一种昆虫微力测量装置

摘要

一种昆虫微力测量装置，属于力学测试设备技术领域,用于机械仿生学领域中对昆虫产生的小量程力的高精度测量。其技术方案是：本发明通过测试平台可以实现测试材料的准确固定，避免测试对象出现破损；测试平台通过水平滚珠丝杠可以在水平方向精确移动，以调节与测力传感器之间的距离；测力传感器安装在竖直滑台上，竖直滑台通过竖直滚珠丝杠可以在垂直方向精确移动，使测力传感器进行精确测量。本发明能够满足机械仿生学领域中对昆虫产生的小量程、高精度力的测量的需求，可以进行附着力、摩擦力、剪切力等力的测试。测试平台及附属机械机构能够杜绝人为操作产生的误差及失误，能够在测试量程、测试精度、测试准确性等方面同时满足测试要求。

权利要求

1.一种昆虫微力测量装置，其特征在于：它的构成中包括机座（4）、测试平台（1）、水平滑台（2）、水平导轨（3）、水平滚珠丝杠（6）、水平移动连接架（6-2）、立板（8）、竖直滑台（11）、竖直导轨（12）、竖直滚珠丝杠（9）、竖直移动连接架（9-2）、测力传感器（15），水平导轨（3）固定在机座（4）平面的中部，水平滑台（2）的下部嵌装在水平导轨（3）上，水平滑台（2）的上部与测试平台（1）的底面相连接，水平滚珠丝杠（6）通过轴承座（6-1）安装在机座（4）上，位于测试平台（1）的一侧，水平移动连接架（6-2）的下部有螺孔套装在水平滚珠丝杠（6）上，水平移动连接架（6-2）的上部通过连接件与测试平台（1）的一端相连接，立板（8）位于测试平台（1）与水平滚珠丝杠（6）相对的另一侧，立板（8）的下端固定在机座（4）上，竖直导轨（12）固定在立板（8）相对于测试平台（1）的一侧的板面上，竖直滑台（11）的一侧嵌装在竖直导轨（12）上，竖直滚珠丝杠（9）通过轴承座（9-1）安装在立板（8）的另一侧板面上，竖直移动连接架（9-2）的下部有螺孔套装在竖直滚珠丝杠（9）上，竖直移动连接架（9-2）的上部通过连接件与竖直滑台（11）的上端相连接，测力传感器（15）安装在竖直滑台（11）相对于测试平台（1）的一侧的台面上；所述测试平台（1）为长方形平板，中心有矩形凹槽（1-1），矩形凹槽（1-1）有相互垂直的四条刻度线（1-2），刻度线（1-2）以矩形凹槽（1-1）的中心为起点，矩形凹槽（1-1）的对角处设置两个测试材料固定弹簧夹（1-3），测试平台轴心临近矩形凹槽（1-1）左侧处设置水平定位泡（1-4），测试平台（1）右侧设置长方体夹板（1-8），用夹板固定螺钉（1-10）固定在测试平台（1）上。

2.根据权利要求1所述的昆虫微力测量装置，其特征在于：所述水平移动连接架（6-2）与测试平台（1）的连接件由水平套筒（6-3）、水平螺栓（6-5）和水平三角连接板（5）组成，水平移动连接架（6-2）和水平三角连接板（5）的上部有对应的连接孔，水平螺栓（6-5）穿在连接孔中，水平套筒（6-3）套在水平螺栓（6-5）上，水平套筒（6-3）的两端分别顶在水平移动连接架（5）和水平三角连接板（5）的内侧，水平螺栓（6-5）由螺母锁紧，水平三角连接板（5）的下部有螺孔，测试平台（1）的侧面有螺孔与水平三角连接板（5）的螺孔相匹配，固定螺栓（6-6）旋在水平三角连接板（5）和测试平台（1）的螺孔中连接固定。

3.根据权利要求2所述的昆虫微力测量装置，其特征在于：所述竖直移动连接架（9-2）与竖直滑台（11）的连接件由竖直套筒（9-3）、竖直螺栓（9-4）、竖直三角连接板（10）和连接立柱（9-5）组成，竖直移动连接架（9-2）和竖直三角连接板（10）的上部有对应的连接孔，竖直螺栓（9-4）穿在连接孔中，竖直套筒（9-3）套在竖直螺栓（9-4）上，竖直套筒（9-3）的两端分别顶在竖直移动连接架（9-2）和竖直三角连接板（10）的内侧，竖直螺栓（9-4）由螺母锁紧，竖直三角连接板（10）的下部有螺孔，连接立柱（9-5）的端面上有螺孔与竖直三角连接板（10）的螺孔相匹配，固定螺钉（10-2）旋在竖直三角连接板（10）和连接立柱（9-5）的螺孔中连接固定，连接立柱（9-5）的另一端与竖直滑台（11）相连接。

