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用于螞蟻仿生學(xué)研究的 3D 微力測(cè)量平臺(tái)

發(fā)布時(shí)間:2023-08-08      點(diǎn)擊次數(shù):843

用于螞蟻仿生學(xué)研究的 3D 微力測(cè)量平臺(tái)

螞蟻是生物界真正的大力士。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,formica polyctena, 一種紅色的木螞蟻,能夠攜帶 40倍自身重量的物體。但是測(cè)量螞蟻這類具有極輕重量生物產(chǎn)生的反作用力極具挑戰(zhàn)性,螞蟻在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的力幾乎無法用現(xiàn)有方法進(jìn)行測(cè)量。洞察螞蟻的運(yùn)動(dòng)能夠?yàn)樨?fù)載安全應(yīng)用提供寶貴的方法和途徑。因此來自德國 Jena 大學(xué) 的 Lars Reinhardt 和 Reinhard Blickhan 博士試圖找出解決方法。他們開發(fā)了強(qiáng)大的微力測(cè)量平臺(tái),在微牛頓范圍進(jìn)行可靠地測(cè)量 - 在運(yùn)動(dòng)的三個(gè)相關(guān)方向進(jìn)行。 HBM 為其提供了MGCplus 放大器系統(tǒng)和 catman Easy 測(cè)試和測(cè)量軟件

昆蟲運(yùn)動(dòng)研究 為機(jī)械、感官生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)技能提供了重要的基礎(chǔ)。通過對(duì)真實(shí)生物的研究能夠帶來新發(fā)現(xiàn),例如 仿生學(xué)和機(jī)器人。這包括采用六條腿的穩(wěn)定承載和運(yùn)輸裝備結(jié)構(gòu)等。

由德國研究基金會(huì) (DFG) 資助的微力測(cè)量平臺(tái)朝這個(gè)目標(biāo)前進(jìn)了一大步,能夠可靠地測(cè)量螞蟻極微小的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。

測(cè)力平臺(tái),無法進(jìn)行三維和極小力測(cè)量

采用反作用力原理的微力測(cè)量平臺(tái)已經(jīng)有數(shù)十年歷史了。但是,其只能在二個(gè)維度上進(jìn)行測(cè)量,并且不夠結(jié)實(shí),無法進(jìn)行足夠周期的測(cè)量以獲得用于研究的精確結(jié)果。 另外,新的可以進(jìn)行 三維測(cè)量的平臺(tái), 由于材料和設(shè)計(jì)的問題,無法對(duì)微牛頓范圍內(nèi)的 極微小的力 進(jìn)行精確測(cè)量,無法獲取只有 23,2 mg 的螞蟻運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性。

Jena 強(qiáng)大的微力測(cè)量平臺(tái)

由 Jena 大學(xué)科學(xué)家 Lars Reinhardt 和 Reinhard Blickhan 博士開發(fā)的 測(cè)力平臺(tái)能夠?qū)ξ浵佭\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的發(fā)作用力進(jìn)行精確測(cè)量,并且可以在 三個(gè)維度上 進(jìn)行測(cè)量。新的 3D 平臺(tái) 非常結(jié)實(shí),精度高達(dá) 4 mN 并且測(cè)量通道之間的串?dāng)_非常低,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

Reinhardt 和 Blickhan 對(duì)新的平臺(tái)進(jìn)行了六個(gè)月的可靠和耐久性測(cè)試。新的 3D 微力測(cè)量平臺(tái)已經(jīng)承受高達(dá) 3,000 次負(fù)載,沒有顯示任何的材料缺陷和不確定的問題。另外的優(yōu)勢(shì)包括,費(fèi)用低廉,并且可以用于多種測(cè)量領(lǐng)域。

HBM 在標(biāo)定,測(cè)量和分析方面扮演了重要角色

Jena 大學(xué)的運(yùn)動(dòng)科學(xué)家開發(fā)的測(cè)量平臺(tái)基于 高精度立體光刻技術(shù)。材料的原型類似于聚碳酸酯 (PC),非常輕,彈性好,并帶有客戶定制的半導(dǎo)體應(yīng)變片。 HBM 提供了 MGCplus 數(shù)字放大器系統(tǒng) 和 catman Easy 測(cè)試和測(cè)量軟件 用于 測(cè)量,數(shù)據(jù)采集,可視化和分析

HBM 久經(jīng)考驗(yàn)的 MGCplus 放大器系統(tǒng)專門用于實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試臺(tái)。由于其采用了模塊化的設(shè)計(jì),系統(tǒng)幾乎能夠適合任何測(cè)量任務(wù),包括力,重量,位移,壓力,溫度,扭矩,加速度,應(yīng)變,機(jī)械應(yīng)力或電壓,電流,頻率和電阻的 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量,并且具有極高的精度,長期穩(wěn)定性和抗干擾性。

HBM catman Easy 測(cè)量軟件 和測(cè)試設(shè)備能夠組成理想的測(cè)量工具,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集, 可視化和測(cè)量數(shù)據(jù)分析