一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，本發(fā)明是由箱體、動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置、跳躍平衡測(cè)試裝置、單肢抬起平衡測(cè)試裝置和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置組成，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置、跳躍平衡測(cè)試裝置、單肢抬起平衡測(cè)試裝置和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置位于箱體內(nèi)，單肢抬起平衡測(cè)試裝置和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置設(shè)置在箱體的相鄰的兩個(gè)側(cè)壁上，雙肢抬起平衡測(cè)試裝置所在的側(cè)壁開設(shè)有入口，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置和跳躍平衡測(cè)試裝置設(shè)置在箱體的底面上，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置與入口相鄰；本發(fā)明可以全面考察山羊靜止、動(dòng)態(tài)、跳躍、單肢抬起和雙肢抬起時(shí)四肢維持穩(wěn)定與平衡的過程，能有效提高山羊運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的集成度，節(jié)省大量人力，為山羊運(yùn)動(dòng)研究工作的順利進(jìn)行提供保障。
【專利說明】一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及四足動(dòng)物運(yùn)動(dòng)平衡測(cè)試，特別涉及一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。 技術(shù)背景
[0002] 生物經(jīng)歷了千百萬年的優(yōu)勝劣汰，形成了各自獨(dú)樹一幟的生存特技，借鑒并應(yīng)用 生物特有的性能對(duì)機(jī)器人進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，得到具有高精確度、高靈活性、高智能性、高可靠 性、高魯棒性的仿生機(jī)器人，是21世紀(jì)以來機(jī)器人發(fā)展的目標(biāo)。
[0003] 仿生學(xué)作為一門交叉學(xué)科，包含結(jié)構(gòu)仿生、材料仿生、控制仿生等諸多方面。在機(jī) 器人的仿生改進(jìn)方面，結(jié)構(gòu)仿生應(yīng)用廣泛，截止目前，結(jié)構(gòu)仿生機(jī)器人的研究主要包括仿魚 機(jī)器人、仿蛇機(jī)器人、仿昆飛行機(jī)器人、仿腿式機(jī)器人四個(gè)方向。本發(fā)明作為仿山羊機(jī)器人 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，與已有的仿蟑螂機(jī)器人、仿蟹機(jī)器人研究同屬仿腿式機(jī)器人研究方向。
[0004] 將山羊四肢的維穩(wěn)減振特性應(yīng)用于機(jī)器人改進(jìn)，需要進(jìn)行山羊四肢結(jié)構(gòu)分析、四 肢動(dòng)力學(xué)建模及維穩(wěn)特性分析。結(jié)構(gòu)分析相關(guān)信息和動(dòng)力學(xué)建模相關(guān)參數(shù)需要由山羊靜止 及運(yùn)動(dòng)觀測(cè)得到。本發(fā)明所述的一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，能夠全面考察山羊靜止、動(dòng)態(tài)、 跳躍、單肢抬起和雙肢抬起時(shí)四肢維持穩(wěn)定與平衡的過程，與高速攝像頭及紅外線攝像頭 配合使用，能夠高效的得到山羊的運(yùn)動(dòng)平衡特性圖像及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，再與測(cè)力板配合使用，能 夠得到山羊靜止和不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，抗擾動(dòng)與沖擊過程的受力情況和平衡調(diào)節(jié)方式，較大 型動(dòng)物的試驗(yàn)研究都面臨試驗(yàn)對(duì)象不易控制的問題，本發(fā)明能夠有效提高山羊運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的 集成度，因此可以節(jié)省大量人力，為山羊運(yùn)動(dòng)研究工作的順利進(jìn)行提供保障，為仿山羊四肢 平衡特性機(jī)器人的研制奠定基礎(chǔ)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，本發(fā)明能夠全面考察山羊靜止、 