4.根据权利要求3所述的昆虫微力测量装置，其特征在于：所述水平三角连接板（5）和竖直三角连接板（10）的板面均为三角形，三角形板面的上部与水平螺栓（6-5）、竖直螺栓（9-4）相连接的连接孔均为椭圆孔，椭圆孔的长轴垂直于三角形的底边。

5.根据权利要求4所述的昆虫微力测量装置，其特征在于：所述竖直滚珠丝杠（9）上安装有竖直丝杠夹紧装置（14），竖直丝杠夹紧装置（14）为有一定厚度的长方形板，长方形板的外侧有垂直于板面的通孔，通孔的直径大于竖直滚珠丝杠（9）的外径，长方形板的通孔套在竖直滚珠丝杠（9）上，长方形板的一侧通过固定螺钉（14-1）与立板（8）垂直固定连接，在长方形板的侧面有顶丝孔与通孔连通，顶丝孔内旋有旋转螺栓（14-2）。

说明书

一种昆虫微力测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种分辨力为毫牛的测力装置，特别是应用于机械仿生学领域中对昆虫产生的小量程力的高精度测量，属于力学测试设备技术领域。

背景技术

[0002] 在机械化滑移捕集治理致灾农业昆虫技术研究过程中，需要仿生制备具有良好滑移功能的捕集滑板，实现诱集致灾农业昆虫的滑移捕获。对于捕集滑板的仿生研制，需要测试飞蛾、蚂蚁、蝗虫、甲虫等昆虫在仿生原型、捕集滑板等表面的附着力、摩擦力、牵引力，以及需要测试昆虫附着系统的剪切力，为仿生原型的优选、捕集滑板滑移功能的量化表征提供理论依据。因此，需要开发一种微力测量装置，专门用于测试致灾农业昆虫在材料表面产生的力。

[0003] 中国专利号CN 1760662A公开了一种二维小量程力传感器，这种传感器能够同时测量水平方向和垂直方向上的力，具有结构简单、弹性体整体刚度高、有过载保护结构、安全性和可靠性高等优点。但由于该传感器的法向力、切向力的分辨力均是9.8mN，比较适合测试壁虎等体型较大动物脚掌产生的力，对于甲虫、蚂蚁等体型较小昆虫所产生的力，该传感器在精度方面并不能满足需求。

[0004] 中国专利号CN 100412521C公开了一种量程为0-1.5N的三维力传感器，这种传感器具有结构简单、灵敏度高等优点，能够测量蜘蛛、壁虎爬行时的接触力。该三维力传感器的分辨力为1mN，对于飞蛾、蚂蚁等较小昆虫产生的力，测试量程与测试精度仍旧不能满足要求。

[0005] 文献“蝗虫在捕集滑板上的附着力测试”[王立新，农业机械学报，2010，41(12):195-198]、“基于猪笼草叶笼滑移区仿生的蝗虫滑移捕集滑板功效测试”[王立新，农业机械学报, 2011, 42(5): 222-225]、“Role of claws and pads in locust Locusta migratoria manilensis attaching to substrates”[Wang Lixin，Chinese Science Bulletin，2011，56: 789-795] 和“Friction force of locust Locusta migratoria manilensis (Orthoptera, Locustidae) on slippery zones surface of pitchers from four Nepenthes species”[Wang Lixin，2011，Tribology Letters, 2011, 44: 345-353]提及的测力系统，测试量程为0-3N，测试精度1mN，能够满足蝗虫等较大昆虫在测力表面产生的力的测量，对于体型较小的昆虫所产生的力，该测力系统并不能够完全满足测试的需求。此外，该系统的测试平台及附属机械结构过于简单，在测试体型较小昆虫的附着力和摩擦力时，以及测试附着系统的剪切力与时，容易引入人为操作产生的误差及失误，明显影响测试的准确性。

