基于PXIe和LabVIEW的動(dòng)物運動(dòng)力學(xué)數據采集系統
4 應用實(shí)例
使用大壁虎(體重:(65.4±2.4)g;體長(cháng):(136.6±12.4)mm;mean±s.d;編號為1~16號)作為實(shí)驗對象,通過(guò)動(dòng)物運動(dòng)力學(xué)數據采集系統測試大壁虎在空間不同傾斜表面上的運動(dòng)力學(xué)信息。實(shí)驗時(shí),開(kāi)啟測試系統并完成設備初始化,一切正常后,將大壁虎平穩地放在測試平臺通道的一端,通過(guò)人工刺激,大壁虎經(jīng)過(guò)傳感器陣列通道爬向另一端。壁虎運動(dòng)開(kāi)始時(shí),單片機發(fā)送觸發(fā)信號給PXIe系統數據采集時(shí)鐘卡和高速攝像機,同步采集力學(xué)數據和圖像數據。根據采集到的圖像信息,采用圖像識別的方法,選擇大壁虎運動(dòng)過(guò)程中方向和速度沒(méi)有顯著(zhù)變化,并且將全腳掌與傳感器接觸的數據作為有效數據。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/193049.htm
圖5是大壁虎在105°表面爬行時(shí)的圖像和力學(xué)信息.L1,L2,R1,R2分別代表大壁虎的左前腿、左后腿、右前腿和右后腿。從大量的實(shí)驗結果來(lái)看,系統能夠精確獲得動(dòng)物在運動(dòng)過(guò)程中各個(gè)腳掌與運動(dòng)表面間的接觸力變化趨勢及運動(dòng)協(xié)調行為,這為深入理解動(dòng)物保持高靈活性、機動(dòng)性和穩定性的深層力學(xué)原因提供了理論依據。
5 結語(yǔ)
基于PXIe和LabVIEW的動(dòng)物運動(dòng)力學(xué)數據采集系統,解決了動(dòng)物運動(dòng)力學(xué)數據采集系統中的多通道、高采樣率和大量數據實(shí)時(shí)存儲等問(wèn)題,能夠精確獲得動(dòng)物在運動(dòng)過(guò)程中各腿掌的接觸反力變化過(guò)程以及身體運動(dòng)姿態(tài)的調整過(guò)程。這為探索和發(fā)現動(dòng)物運動(dòng)力學(xué)規律提供了重要的方法,也為仿牛機器人的研究提供了理論基礎。
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