[发明专利]壁虎空中姿态调整与着陆运动测试系统及方法

权利要求书

1.壁虎空中姿态调整与着陆运动测试系统，其特征在于：

包括支撑架底座（7），及分别垂直固定于支撑架底座（7）的着陆板支撑柱（22）和Y向标尺支撑柱（10）；

还包括与着陆板支撑柱（22）铰接，并通过固定于着陆板支撑柱（22）上的着陆平板旋转驱动电机（21）驱动的着陆平板（8）；

还包括固定于Y向标尺支撑柱（10）上且高度可调的支撑横梁（11），以及安装于支撑横梁（11）上可沿支撑横梁（11）滑动的滑动横梁（14）；

上述滑动横梁（14）下方还安装有透明板（13）、左翻板（17）、左翻板驱动电机（16）、右翻板（19）和右翻板驱动电机（18）；其中透明板（13）与所述滑动横梁（14）平行固定，左翻板（17）左边与滑动横梁（14）铰接，并通过固定于滑动横梁（14）的左翻板驱动电机（16）驱动，右翻板（19）右边与滑动横梁（14）铰接，并通过固定于滑动横梁（14）的右翻板驱动电机（18）驱动，上述透明板（13）、左翻板（17）和右翻板（19）之间构成壁虎停留空间；

该系统还包括布置于着陆平板（8）上的三维力传感器阵列（9）、X向高速摄像机（1）、Y向高速摄像机（12）、Z向高速摄像机(3)、计算机控制终端（5）、力传感器数据采集系统(6)；其中X向高速摄像机（1）、Y向高速摄像机（12）、Z向高速摄像机(3)均与计算机控制终端（5）相连，三维力传感器阵列（9）经过所述力传感器数据采集系统(6)与计算机控制终端（5）相连，着陆平板旋转驱动电机（21）与计算机控制终端（5）相连；

设置XYZ坐标系；其中X轴与滑动横梁（14）平行，Y轴与Y向标尺支撑柱（10）平行，Z轴与着陆平板旋转驱动电机（21）输出轴平行。

2.根据权利要求1所述的壁虎空中姿态调整与着陆运动测试系统，其特征在于：上述滑动横梁（14）下方还安装有光源（15），所述壁虎停留空间位于光源（15）和Y向标尺支撑柱（10）之间。

3.利用权利要求1所述的壁虎空中姿态调整与着陆运动测试系统的测试方法，其特征在于包括以下过程：

步骤1、将壁虎放入透明板（13）、左翻板（17）和右翻板（19）之间构成的壁虎停留空间；

步骤2、使X向高速摄像机（1）、Y向高速摄像机（12）、Z向高速摄像机(3)均对准观测区域，其中Y向高速摄像机（12）是从透明板（13）上方对准观测区域的；通过计算机控制终端（5）高速记录X轴向视频图像信息；

步骤3、其中壁虎空中姿态调整与着陆运动测试时，调整好支撑横梁（11）与支撑架底座（7）之间实验所需自由落体高度，驱动左翻板驱动电机（16）和右翻板驱动电机（18），以便打开左翻板（17）和右翻板（19），壁虎（20）开始自由落体运动，通过X向高速摄像机（1）、Y向高速摄像机（12）、Z向高速摄像机（3）观察壁虎（20）在空中的姿态变化，计算机控制终端（5）记录过程中视频图像信息；

步骤4、通过计算机控制终端（5）调节着陆平板旋转驱动电机（21），设置着陆平板（8）的不同倾斜角度，观测不同倾斜平面时，计算机控制终端（5）采集壁虎（20）与三维力传感器阵列（9）之间的碰撞接触力，结合X向高速摄像机（1）、Y向高速摄像机（12）、Z向高速摄像机（3）观察壁虎（20）在着陆瞬间时视频图像信息，分析壁虎（20）着陆运动时的缓冲粘附机制。