[0006] 中国专利号CN 103063570A公开了一种离心式测微力系统，该测微力系统并非通过测力传感器实现对力的检测，而是利用离心力计算原理，通过测试平台的离心式运动来获取昆虫在材料表面产生的附着力、摩擦力、粘附力等微力的测量。该测微力系统的测量范围、测量精度不受测力传感器的限制，测试精度亦能满足要求，但不适合测试蝗虫等体型较大昆虫产生的力，还不能实现昆虫附着系统剪切力、断裂力的测试。

[0007] 上述已有的测力传感器与测力系统，在测试量程、测试精度和测试准确性等方面并不能同时满足本研究过程中对昆虫附着力、摩擦力、牵引力、剪切力及断裂力的测试需求。因此，有必要研制合适的微力测量装置，满足致灾农业昆虫滑移捕集技术研究过程中对仿生原型优选及捕集滑板功能表征的需要。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种昆虫微力测量装置，这种测量装置在测试量程、测试精度、测试准确性等方面能够同时满足昆虫在材料表面产生的附着力、摩擦力、牵引力的测试需求，以及能够满足昆虫附着系统的剪切力、断裂力的测试需求，测试精度最高可达0.5 mN，测试平台及附属机械机构能够杜绝人为操作产生的误差及失误。

[0009] 解决上述技术问题的技术方案是：

[0010] 一种昆虫微力测量装置，它的构成中包括机座、测试平台、水平滑台、水平导轨、水平滚珠丝杠、水平移动连接架、立板、竖直滑台、竖直导轨、竖直滚珠丝杠、竖直移动连接架、测力传感器，水平导轨固定在机座平面的中部，水平滑台的下部嵌装在水平导轨上，水平滑台的上部与测试平台的底面相连接，水平滚珠丝杠通过轴承座安装在机座上，位于测试平台的一侧，水平移动连接架的下部有螺孔套装在水平滚珠丝杠上，水平移动连接架的上部通过连接件与测试平台的一端相连接，立板位于测试平台与水平滚珠丝杠相对的另一侧，立板的下端固定在机座上，竖直导轨固定在立板相对于测试平台的一侧的板面上，竖直滑台的一侧嵌装在竖直导轨上，竖直滚珠丝杠通过轴承座安装在立板的另一侧板面上，竖直移动连接架的下部有螺孔套装在竖直滚珠丝杠上，竖直移动连接架的上部通过连接件与竖直滑台的上端相连接，测力传感器安装在竖直滑台相对于测试平台的一侧的台面上。

[0011] 上述昆虫微力测量装置，所述测试平台为长方形平板，中心有矩形凹槽，矩形凹槽有相互垂直的四条刻度线，刻度线以矩形凹槽的中心为起点，矩形凹槽的对角处设置两个测试材料固定弹簧夹，测试平台轴心临近矩形凹槽左侧处设置水平定位泡，测试平台右侧设置长方体夹板，用夹板固定螺钉固定在测试平台上。

[0012] 上述昆虫微力测量装置，所述水平移动连接架与测试平台的连接件由水平套筒、水平螺栓和水平三角连接板组成，水平移动连接架和水平三角连接板的上部有对应的连接孔，水平螺栓穿在连接孔中，水平套筒套在水平螺栓上，水平套筒的两端分别顶在水平移动连接架和水平三角连接板的内侧，水平螺栓由螺母锁紧，水平三角连接板的下部有螺孔，测试平台的侧面有螺孔与水平三角连接板的螺孔相匹配，固定螺栓旋在水平三角连接板和测试平台的螺孔中连接固定。

[0013] 上述昆虫微力测量装置，所述竖直移动连接架与竖直滑台的连接件由竖直套筒、竖直螺栓、竖直三角连接板和连接立柱组成，竖直移动连接架和竖直三角连接板的上部有对应的连接孔，竖直螺栓穿在连接孔中，竖直套筒套在竖直螺栓上，竖直套筒的两端分别顶在竖直移动连接架和竖直三角连接板的内侧，竖直螺栓由螺母锁紧，竖直三角连接板的下部有螺孔，连接立柱的端面上有螺孔与竖直三角连接板的螺孔相匹配，固定螺钉旋在竖直三角连接板和连接立柱的螺孔中连接固定，连接立柱的另一端与竖直滑台相连接。

[0014] 上述昆虫微力测量装置，所述水平三角连接板和竖直三角连接板的板面均为三角形，三角形板面的上部与水平螺栓、竖直螺栓相连接的连接孔均为椭圆孔，椭圆孔的长轴垂直于三角形的底边。

