節(jié)肢動物微振動感受器結(jié)構(gòu)的幅頻響應(yīng)特性在線檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于動物微振動感知能力檢測領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)肢動物微振動感受器結(jié)構(gòu)的幅頻響應(yīng)特性在線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微振動檢測在工程應(yīng)用和科學(xué)測量中占有重要的位置，廣泛應(yīng)用在精密機(jī)械的低速回轉(zhuǎn)運動的微振動檢測和故障診斷、地震和地脈動測量及工程地質(zhì)勘察、精密設(shè)備的隔振地基評測、機(jī)床運動精度測量等領(lǐng)域。目前，廣泛應(yīng)用的微振動測量方法是相對式測量，如干涉儀、光學(xué)多普勒測振儀、光電攝影技術(shù)等。但是相對測量需要有靜止不動的基礎(chǔ)，這對于工程中微振動測量是難以實現(xiàn)的，同時，光學(xué)測量要求嚴(yán)格的環(huán)境條件，儀器價格也十分昂貴。此外，工程中廣泛應(yīng)用渦流傳感器進(jìn)行相對測量，但是，渦流傳感器很難應(yīng)用實現(xiàn)對大型結(jié)構(gòu)體低頻微振動的檢測。因此，研發(fā)測量精度高，易于調(diào)節(jié)、抗干擾能力強(qiáng)的新型微振動檢測裝置已成為國際學(xué)術(shù)界和工程領(lǐng)域的熱點問題。隨著仿生學(xué)研究的不斷深入，從仿生學(xué)角度開展低頻微振動測量的研究，為新型低頻微振動傳感器的研發(fā)提供了新的思路。研究發(fā)現(xiàn)節(jié)肢動物體表高度進(jìn)化的機(jī)械感受器和神經(jīng)系統(tǒng)極好的適應(yīng)了環(huán)境的變化。感受器是節(jié)肢動物(蝎子、蜘蛛、蟋蟀等)對外界各種信號做出反應(yīng)的重要器官。在各種感知器官中，位于腿部的縫感受器是節(jié)肢動物感知地面微振動信號的器官。蝎子腿部的琴形縫對地面的低頻微振動信號極為靈敏，其感知機(jī)理為:地面的微振動信號可導(dǎo)致琴形縫感受器產(chǎn)生微米級的變形使得縫底部產(chǎn)生應(yīng)力集中并使與之相關(guān)的神經(jīng)元產(chǎn)生生物電信號。節(jié)肢動物琴形縫寬度隨頻率變化的動態(tài)特性是節(jié)肢動物辨識低頻范圍內(nèi)產(chǎn)生微振動信號生物種類的重要手段。
[0003]因此研究微振動信號頻率對節(jié)肢動物琴形縫感受器縫變形的影響，對揭示節(jié)肢動物微振動感知機(jī)理及其研發(fā)仿生微振動傳感器具有重要的科學(xué)探索價值和廣闊工程應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)肢動物微振動感受器結(jié)構(gòu)的幅頻響應(yīng)特性在線檢測裝置，具體是針對節(jié)肢動物琴形縫感受器縫的寬度隨微振動信號振動頻率變化的在線測試
目.ο
[0005]本發(fā)明包括任意函數(shù)信號發(fā)生器、延時繼電器、上位機(jī)、高速攝像機(jī)、微距鏡頭、軌道、微振動發(fā)生器、體視顯微鏡、節(jié)肢動物夾持器、隔振臺和夾持器定位控制臺；任意函數(shù)信號發(fā)生器與延時繼電器相連，延時繼電器與微振動發(fā)生器連接，微振動發(fā)生器放置在節(jié)肢動物夾持器上，微振動發(fā)生器由任意函數(shù)信號發(fā)生器驅(qū)動輸出不同頻率幅值的振動信號，延時繼電器控制低頻微振動作用的時間，任意函數(shù)信號發(fā)生器、延時繼電器和節(jié)肢動物夾持器放置在隔振臺上;節(jié)肢動物夾持