節肢動物微振動感受器結構的幅頻響應特性在線檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于動物微振動感知能力檢測領域，具體涉及一種節肢動物微振動感受器結構的幅頻響應特性在線檢測裝置。
【背景技術】
[0002]微振動檢測在工程應用和科學測量中占有重要的位置，廣泛應用在精密機械的低速回轉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勘察、精密設備的隔振地基評測、機床運動精度測量等領域。目前，廣泛應用的微振動測量方法是相對式測量，如干涉儀、光學多普勒測振儀、光電攝影技術等。但是相對測量需要有靜止不動的基礎，這對于工程中微振動測量是難以實現的，同時，光學測量要求嚴格的環境條件，儀器價格也十分昂貴。此外，工程中廣泛應用渦流傳感器進行相對測量，但是，渦流傳感器很難應用實現對大型結構體低頻微振動的檢測。因此，研發測量精度高，易于調節、抗干擾能力強的新型微振動檢測裝置已成為國際學術界和工程領域的熱點問題。隨著仿生學研究的不斷深入，從仿生學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提供了新的思路。研究發現節肢動物體表高度進化的機械感受器和神經系統極好的適應了環境的變化。感受器是節肢動物(蝎子、蜘蛛、蟋蟀等)對外界各種信號做出反應的重要器官。在各種感知器官中，位于腿部的縫感受器是節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，其感知機理為:地面的微振動信號可導致琴形縫感受器產生微米級的變形使得縫底部產生應力集中并使與之相關的神經元產生生物電信號。節肢動物琴形縫寬度隨頻率變化的動態特性是節肢動物辨識低頻范圍內產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肢動物琴形縫感受器縫變形的影響，對揭示節肢動物微振動感知機理及其研發仿生微振動傳感器具有重要的科學探索價值和廣闊工程應用前景。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種節肢動物微振動感受器結構的幅頻響應特性在線檢測裝置，具體是針對節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]本發明包括任意函數信號發生器、延時繼電器、上位機、高速攝像機、微距鏡頭、軌道、微振動發生器、體視顯微鏡、節肢動物夾持器、隔振臺和夾持器定位控制臺；任意函數信號發生器與延時繼電器相連，延時繼電器與微振動發生器連接，微振動發生器放置在節肢動物夾持器上，微振動發生器由任意函數信號發生器驅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，任意函數信號發生器、延時繼電器和節肢動物夾持器放置在隔振臺上;節肢動物夾持器固定在隔振臺上，節肢動物夾持器包括有底座、支柱、夾持設備支撐臺、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、第一步進電機、傳動齒輪、推板、第二彈簧、凸輪、第二步進電機、法蘭螺母、傳動絲桿、第三步進電機、側板、負壓吸附臺、第二橫向滑動桿、第二橫向光軸;底座固定在隔振臺上，第三步進電機固定在底座上，傳動絲桿通過聯軸器與第三步進電機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電機實現升降臺的升降，第二步進電機和負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壓吸附臺的兩側并固定在滑塊上，通過滑塊在第二橫向光軸上實現橫向滑動，腿部固定夾上嚙合板套在縱向光軸上實現縱向滑動，縱向光軸兩端分別固連在腿部固定夾下嚙合板和上側滑塊，上側滑塊可在第一橫向光軸上實現橫向移動，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，通過第一步進電機帶動齒輪轉動從而控制兩側的腿部固定夾上嚙合板在縱向的精確移動，第一步進電機固定在側板上，側板通過螺栓與左側的滑塊固連，從而可實現橫向滑動，第一橫向滑動桿的一端與右側的腿部固定夾上嚙合板固連，并可在左側的腿部固定夾上嚙合板內滑動，第二橫向滑動桿的一端固連在右側的腿部固定夾下嚙合版上，第二橫向滑動桿的另一側與推板固連并可在左側的腿部固定夾下嚙合版和側板內滑動，凸輪由第二步進電機控制實現轉動，通過凸輪的精確轉動控制推板和側板的橫向移動從而精確控制兩側腿部嚙合板在水平方向上的間距;夾持器定位控制臺對節肢動物夾持器上的第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機實現動作控制;體視顯微鏡實現對節肢動物位置固定及刺激過程中的觀察，便于精確操作;借助負壓吸附臺固定節肢動物的軀體，借助其兩側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，該夾持器系統可進行細微調節;配有微距鏡頭的高速攝像機安裝在軌道上并與上位機相連，高速攝像機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。
[0006]本發明的有益效果:
[0007]1、通過任意函數信號發生器控制微振動的幅值、頻率及刺激時間。
[0008]2、高速攝像機和微距鏡頭快速捕捉瞬時微振動刺激時微振動感受器結構的動態變化，并對微振動感受器受外力作用時結構的變化通過上位機進行分析。
[0009]3、夾持器采用負壓吸附裝置對節肢動物的腹部進行吸附，采用腿部夾持器對節肢動物的腿部進行精確夾持，通過步進電機一、二調節腿部夾持器的水平位移和縱向位移，使得在固定節肢動物腿部的基礎上，便于對腿部的微振動感受器進行準確的定位和觀察。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明實施例的立體示意圖。
[0011 ]圖2本發明實施例的節肢動物夾持器的主視圖。
[0012]圖3本發明實施例的節肢動物夾持器的立體示意圖。
[0013]其中:I一任意函數彳目號發生器；2—延時繼電器;3—上位機;4一尚速攝像機;5—微距鏡頭;6—軌道;7—微振動發生器;8—體視顯微鏡;9一節肢動物夾持器；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 一第一步進電機;28 一傳動齒輪;29 一推板;30 一第二彈黃;31—凸輪;32 一第二步進電機；33一法蘭螺母；34一傳動絲桿；35一第二步進電機；36一側板；37一負壓吸附臺；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信號發生器1、延時繼電器2、上位機3、高速攝像機4、微距鏡頭5、軌道6、微振動發生器7、體視顯微鏡8、節肢動物夾持器9、隔振臺10和夾持器定位控制臺11;任意函數信號發生器I與延時繼電器2相連，延時繼電器2與微振動發生器7連接，微振動發生器7放置在節肢動物夾持器9上，微振動發生器7由任意函數信號發生器I驅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，任意函數信號發生器1、延時繼電器2和節肢動物夾持器9放置在隔振臺10上;節肢動物夾持器9固定在隔振臺10上，節肢動物夾持器9包括有底座12、支柱13、夾持設備支撐臺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、第一步進電機27、傳動齒輪28、推板29、第二彈簧30、凸輪31、第二步進電機32、法蘭螺母33、傳動絲桿34、第三步進電機35、側板36、負壓吸附臺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，第三步進電機35固定在底座12上，傳動絲桿34通過聯軸器與第三步進電機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