[发明专利]昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置

权利要求书

1.一种昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，包括：

底座；

观察箱，所述观察箱设置在所述底座上，用于放置昆虫；

刺激模块，所述刺激模块设置在所述观察箱的侧壁上，用于对所述昆虫进行刺激，促使所述昆虫飞行或改变其飞行状态；

微拉力检测模块，所述微拉力检测模块与所述底座相连且位于所述观察箱的下部，所述微拉力检测模块还与所述昆虫相连，用于根据所述昆虫飞行时对其造成的位移量计算所述昆虫飞行时的动力学参数；

图像采集模块，所述图像采集模块设置在所述观察箱的前方，用于对所述昆虫的飞行形态进行图像采集；

控制器，所述控制器设置在所述底座的侧面，所述控制器分别与所述刺激模块和所述图像采集模块相连，用于对所述刺激模块和所述图像采集模块进行控制。

2.根据权利要求1所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述底座包括：型材、角形连接件和万向轮，所述型材通过所述角形连接件连接构成长方体结构，所述万向轮设置在所述底座的四只支撑脚底部。

3.根据权利要求1所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述观察箱包括：有机玻璃箱和昆虫放置台，所述昆虫放置台固定在所述有机玻璃箱底部中间位置，所述昆虫放置在所述昆虫放置台上。

4.根据权利要求1所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述刺激模块包括：电风扇、水管喷头、水管、电机水泵、水箱、滑块和滑槽，

所述滑槽为两个，分别设置在所述观察箱的任意两个侧壁上；

所述滑块为两个，分别设置在两个滑槽内，可沿所述滑槽上下滑动；

所述电风扇固定在所述滑块的其中一个上且面向所述观察箱内部，用于向处于所述观察箱内部的昆虫提供合适强度的气流以使所述昆虫飞行或改变其飞行状态；

所述水管喷头固定在所述滑块的另一个上，所述水管喷头通过所述水管与所述电机水泵相连，所述水管喷头用于向所述昆虫提供水流以使所述昆虫飞行或改变其飞行状态；

所述电机水泵与所述水箱相连，以从所述水箱中获取水源，并通过所述水管输送至所述水管喷头。

5.根据权利要求1所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述微拉力检测模块包括：悬臂梁和激光位移传感器，

所述悬臂梁包括立柱、簧片和线丝，其中，所述立柱为两个且均安装在所述底座上，所述簧片的一端固定在一个立柱的一端，所述簧片的另一端连接所述线丝的一端，所述线丝的另一端与所述昆虫相连，以在所述昆虫飞行时使所述簧片的另一端发生位移；

所述激光位移传感器设置在另一个立柱的侧面，用于测量所述簧片的与所述线丝相连的一端的位移量，并根据所述位移量计算所述昆虫飞行时的动力学参数。

6.根据权利要求5所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述立柱在所述底座上可横向滑动，以调整所述激光位移传感器的横向位置。

7.根据权利要求5所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，还包括：单自由度调节装置，所述单自由度调节装置与所述激光位移传感器相连，用于调整所述激光位移传感器的上下位置。

8.根据权利要求1所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述图像采集模块包括：光源和高速摄像机，所述光源与所述高速摄像机均设置在所述观察箱的外部，所述高速摄像机用于对所述昆虫的飞行形态进行图像采集，其中，所述光源和所述高速摄像机的角度和位置均可调。

9.根据权利要求1所述的昆虫飞行形态观测及动力学特性测试装置，其特征在于，所述控制器包括：喷水子控制器、风扇子控制器和同步子控制器，

所述喷水子控制器与所述电机水泵电连接，用于控制所述电机水泵的开启和关闭；

所述风扇子控制器与所述电风扇电连接，用于控制所述电风扇的开启和关闭；

所述同步子控制器与所述高速摄像机电连接，用于控制所述高速摄像机对所述昆虫飞行形态的图像与获得所述动力学参数同步进行。

10.根据权利要求5所述的昆虫飞行形态观测及动力学特征测试装置，其特征在于，所述簧片由65锰构成，宽度为10mm，厚度为0.5mm，长度可调。