動(dòng)態(tài)、跳躍、單肢抬起和雙肢抬起時(shí)四肢維持穩(wěn)定與平衡的過程，與高速攝像頭及紅外線攝 像頭配合使用，能夠高效的得到山羊的運(yùn)動(dòng)平衡特性圖像及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，再與測(cè)力板配合使 用，能夠得到山羊靜止和不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，抗擾動(dòng)與沖擊過程的受力情況和平衡調(diào)節(jié)方式， 有效提高山羊運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的集成度，節(jié)省大量人力，為山羊運(yùn)動(dòng)研究工作的順利進(jìn)行提供保 障。
[0006] 本發(fā)明是由箱體、動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置、跳躍平衡測(cè)試裝置、單肢抬起平衡測(cè)試裝置 和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置組成，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置、跳躍平衡測(cè)試裝置、單肢抬起平衡測(cè)試 裝置和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置位于箱體內(nèi)，單肢抬起平衡測(cè)試裝置和雙肢抬起平衡測(cè)試裝 置設(shè)置在箱體的相鄰的兩個(gè)側(cè)壁上，雙肢抬起平衡測(cè)試裝置所在的側(cè)壁開設(shè)有入口，動(dòng)態(tài) 平衡測(cè)試裝置和跳躍平衡測(cè)試裝置設(shè)置在箱體的底面上，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置與入口相鄰；
[0007] 所述的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置是由支點(diǎn)和翹板構(gòu)成，與入口相鄰一端的翹板重量大于 另一端，初始狀態(tài)下，翹板靠近入口一端貼地；
[0008] 如圖所示，所述跳躍平衡測(cè)試裝置是由四個(gè)相同的圓臺(tái)等間距排布構(gòu)成，圓臺(tái)直 徑滿足山羊四肢同時(shí)直立于圓臺(tái)上，圓臺(tái)邊緣間距小于山羊前后肢間距。
[0009] 所述雙肢抬起平衡測(cè)試裝置具有三級(jí)臺(tái)階，分別為第一臺(tái)階、第二臺(tái)階和第三臺(tái) 階，第三臺(tái)階的高度為一羊高減20cm，第二臺(tái)階的高度為一羊高，第一臺(tái)階的高度為一羊高 加 20cm。
[0010] 所述山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)與高速攝像頭或紅外線攝像頭配合使用，可以進(jìn)行山羊 運(yùn)動(dòng)平衡特性圖像采集及運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集。
[0011] 所述山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)與高速攝像頭或紅外線攝像頭及測(cè)力板配合使用，能夠 得到山羊靜止和不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，抗擾動(dòng)與沖擊過程的受力情況和平衡調(diào)節(jié)方式。
[0012] 本發(fā)明的工作過程和原理：
[0013] 本發(fā)明包括動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置、跳躍平衡測(cè)試裝置、單肢抬起平衡測(cè)試裝置和雙 肢抬起平衡測(cè)試裝置共四個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)。山羊由入口進(jìn)入箱體內(nèi)首先來到由支點(diǎn)和翹板構(gòu)成 的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置，山羊由翹板貼地一端蹬上翹板并向前行進(jìn)，過程中，翹板受力繞支點(diǎn) 轉(zhuǎn)動(dòng)，貼地一端逐漸抬起至另一端貼地為止，山羊在此過程中依靠四肢的平衡調(diào)節(jié)穩(wěn)步行 進(jìn)，山羊的動(dòng)態(tài)平衡能力可以由此動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置考察得到；然后，山羊來到由四塊圓臺(tái) 構(gòu)成的跳躍平衡測(cè)試裝置，每塊圓臺(tái)的尺寸相同，都足夠山羊四肢同時(shí)立于圓臺(tái)上，圓臺(tái)邊 緣間距略小于山羊前后肢間距，使得山羊在圓臺(tái)間的移動(dòng)需要以跳躍方式實(shí)現(xiàn)；最后，山羊 來到由一級(jí)半羊高的臺(tái)階構(gòu)成的單肢抬起平衡測(cè)試裝置，和由高度依次遞增的三級(jí)臺(tái)階構(gòu) 成的雙肢抬起平衡測(cè)試裝置，兩個(gè)測(cè)試裝置彼此相鄰，單肢抬起平衡測(cè)試裝置可以考察山 羊左前肢或右前肢單獨(dú)抬起時(shí)，山羊其余四肢平衡調(diào)節(jié)的能力，雙肢抬起平衡測(cè)試裝置的 二級(jí)臺(tái)階商度依次為一羊商減20cm、一羊商、一羊商加20cm，此處可以考察山羊兩如肢同 時(shí)抬起時(shí)，山羊兩后肢平衡調(diào)節(jié)的能力。
