昆蟲腳掌3維接觸力測試系統(tǒng)研制.pdf

1、昆蟲腳掌3維接觸力測試系統(tǒng)用于測試昆蟲在各種表面（地面、壁面、天花板）上自由爬行時，腳掌與表面接觸時產(chǎn)生的3維接觸力。該系統(tǒng)包括3維微力傳感器陣列、信號調(diào)理與數(shù)據(jù)采集裝置，以及測試軟件3個部分。 3維微力傳感器是基于半導體應變測試技術(shù)制成的多維力傳感器，介紹了它的結(jié)構(gòu)和原理。為了驗證這種傳感器用于測量微小3維接觸力的可行性，在有限元分析軟件Ansys中對傳感器進行了結(jié)構(gòu)分析和模態(tài)分析。分析數(shù)據(jù)顯示，該結(jié)構(gòu)可以進行這種小量程下的多

2、維力測試，可以用于昆蟲腳掌3維接觸力測試實驗。 用1個傳感器測量黃斑蝽在水平面上直行和在垂直表面向上爬行時單個腳掌與表面間的接觸力。當黃斑蝽向上爬行時可以測到腳掌與表面之間的粘附力。這種吸附力可以防止垂直向上爬行過程中身體翻轉(zhuǎn)。 將16個3維微力傳感器組成規(guī)模為4×4的傳感器陣列。傳感器成環(huán)形圍繞在四周，中間為16㎜×16㎜范圍內(nèi)的測力片陣列。通過設計傳感器位置調(diào)整裝置，可以將測力片位置調(diào)整到設計位置。該測試系統(tǒng)采用NI