器固定在隔振臺上，節(jié)肢動物夾持器包括有底座、支柱、夾持設(shè)備支撐臺、第一彈簧、夾持器升降臺、下固定臺、腿部固定夾下嚙合版、腿部固定夾上嗤合板、立式軸承、上固定臺、第一橫向光軸、滑塊、第一橫向滑動桿、縱向光軸、齒條、第一步進(jìn)電機(jī)、傳動齒輪、推板、第二彈簧、凸輪、第二步進(jìn)電機(jī)、法蘭螺母、傳動絲桿、第三步進(jìn)電機(jī)、側(cè)板、負(fù)壓吸附臺、第二橫向滑動桿、第二橫向光軸;底座固定在隔振臺上，第三步進(jìn)電機(jī)固定在底座上，傳動絲桿通過聯(lián)軸器與第三步進(jìn)電機(jī)相連并穿過夾持器支撐臺，法蘭螺母定位安裝在下固定臺和夾持器升降臺中心與傳動絲桿配合使用實現(xiàn)夾持器升降臺上部件的升降，夾持器支撐臺通過支柱固定在底座上，夾持器升降臺通過其支柱與支撐臺配合使用，第一彈簧安裝在升降臺的支柱上輔助第三步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)升降臺的升降，第二步進(jìn)電機(jī)和負(fù)壓吸附臺固定在下固定臺上，第二橫向光軸通過立式軸承固定在下固定臺上，腿部固定夾下嚙合板位于負(fù)壓吸附臺的兩側(cè)并固定在滑塊上，通過滑塊在第二橫向光軸上實現(xiàn)橫向滑動，腿部固定夾上嚙合板套在縱向光軸上實現(xiàn)縱向滑動，縱向光軸兩端分別固連在腿部固定夾下嚙合板和上側(cè)滑塊，上側(cè)滑塊可在第一橫向光軸上實現(xiàn)橫向移動，第一橫向光軸通過立式軸承固連在上固定臺，齒條固定在左側(cè)的腿部固定夾上嚙合板上并與傳動齒輪配合，通過第一步進(jìn)電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動從而控制兩側(cè)的腿部固定夾上嚙合板在縱向的精確移動，第一步進(jìn)電機(jī)固定在側(cè)板上，側(cè)板通過螺栓與左側(cè)的滑塊固連，從而可實現(xiàn)橫向滑動，第一橫向滑動桿的一端與右側(cè)的腿部固定夾上嚙合板固連，并可在左側(cè)的腿部固定夾上嚙合板內(nèi)滑動，第二橫向滑動桿的一端固連在右側(cè)的腿部固定夾下嚙合版上，第二橫向滑動桿的另一側(cè)與推板固連并可在左側(cè)的腿部固定夾下嚙合版和側(cè)板內(nèi)滑動，凸輪由第二步進(jìn)電機(jī)控制實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，通過凸輪的精確轉(zhuǎn)動控制推板和側(cè)板的橫向移動從而精確控制兩側(cè)腿部嚙合板在水平方向上的間距;夾持器定位控制臺對節(jié)肢動物夾持器上的第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)和第三步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)動作控制;體視顯微鏡實現(xiàn)對節(jié)肢動物位置固定及刺激過程中的觀察，便于精確操作;借助負(fù)壓吸附臺固定節(jié)肢動物的軀體，借助其兩側(cè)的嚙合夾持板對需要觀察的琴形縫微振動感受器的位置進(jìn)行精確定位，為了保證固定的效果及更好的配合觀察裝置，該夾持器系統(tǒng)可進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié);配有微距鏡頭的高速攝像機(jī)安裝在軌道上并與上位機(jī)相連，高速攝像機(jī)可以捕捉在給予不同頻率的微振動刺激前后琴形縫感受器縫寬度的變化情況，并將捕捉的信息輸入上位機(jī)。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
[0007]1、通過任意函數(shù)信號發(fā)生器控制微振動的幅值、頻率及刺激時間。