[0014] 本發(fā)明與高速攝像頭及紅外線攝像頭配合使用時(shí)，攝像頭根據(jù)測(cè)試內(nèi)容調(diào)節(jié)位 置，分布于箱體外側(cè)；在此基礎(chǔ)上與測(cè)力板配合使用時(shí)，測(cè)力板根據(jù)測(cè)試內(nèi)容布置于相應(yīng)測(cè) 試裝置，外部沖擊與擾動(dòng)通過位于箱體外側(cè)的實(shí)驗(yàn)員借助長桿或吊錘實(shí)現(xiàn)，為考察山羊四 肢擾動(dòng)下的平衡調(diào)節(jié)能力，沖擊與擾動(dòng)可分別作用于山羊四肢的不同部位，亦可同時(shí)作用 于山羊兩肢、三肢和四肢的不同部位。
[0015] 本發(fā)明所述的一羊高是指指山羊自然狀態(tài)下羊頭最高點(diǎn)至羊蹄接地點(diǎn)之間的垂 直距離。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明可以全面考察山羊靜止、動(dòng)態(tài)、跳躍、單肢抬起和雙肢抬起時(shí)四肢維持穩(wěn)定 與平衡的過程，與高速攝像頭及紅外線攝像頭配合使用，能夠高效的得到山羊的運(yùn)動(dòng)平衡 特性圖像及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，再與測(cè)力板配合使用，能夠得到山羊靜止和不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，抗擾動(dòng) 與沖擊過程的受力情況和平衡調(diào)節(jié)方式，針對(duì)大型動(dòng)物在試驗(yàn)中不易控制的問題，本發(fā)明 通過有效提高山羊運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的集成度的方式，簡(jiǎn)化了觀測(cè)過程，節(jié)省了大量人力，為山羊運(yùn) 動(dòng)研究工作的順利進(jìn)行提供保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的俯瞰立體示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置立體示意圖。
[0021] 圖4為本發(fā)明的跳躍平衡測(cè)試裝置立體示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明是由箱體1、動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置3、跳躍 平衡測(cè)試裝置4、單肢抬起平衡測(cè)試裝置5和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置6組成，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試 裝置3、跳躍平衡測(cè)試裝置4、單肢抬起平衡測(cè)試裝置5和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置6位于箱 體1內(nèi)，單肢抬起平衡測(cè)試裝置5和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置6設(shè)置在箱體1的相鄰的兩個(gè) 側(cè)壁上，雙肢抬起平衡測(cè)試裝置6所在的側(cè)壁開設(shè)有入口 2,動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置3和跳躍平 衡測(cè)試裝置4設(shè)置在箱體1的底面上，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置3與入口 2相鄰；
[0023] 如圖3所示，所述的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置3是由支點(diǎn)31和翹板32構(gòu)成，與入口 2相 鄰一端的翹板32重量大于另一端，初始狀態(tài)下，翹板32靠近入口 2 -端貼地；
[0024] 如圖4所示，所述跳躍平衡測(cè)試裝置4是由四個(gè)相同的圓臺(tái)41等間距排布構(gòu)成， 圓臺(tái)41直徑滿足山羊四肢同時(shí)直立于圓臺(tái)41上，圓臺(tái)41邊緣間距小于山羊前后肢間距。
[0025] 所述雙肢抬起平衡測(cè)試裝置6具有三級(jí)臺(tái)階，分別為第一臺(tái)階61、第二臺(tái)階62和 第三臺(tái)階63,第三臺(tái)階63的高度為一羊高減20cm，第二臺(tái)階62的高度為一羊高，第一臺(tái)階 61的高度為一羊高加20cm。