[0015] 上述昆虫微力测量装置，所述竖直滚珠丝杠上安装有竖直丝杠夹紧装置，竖直丝杠夹紧装置为有一定厚度的长方形板，长方形板的外侧有垂直于板面的通孔，通孔的直径大于竖直滚珠丝杠的外径，长方形板面的通孔套在竖直滚珠丝杠上，长方形板的一侧通过固定螺钉与立板垂直固定连接，在长方形板的侧面有顶丝孔与通孔连通，顶丝孔内旋有旋转螺栓。

[0016] 本发明的有益之处在于：

[0017] 本发明的测试平台可以实现测试材料的准确固定，避免测试对象固定过程中出现破损；测试平台通过水平滚珠丝杠可以在水平方向精确移动，以调节与测力传感器之间的距离；测力传感器安装在竖直滑台上，竖直滑台通过竖直滚珠丝杠可以在垂直方向精确移动，使测力传感器进行精确测量。本发明提供了一种昆虫微力测量装置，能够满足机械仿生学领域中对昆虫产生的小量程、高精度力的测量的需求，可以进行附着力、摩擦力、剪切力等力的测试。测试平台及附属机械机构能够杜绝人为操作产生的误差及失误，能够在测试量程、测试精度、测试准确性等方面同时满足测试要求。

附图说明

[0018] 图1本发明的主视图；

[0019] 图2本发明的俯视图；

[0020] 图3本发明的左视图；

[0021] 图4本发明的测试平台主视图；

[0022] 图5本发明的水平三角连接板主视图；

[0023] 图6本发明的立板俯视图；

[0024] 图7本发明的竖直三角连接板主视图；

[0025] 图8本发明的数据处理及实时显示软件流程图。

[0026] 图中标记如下：1、测试平台；1-1、矩形凹槽；1-2、刻度线；1-3、弹簧夹；1-4、水平定位泡；1-5、测试平台固定螺栓；1-6、凸台；1-7、定位凹槽；1-8、夹板；1-9、橡胶片；1-10、夹板固定螺钉；2、水平滑台；3、水平导轨；4、机座；5、水平三角连接板；5-1、椭圆孔；6、水平滚珠丝杠；6-1、轴承座；6-2、水平移动连接架；6-3、水平套筒；6-4、轴承座固定螺钉；6-5、水平螺栓；6-6、固定螺栓；7、手轮；8、立板；8-1、立板固定螺钉；9、竖直滚珠丝杠；
9-1、轴承座；9-2、竖直移动连接架；9-3、竖直套筒；9-4、竖直螺栓；9-5、连接立柱；10、竖直三角连接板；10-1、椭圆孔；10-2、固定螺钉；11、竖直滑台；12、竖直导轨；13、手柄；14、竖直丝杠夹紧装置；14-1、固定螺钉；14-2、旋转螺栓；15、测力传感器；16、机座凹槽。

具体实施方式

[0027] 本发明为匹配测力传感器的安装及使用，能够测试昆虫在材料表面产生的附着力、摩擦力、牵引力，并能够测试昆虫附着系统的剪切力、断裂力。

[0028] 本发明包括三部分，测试平台部分、使测试平台水平移动的部分、使测力传感器上下移动的部分，这三部分都安装在机座上。

[0029] 图中显示，测试平台部分的测试平台1采用质轻、刚性好的铝合金材质，中心处加工成矩形凹槽1-1，以矩形凹槽1-1中心为起点，设置毫米为最小单位的刻度线1-2，共设置相互垂直的四条刻度线1-2；矩形凹槽1-1的对角处设置两个测试材料固定弹簧夹1-3，以便于测试材料的准确固定。测试平台轴心临近矩形凹槽1-1左侧处，设置水平定位泡1-4，用以调节测试平台1的水平安装，避免出现前后左右倾斜。测试平台1右侧设置剪切力、断裂力测试对象固定装置，具体为一铝合金材质的长方体夹板1-8，用夹板固定螺钉1-10固定在测试平台1上。夹板1-8的下侧、测试平台1安装夹板1-8处的上侧分别固定大小、形状一致的软质橡胶片1-9，用以夹持固定剪切力、断裂力测试对象，避免测试对象固定过程中出现破损。

[0030] 图中显示，使测试平台1水平移动的部分包括水平滑台2、水平导轨3、水平滚珠丝杠6、轴承座6-1、水平移动连接架6-2、水平套筒6-3、水平螺栓6-5和水平三角连接板5。

