CN105300318A 说明书 1/4页 双光源昆虫翼面三维扫描与力学测试系统 技术领域 [0001]本发明属于扫描与力学测试系统，具体涉及一种使用激光和白光双光源的昆虫翼 面扫描与力学测试系统。 背景技术 [0002]昆虫翼面的刚度和飞行过程中所受的气动力一直是人们感兴趣的问题。直接测量 真实昆虫飞行中受到的气动力难度大，常见的做法是测量大比例昆虫运动模型受到的气 动力，由相似性原理求得真实翼面所受到的力。昆虫翅膀属于大变形生物膜结构材料，不能 使用传统的材料实验机测量其刚度。 发明内容 [0003]本发明的目的就是为了克服上述背景技术的不足，提供一种既可以扫描测量翼面 三维形貌，又可以精确施加载荷进行力学测量的系统。 [0004]本发明所涉及的双光源昆虫翼面三维扫描与力学测试系统，由光学系统、运动系 统、外力加载系统和支撑结构组成，其中： [0005]光学系统包括线激光器、激光器支架、工业相机、相机支架、激光反射镜、反射镜底 板、镜头和同轴光源，其特征在于，相机和同轴光源及镜头相连，相机安装在相机支架上，激 光器架在激光器支架之上，激光反射镜有两块，一块以30-60°的角度安装在激光器支架内 部，另一块以30-60°的角度安装在反射镜底板上： [0006]运动系统包括直线电机、旋转电机、直线电机座、旋转电机座、滑块、滑台、操作台 底板、夹头和盖板，其特征在于，滑台固定在主底板上，盖板固顶在滑台上，滑块与操作台底 板相固定并安装在滑台轨道上，直线电机通过直线电机座与操作台底板相连，旋转电机通 过旋转电机座与操作台底板相固定，夹头固定在旋转电机轴上； [0007]外力加载系统包括力探针和探针座，其特征在于，探针固定于探针座上，探针做安 装在操作台底板上并随操作台底板运动而运动： [0008]支撑结构包括主底板和外壳，其特征在于，主底板和外壳通过螺丝和连接块相固 定。 [0009]本发明所述的双光源昆虫翼面三维扫描与力学测试系统，使用白光/激光双光源 对翼面进行扫描。其中，白光选用同轴光源，激光选用波长为405±10mm的紫色线激光。 [0010]本发明所述的双光源昆虫翼面三维扫描与力学测试系统，激光器发出线激光，经 激光反射板反射，以30-60°的角度投射在待测翼面上，在翼面表面呈现出一光条，该光条 由另一块激光反射板以30-60°的角度反射到镜头和相机上并为之接收。 [0011]本发明所述的双光源昆虫翼面三维扫描与力学测试系统，利用白光/激光双光源 双光源扫描翼面，利用力探针对翼面施加载荷，可以同时得到翼面的形状和刚度。 [0012]本发明的双光源三维扫描与力学测试系统，既可以扫描测量翼面三维形貌，又可 以精确施加载荷进行力学测量。为实现扫描测量翼面三维形貌的功能，线激光器投射一个 3