CN105300318A 说明书 2/4页 很窄的激光平面到待测翼面上，该激光平面与翼面表面相交，在物体表面上呈现出一条明 亮的激光光条。光条受到被测物体表面深度变化和可能存在的间断的影响，会有明显的变 形或间断。光条的变形程度取决于物体表面形状（高度）和相机与激光投射器之间的相对 位置。一般来说，光条的变形与被测物体表面凹凸高度成比例，其中不连续反映了物体表面 的物理间隙，扭曲反映了平面的变化。工业相机拍摄图像，摄取这些畸变条纹信息和特征 点，通过图像处理得到需要的二维信息，根据光学三角法测量原理和摄像机的标定参数，就 可计算出对应二维信息的三维形貌。为实现力学测量的功能，本系统首先扫描得到加载前 翼面的三维形貌，之后，力探针精确地对翼面施加集中载荷，在经过扫描得到加载后翼面的 三维形貌。由加载前后的翼面形貌对比，可得到翼面的变形情况。由集中载荷的大小和施 加位置以及翼面变形，可以得到翼面的刚度分布。 [0013]本发明的双光源昆虫翼面三维扫描与力学测试系统，实现了线激光/白光双光源 扫描，扫描速度快，可以精确地得到昆虫翼面三维形貌：可以完成精确的力学实验，并能测 量昆虫翼面的刚度分布；本发明可以同时对试件进行形状扫描和力学实验，且精度高，易操 控，因此可以广泛应用于仿生飞行器的开发和大变形材料刚度的测量。 附图说明 [0014]图1为本发明装配图，重点展示其光学系统。 [0015] 其中：1，线激光器：2，激光器支架：3，反射板支架；4，镜头支架；5，镜头支架底板： 6,镜头：7，相机底座：8，工业相机；9，相机支架；10，千分尺螺杆；11，同轴光源。 [0016]图2为本发明装配图，重点展示其运动系统。 [0017刀其中：12，旋转电机：13，电机座；14，直线电机：15，力探针座：16，操作台底板： 17,滑块：18，滑台基座：19，盖板：20，夹头：21，主底板：22，镜片压板：23，激光反射板。 具体实施方式 [0018] 下面通过实例和附图进一步说明 [0019] 本发明的双光源的昆虫翼面扫描与力学测试系统，其结构如图1、图2所示。 [0020]实例一，本实施例为激光扫描待测翼面的过程 [0021]1),固定试件；将待测翼面粘贴在一根笔直的金属棒上，用旋转电机轴上的夹头 20将金属棒夹紧： [0022]2),扫描翼面的一面：启动程序，系统实现运动一拍照--运动的扫描功能，直至扫 完翅膀的一面：具体执行过程为，线激光器1发出激光打在待测翼面上，系统施加给直线电 机14脉冲以控制其运动，每秒平均施加100个脉冲，直线电机运动0.01mm,工业相机8拍摄 一次试样形状：在一秒钟内，脉冲施加的速度，由零开始以恒定的加速度地增加到某个值， 之后保持匀速，尔后定加速度地减至零，直线电机控制系统收到脉冲，驱动电机运动：由于 电机属于机械元件，在时间响应上存在惯性引起的滞后，故而在每个运动信号输入后，电机 控制系统停止后，预留出一定的时间，使得电机可以达到静止：此时，工业相机8拍摄翼面 在线激光照射下的形貌图片： [0023]3)翻转翼面；拍完一面之后，通过旋转电机19控制翼面绕旋转电机轴线旋转 180°； 4