[0031] 水平导轨3固定在机座4平面的中部，水平滑台2的下部嵌装在水平导轨3上，水平滑台2的上部与测试平台1的底面相连接，水平滚珠丝杠6通过轴承座6-1安装在机座4上，位于测试平台1的一侧，水平移动连接架6-2的下部有螺孔套装在水平滚珠丝杠6上，水平移动连接架6-2和水平三角连接板5的上部有对应的连接孔，水平螺栓6-5穿在连接孔中，水平套筒6-3套在水平螺栓6-5上，水平套筒6-3的两端分别顶在水平移动连接架6-2和水平三角连接板5的内侧，水平螺栓6-5由螺母锁紧。水平三角连接板5的下部有螺孔，测试平台1的侧面有螺孔与水平三角连接板5的螺孔相匹配，固定螺栓6-6将水平三角连接板5和测试平台1连接固定，实现从水平滚珠丝杠6的转动到测试平台1在水平面左右平动的传递。

[0032] 水平三角连接板5的上部设置椭圆孔5-1，用以精确匹配测试平台1与水平滚珠丝杠6在竖直方向的安装。为便于精确调节测试平台1在水平面的移动进给量，设置直径为130mm的手轮7与水平滚珠丝杠6连接，精确控制水平滚珠丝杠6的进给量。

[0033] 图中显示，使测力传感器上下移动的部分包括立板8、竖直滑台11、竖直导轨12、竖直滚珠丝杠9、轴承座9-1、竖直移动连接架9-2、竖直套筒9-3、竖直螺栓9-4、竖直三角连接板10、连接立柱9-5和测力传感器15。

[0034] 立板8位于测试平台1与水平滚珠丝杠6相对的另一侧，立板8通过立板固定螺钉8-1与机座4固定连接。竖直导轨12固定在立板8相对于测试平台1的一侧的板面上，竖直滑台11的一侧嵌装在竖直导轨12上。竖直滚珠丝杠9通过轴承座9-1安装在立板8的另一侧板面上，竖直移动连接架9-2的下部有螺孔套装在竖直滚珠丝杠9上，竖直移动连接架9-2的上部和竖直三角连接板10的上部有对应的连接孔，竖直螺栓9-4穿在连接孔中，竖直套筒9-3套在竖直螺栓9-4上，竖直套筒9-3的两端分别顶在竖直移动连接架9-2和竖直三角连接板10的内侧，竖直螺栓9-4由螺母锁紧。竖直三角连接板10的下部有螺孔，连接立柱9-5的端面上有螺孔与竖直三角连接板10的螺孔相匹配，竖直三角连接板10通过固定螺钉10-2与连接立柱9-5固定连接，连接立柱9-5的另一端与竖直滑台11相连接，实现从竖直滚珠丝杠9的旋转运动到竖直滑台11在竖直方向上下运动的传递。

[0035] 竖直三角连接板10上部设置椭圆孔10-1，实现竖直滚珠丝杠9与竖直滑台11在水平方向的精确匹配安装。在竖直滚珠丝杠9的上端，设置直径为50mm的手柄13与竖直滚珠丝杠9固接，用以精确控制竖直滚珠丝杠9的进给量。为防止竖直滚珠丝杠9打滑，设置竖直丝杠夹紧装置14，竖直丝杠夹紧装置14通过固定螺钉14-1与立板8固定连接，通过拧紧旋转螺栓14-2避免竖直滚珠丝杠的打滑。测力传感器15与竖直滑台11通过螺栓固定连接。

[0036] 测力传感器15输出信号调理模块采用了NI公司的SCXI-1520，完成去噪、滤波、放大等处理；数据采集卡采用NI公司的PCI-6010，完成调理后信号的模数（A/D）转换。基于Labwindows/CVI编写了该拉压式测微力系统的数据处理与实时显示软件，使采集到的附着力、剪切力、摩擦力等信号一方面以曲线图的形式在界面上实时显示；另一方面以.txt文件的形式保存到指定的文件夹里；测试完成后，该软件能够运算比较所保存的数据，获取最大数据并在界面上显示。该数据处理与实时显示软件的流程图如图8所示。

[0037] 本发明的一个实施例的部分参数如下：

[0038] 测试平台1的尺寸参数为300mm × 200mm × 12mm （长×宽×高）；测试平台1中心处的矩形凹槽1-1尺寸参数为200mm × 150mm × 2mm（长×宽×深）；以矩形凹槽1-1中心为起点的四条刻度线1-2设置毫米为最小单位；

