用于蚂蚁仿生学研究的 3D 微力测量平台

蚂蚁是生物界真正的大力士。在实验室测试中,formica polyctena, 一种红色的木蚂蚁,能够携带 40倍自身重量的物体。但是测量蚂蚁这类具有极轻重量生物产生的反作用力极具挑战性,蚂蚁在运动中产生的力几乎无法用现有方法进行测量。洞察蚂蚁的运动能够为负载安全应用提供宝贵的方法和途径。因此来自德国 Jena 大学 的 Lars Reinhardt 和 Reinhard Blickhan 博士试图找出解决方法。他们开发了强大的微力测量平台,在微牛顿范围进行可靠地测量 - 在运动的三个相关方向进行。 HBM 为其提供了MGCplus 放大器系统和 catman Easy 测试和测量软件

昆虫运动研究 为机械、感官生理学和运动技能提供了重要的基础。通过对真实生物的研究能够带来新发现,例如 仿生学和机器人。这包括采用六条腿的稳定承载和运输装备结构等。

由德国研究基金会 (DFG) 资助的微力测量平台朝这个目标前进了一大步,能够可靠地测量蚂蚁极微小的动态运动。

测力平台,无法进行三维和极小力测量

采用反作用力原理的微力测量平台已经有数十年历史了。但是,其只能在二个维度上进行测量,并且不够结实,无法进行足够周期的测量以获得用于研究的精确结果。 另外,新的可以进行 三维测量的平台, 由于材料和设计的问题,无法对微牛顿范围内的 极微小的力 进行精确测量,无法获取只有 23,2 mg 的蚂蚁运动的动态特性。

Jena 强大的微力测量平台

由 Jena 大学科学家 Lars Reinhardt 和 Reinhard Blickhan 博士开发的 测力平台能够对蚂蚁运动产生的发作用力进行精确测量,并且可以在 三个维度上 进行测量。新的 3D 平台 非常结实,精度高达 4 mN 并且测量通道之间的串扰非常低,应用领域更加广泛。

Reinhardt 和 Blickhan 对新的平台进行了六个月的可靠和耐久性测试。新的 3D 微力测量平台已经承受高达 3,000 次负载,没有显示任何的材料缺陷和不确定的问题。另外的优势包括,费用低廉,并且可以用于多种测量领域。

HBM 在标定,测量和分析方面扮演了重要角色

Jena 大学的运动科学家开发的测量平台基于 高精度立体光刻技术。材料的原型类似于聚碳酸酯 (PC),非常轻,弹性好,并带有客户定制的半导体应变片。 HBM 提供了 MGCplus 数字放大器系统catman Easy 测试和测量软件 用于 测量,数据采集,可视化和分析

HBM 久经考验的 MGCplus 放大器系统专门用于实验室和测试台。由于其采用了模块化的设计,系统几乎能够适合任何测量任务,包括力,重量,位移,压力,温度,扭矩,加速度,应变,机械应力或电压,电流,频率和电阻的 静态和动态测量,并且具有极高的精度,长期稳定性和抗干扰性。

HBM catman Easy 测量软件 和测试设备能够组成理想的测量工具,进行数据采集, 可视化和测量数据分析

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