[0026] 所述的一羊高是指山羊自然狀態(tài)下羊頭最高點(diǎn)至羊蹄接地點(diǎn)之間的垂直距離。 [0027] 本發(fā)明的工作過程和原理是：
[0028] 如圖1所示，山羊平衡測(cè)試過程由山羊從入口 2進(jìn)入箱體1內(nèi)開始，山羊進(jìn)入入 口 2后，應(yīng)將入口 2用重物封住，整個(gè)測(cè)試過程，山羊在試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試、 跳躍平衡測(cè)試、單肢抬起平衡測(cè)試、雙肢抬起平衡測(cè)試依次進(jìn)行，其中，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置3 利用翹板32受力繞支點(diǎn)31轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)山羊四肢動(dòng)態(tài)平衡能力的考察，跳躍平衡測(cè)試 裝置4利用圓臺(tái)41的特定間距迫使山羊?qū)崿F(xiàn)跳躍動(dòng)作，考察其四肢跳躍過程維持平衡與穩(wěn) 定的能力，單肢抬起平衡測(cè)試裝置5可以考察山羊左前肢或右前肢單獨(dú)抬起時(shí)，山羊其余 四肢平衡調(diào)節(jié)的能力，雙肢抬起平衡測(cè)試裝置6的三級(jí)臺(tái)階高度依次為一羊高減20cm、一 羊高、一羊高加20cm，考察山羊兩前肢同時(shí)抬起時(shí)，山羊兩后肢平衡調(diào)節(jié)的能力。
[0029] 本發(fā)明可以全面考察山羊靜止、動(dòng)態(tài)、跳躍、單肢抬起和雙肢抬起時(shí)四肢維持穩(wěn)定 與平衡的過程，與高速攝像頭及紅外線攝像頭配合使用，能夠高效的得到山羊的運(yùn)動(dòng)平衡 特性圖像及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，與測(cè)力板配合使用，能夠得到山羊靜止和不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，抗擾動(dòng)與 沖擊過程的受力情況和平衡調(diào)節(jié)方式，有效提高山羊運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的集成度，節(jié)省大量人力，為 山羊運(yùn)動(dòng)研究工作的順利進(jìn)行提供保障，為仿山羊四肢平衡特性機(jī)器人的研制奠定基礎(chǔ)。
【權(quán)利要求】
1. 一種山羊平衡測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于：是由箱體（1)、動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置（3)、跳躍 平衡測(cè)試裝置（4)、單肢抬起平衡測(cè)試裝置（5)和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置（6)組成，動(dòng)態(tài)平 衡測(cè)試裝置（3)、跳躍平衡測(cè)試裝置（4)、單肢抬起平衡測(cè)試裝置（5)和雙肢抬起平衡測(cè)試 裝置（6)位于箱體（1)內(nèi)，單肢抬起平衡測(cè)試裝置（5)和雙肢抬起平衡測(cè)試裝置（6)設(shè)置 在箱體⑴的相鄰的兩個(gè)側(cè)壁上，雙肢抬起平衡測(cè)試裝置（6)所在的側(cè)壁開設(shè)有入口（2)， 動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置（3)和跳躍平衡測(cè)試裝置（4)設(shè)置在箱體（1)的底面上，動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試 裝置（3)與入口⑵相鄰； 所述的動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試裝置（3)是由支點(diǎn)（31)和翹板（32)構(gòu)成，與入口（2)相鄰一端 的翹板（32)重量大于另一端； 所述跳躍平衡測(cè)試裝置（4)是由四個(gè)相同的圓臺(tái)（41)等間距排布構(gòu)成，圓臺(tái)（41)直 徑滿足山羊四肢同時(shí)直立于圓臺(tái)（41)上，圓臺(tái)（41)邊緣間距小于山羊前后肢間距； 所述雙肢抬起平衡測(cè)試裝置（6)具有三級(jí)臺(tái)階，分別為第一臺(tái)階￠1)、第二臺(tái)階（62) 和第三臺(tái)階（63)，第三臺(tái)階（63)的高度為一羊高減20cm，第二臺(tái)階（62)的高度為一羊高， 第一臺(tái)階￠1)的高度為一羊高加20cm。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK104188658SQ201410446791
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】叢茜, 王驥月, 田為軍, 任雷, 任露泉 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)