水晶玻璃制成。
[0039]所述的水晶玻璃的透光率為95%。
[0040]所述背面電子變色玻璃12蝕刻有等分的刻度。
[0041]所述的刻度以5mm為單位。
[0042]如圖2所示:
[0043]把目標(biāo)昆蟲放在彈跳激發(fā)裝置13內(nèi)部，微型稱重傳感器14對(duì)目標(biāo)昆蟲進(jìn)行測(cè)量其體重并把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)及信號(hào)收發(fā)器3保存在上位機(jī)I中，溫濕傳感器8測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)及信號(hào)收發(fā)器3保存在上位機(jī)I中，高速圖像采集器19對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)昆蟲，由光感應(yīng)器20發(fā)出信號(hào)給燈光控制器4，由燈光控制器4分別調(diào)節(jié)頂冷光LED面陣6、左冷光LED面陣9和右冷光LED面陣11的亮度，處理器2給信號(hào)變色控制器5對(duì)背面電子變色玻璃12進(jìn)行相應(yīng)變色，保證目標(biāo)昆蟲在高速圖像采集器19中成像效果，此時(shí)處理器2給昆蟲彈跳激發(fā)器13發(fā)送目標(biāo)昆蟲的起跳激發(fā)頻率(該頻率由實(shí)驗(yàn)所得)，觀察目標(biāo)昆蟲即將起跳時(shí)，高速圖像采集器19開始記錄目標(biāo)昆蟲彈跳軌跡，到目標(biāo)昆蟲接觸到并靜止在底板15上的壓電傳感器18為止，此時(shí)目標(biāo)昆蟲整個(gè)彈跳過程中的軌跡、彈跳最大水平位移、垂直最大高度、起跳瞬間初速度、起跳瞬間初動(dòng)能、溫度、濕度、激發(fā)頻率這些參數(shù)保存在上位機(jī)I中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，其特征在于，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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述正面觀察玻璃由水晶玻璃制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述的水晶玻璃的透光率為95%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述背面電子變色玻璃蝕刻有等分的刻度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的昆蟲彈跳形態(tài)觀測(cè)及空間位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述的刻度以5mm為單位。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK205655857SQ201620190735
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日 公開號(hào)201620190735.X, CN 201620190735, CN 205655857 U, CN 205655857U, CN-U-205655857, CN201620190735, CN201620190735.X, CN205655857 U, CN205655857U
【發(fā)明人】周祖鵬, 林永發(fā), 夏爽, 唐玉華, 龔雨兵, 高興宇
【申請(qǐng)人】桂林電子科技大學(xué)