[0039] 在测试平台1的左侧加工一高度为8mm，宽度为12mm，长度为200mm的凸台1-6；测试平台1右侧轴心位置设置尺寸参数为64mm × 22mm × 4mm（长×宽×深）的定位凹槽1-7，尺寸参数为60mm × 20mm × 8mm（长×宽×高）的铝合金材质的长方体夹板
1-8通过螺钉安装在定位凹槽1-7处；

[0040] 在机座4的右侧临近测力传感器15处，加工一尺寸参数为40mm × 20mm × 15mm（长×宽×深）的机座凹槽16，便于使测力传感器15的着力点调整至与测试平台1处于同一水平面上，因为有些测力传感器，其着力点并非在传感器的最下部，而是在远离最下部一定距离的部分。

[0041] 以下是本发明的使用实施例：

[0042] 附着力测试：以蝗虫成虫作为测试用蝗虫，以目数为1000的砂纸作为测试材料。测力传感器15采用的是量程50g，精度50mg（0.49mN）的拉压式测力传感器，安装在竖直滑台11上。把砂纸安放在测试平台1的矩形凹槽1-1上，并用弹簧夹1-3固定。选用尼龙制细线连接测试蝗虫的背部与测力传感器15的着力点，旋转手柄13，使测力传感器15的着力点与测试蝗虫的背部处于同一水平面上。拧紧竖直丝杠夹紧装置14的旋转螺栓14-2，避免竖直滚珠丝杠9打滑，影响测力传感器15的位置。旋转手轮7，调节测试蝗虫背部与测力传感器15之间的距离，使其达到适合测试附着力与摩擦力的最佳距离。设定数据采集卡PCI-6010的采样频率为1000Hz，设定数据处理与实时显示软件的采样频率是10Hz，设定整个测试过程的采样时间为50s。测试准备就绪后，接通测力传感器15、信号调理模块SCXI-1520的工作电源，开启数据处理与实时显示软件，开始蝗虫在1000目砂纸表面附着力的测试。测试蝗虫在1000目砂纸表面爬行，产生的附着力通过尼龙制细线传递给测力传感器15，测力传感器15输出电信号，经信号调理模块SCXI-1520调理及数据采集卡PCI-6010的模数转换后，输送至数据处理与实时显示软件，该软件把此数据绘制成曲线图在显示界面实时显示，并把此数据保存到指定的文件夹。测试结束，蝗虫在1000目砂纸表面的附着力曲线、约500个附着力数据分别以.jpeg、.txt的格式保存到文件夹里，数据处理与实时显示软件并对所保存的数据进行运算比较，获取在该测试过程中最大的附着力是
346.7mN。

[0043] 剪切力测试：以蝗虫成虫附着系统的爪作为测试对象，通过拧紧夹板固定螺钉1-10，固定在软质橡胶垫1-9之间。测力传感器15选用量程50g，精度50mg（0.49mN）的拉压式测力传感器，安装在竖直滑台11上。旋转手柄13，调节测力传感器15与测试平台
1在竖直方向上的间距，使测力传感器15的着力点与蝗虫附着系统的爪处于同一直线上。
拧紧竖直丝杠夹紧装置14的旋转螺栓14-2，避免竖直滚珠丝杠9打滑，影响测力传感器15的位置。设定数据采集卡PCI-6010的采样频率为1000Hz，设定数据处理与实时显示软件的采样频率是20Hz，设定整个测试过程的采样时间为20s。准备就绪后，开启本装置，进行蝗虫附着系统的爪的剪切力测试。缓慢转动手轮7，测试平台在水平滚珠丝杠6的带动下，向着测力传感器15移动，蝗虫附着系统爪的尖端抵住测力传感器15的着力点，测力传感器
15受力并输出电信号，经信号调理模块SCXI-1520调理及数据采集卡PCI-6010的模数转换后，输送至数据处理与实时显示软件，该软件把此数据绘制成曲线图在显示界面实时显示，并把此数据保存到指定的文件夹。继续缓慢转动手轮7，直至爪的尖端断裂。剪切力测试结束，剪切力曲线，剪切力数据分别以.jpeg、.txt的格式保存到文件夹里，该数据数据处理与实时显示软件并对保存的剪切力数据进行运算比较，获取在该剪切力测试过程中最大的剪切力是176.8mN。