《昆蟲運(yùn)動仿生研究》

《《昆蟲運(yùn)動仿生研究》》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、昆蟲運(yùn)動仿生研究研究背景研究內(nèi)容：數(shù)據(jù)獲取，分析，撲翼飛機(jī)研究趨勢國家杰出青年科學(xué)基金、自然科學(xué)基金資助清華大學(xué)曾理江研究背景小型撲翼飛行器研究思路：數(shù)據(jù)獲?。撼岚蜃冃螠y量扇翅力測量流場測量數(shù)據(jù)分析：流體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)等等撲翼飛機(jī)：控制原理翼形優(yōu)化能量供給研究內(nèi)容數(shù)據(jù)獲取變形力流場梳狀條紋投影法測量翅膀形貌ZXImageplaneW(XW,YW,ZW)-ZSYX’Y’W’(XW’,YW’)解方程法：數(shù)據(jù)獲?。鹤冃闻c角度測量梳狀條紋投影法數(shù)據(jù)處理AK1K2KN-1?D1D2DN-125%50%75%EN-1E2E1E1’E2’EN-1’

2、B1A1A1’B1’數(shù)據(jù)獲?。鹤冃闻c角度測量提出用于測量昆蟲翅膀變形的梳狀條紋投影法，完成了翅膀的三維重構(gòu)算法，不需要以往的剛體假設(shè)，使測量更加合理。關(guān)鍵技術(shù)：身體坐標(biāo)的建立；測量動態(tài)范圍自由飛行蜻蜓的運(yùn)動測量數(shù)據(jù)獲?。鹤冃闻c角度測量0510152025-30-25-20-15-10-50Flappingangle(deg.)Time(ms)-202468101214160.00.30.6-202468101214160.00.20.4-202468101214-0.8-0.40.0-202468101214160.00.40.8-

3、202468101214160.00.40.8-202468101214160.00.40.81.2-202468101214160.00.40.81.2-20246810121416180.00.40.81.2t=1.005mst=5.025mst=8.040mst=11.055mst=15.075mst=18.090mst=21.106mst=24.121ms后翅前緣帶動后緣運(yùn)動數(shù)據(jù)獲取：變形與角度測量上扇扭轉(zhuǎn)角大，產(chǎn)生推力；下扇扭轉(zhuǎn)角小，產(chǎn)生升力后翅數(shù)據(jù)獲取：變形與角度測量數(shù)據(jù)獲?。鹤冃闻c角度測量數(shù)據(jù)獲?。鹤冃闻c角度測量蜻蜓自

4、由飛行轉(zhuǎn)彎與直飛的比較蜻蜓的飛行控制主要由前翅完成而后翅主要用于產(chǎn)生升力直飛轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)獲取：變形與角度測量吸引蛾的喂食器：流線型設(shè)計，減小對流場的影響蛾飛行速度由風(fēng)洞的吹風(fēng)強(qiáng)度決定Willmott&Ellington數(shù)據(jù)獲取：飛行誘導(dǎo)Dudley&Ellington閃動紫外燈使蜜蜂起飛柱子轉(zhuǎn)動控制飛行方向改變吹風(fēng)強(qiáng)度控制飛行速度數(shù)據(jù)獲?。猴w行誘導(dǎo)根據(jù)拍攝，測量蜻蜓扇翅頻率，飛行速度，加速度，研究升力和推進(jìn)力。比較了兩類蜻蜓的不同扇翅模式。Ellington數(shù)據(jù)獲?。鹤杂娠w行Science,Vol.300,495-498,2003(Di

5、ckinson)測量：用3臺高速攝像機(jī)從不同角度拍攝問題：分辨率，精度數(shù)據(jù)獲?。鹤杂娠w行身體姿態(tài)測量：傳感器：三維正交線圈測量原理：磁場變化測量參數(shù)：姿態(tài)，位置J.Exp.Biol.（C.Schilstra&J.H.vanHateren)測角精度：0.5度，位置精度1mm測量范圍：40cm3，采樣頻率1kHz線圈重：0.8-1.6mg,線重.6.7mg/m數(shù)據(jù)獲?。鹤杂娠w行ComputerHigh-speedcameraFringepatternMFRFXYZOStep-motor(S2)TrackingcircuitWaterta

6、nkBackgroundlightStep-motor(S1)Meas.Fringes(MF)Ref.Fringe(RF)雙條紋跟蹤測量方法，解決了形狀測量時位置的不連續(xù)性，可同時測量游魚某瞬間的位置與身體形狀。數(shù)據(jù)獲?。焊櫡椒〝?shù)據(jù)獲?。焊櫡椒ǜ櫵俣雀欕姍C(jī)的穩(wěn)定性離焦電磁跟蹤＋圖像跟蹤數(shù)據(jù)獲取：跟蹤方法CoverglassH60?xoxzyMC1C2Camera1Camera2BoxScreenLaserPB?=60oW1W2W3W4W5W6W745oSS1用點(diǎn)陣光測量自由飛行昆蟲身體姿態(tài)，提高測量精度，有利于分析飛行時各器

7、官的協(xié)調(diào)性身體姿態(tài)測量數(shù)據(jù)獲?。鹤藨B(tài)測量測量風(fēng)洞中昆蟲翅膀扇動力高固有頻率，高檢測靈敏度昆蟲扇翅力測量數(shù)據(jù)獲?。荷瘸崃y量扭轉(zhuǎn)變形來自慣性力；弓形變形來自空氣升力豎直空氣力平均為7mN，大約為作用在蛾身上的重力的5倍數(shù)據(jù)獲?。荷瘸崃y量流場測量提出用“幀頭幀尾”和“雙色”曝光測量流場的方法，改善了以往的DPIV對測量速度的限制，可用普通攝像機(jī)完成對較高流速流場的測量數(shù)據(jù)獲?。毫鲌鰷y量數(shù)據(jù)獲取：流場測量蜻蜓扇翅流場顯示Nature,Vol.420,660-664,2002(R.B.Srygley&A.L.R.Thomas)數(shù)據(jù)獲?。毫?/p>

8、場測量Nature,Vol.384,626-630,1996(Ellington)扇翅機(jī)構(gòu)：2維測量：發(fā)煙Nature,Vol.412,729-733.2001(Dickinson)扇翅機(jī)構(gòu)：2維測量：DPIV，應(yīng)變片介質(zhì)：油數(shù)據(jù)分析