[0008]2、高速攝像機(jī)和微距鏡頭快速捕捉瞬時微振動刺激時微振動感受器結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，并對微振動感受器受外力作用時結(jié)構(gòu)的變化通過上位機(jī)進(jìn)行分析。
[0009]3、夾持器采用負(fù)壓吸附裝置對節(jié)肢動物的腹部進(jìn)行吸附，采用腿部夾持器對節(jié)肢動物的腿部進(jìn)行精確夾持，通過步進(jìn)電機(jī)一、二調(diào)節(jié)腿部夾持器的水平位移和縱向位移，使得在固定節(jié)肢動物腿部的基礎(chǔ)上，便于對腿部的微振動感受器進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和觀察。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例的立體示意圖。
[0011 ]圖2本發(fā)明實施例的節(jié)肢動物夾持器的主視圖。
[0012]圖3本發(fā)明實施例的節(jié)肢動物夾持器的立體示意圖。
[0013]其中:I一任意函數(shù)彳目號發(fā)生器；2—延時繼電器;3—上位機(jī);4一尚速攝像機(jī);5—微距鏡頭;6—軌道;7—微振動發(fā)生器;8—體視顯微鏡;9一節(jié)肢動物夾持器；10—隔振臺；11一夾持器定位控制臺；12一底座；13一支柱；14一夾持器支撐臺；15一第一彈黃;16一夾持器升降臺；17—下固定臺；18—腿部固定夾下嚙合板；19一腿部固定夾上嚙合板;20—立式軸承;21—上固定臺；22—第一橫向光軸;23—滑塊;24—第一橫向滑動桿;25—縱向光軸；26—齒條;27 一第一步進(jìn)電機(jī);28 一傳動齒輪;29 一推板;30 一第二彈黃;31—凸輪;32 一第二步進(jìn)電機(jī)；33一法蘭螺母；34一傳動絲桿；35一第二步進(jìn)電機(jī)；36一側(cè)板；37一負(fù)壓吸附臺；38—第二橫向滑動桿;39—第二橫向光軸。
【具體實施方式】
[0014]請參閱圖1、圖2和圖3所示，本實施例包括任意函數(shù)信號發(fā)生器1、延時繼電器2、上位機(jī)3、高速攝像機(jī)4、微距鏡頭5、軌道6、微振動發(fā)生器7、體視顯微鏡8、節(jié)肢動物夾持器9、隔振臺10和夾持器定位控制臺11;任意函數(shù)信號發(fā)生器I與延時繼電器2相連，延時繼電器2與微振動發(fā)生器7連接，微振動發(fā)生器7放置在節(jié)肢動物夾持器9上，微振動發(fā)生器7由任意函數(shù)信號發(fā)生器I驅(qū)動輸出不同頻率幅值的振動信號，延時繼電器2控制低頻微振動作用的時間，任意函數(shù)信號發(fā)生器1、延時繼電器2和節(jié)肢動物夾持器9放置在隔振臺10上;節(jié)肢動物夾持器9固定在隔振臺10上，節(jié)肢動物夾持器9包括有底座12、支柱13、夾持設(shè)備支撐臺14、第一彈簧15、夾持器升降臺16、下固定臺17、腿部固定夾下嚙合版18、腿部固定夾上嚙合板19、立式軸承20、上固定臺21、第一橫向光軸22、滑塊23、第一橫向滑動桿24、縱向光軸25、齒條26、第一步進(jìn)電機(jī)27、傳動齒輪28、推板29、第二彈簧30、凸輪31、第二步進(jìn)電機(jī)32、法蘭螺母33、傳動絲桿34、第三步進(jìn)電機(jī)35、側(cè)板36、負(fù)壓吸附臺37、第二橫向滑動桿38、第二橫向光軸39;底座12固定在隔振臺10上，第三步進(jìn)電機(jī)35固定在底座12上，傳動絲桿34通過聯(lián)軸器與第三步進(jìn)電機(jī)35相連并穿過夾持器支撐臺14，法蘭螺母33定位安裝在下固定臺17和夾持器升降臺16中心與傳動絲桿34配合使用實現(xiàn)夾持器升降臺16上部件的升降，夾持器支撐臺14通過支柱固定在