高速摄像机-生物仿生

据央广网报道，西工大航空学院宋笔锋教授团队研发出代号“云鸮”的仿生扑翼飞行器，该项目已经实现飞行器连续飞行123分钟的成果，通过了国家机构现场检测。在鸟类飞行机理研究方面，宋笔锋教授有非常丰厚的研究成果，团队通过研究鸟类飞行特性，得出空气动力学方面的一系列成果，并研发出了飞行效率更高、续航能力更好的仿生扑翼飞行器。

高速摄像机对昆虫、鸟类与蝙蝠等生物的翅膀挥动动作进行图像的高速采集，根据翅膀每秒钟挥动次数不同，高速摄像机选用的采集频率从1000fps~20000fps不等。昆虫、鸟类与蝙蝠等具有高超的飞行能力，是扑翼飞行器等生物仿生领域主要研究和模仿对象。主要研究内容通过高速摄像机拍摄昆虫、鸟类与蝙蝠挥动扑翼的图像资料，探究其主要升力机制，翅膀形态学参数与微观结构、翅膀柔性与动态变形、翼-翼干扰、翼-身干扰、个体间干扰及地面效应等对扑翼气动特性的影响。　　

高速摄像机采集昆虫、鸟类与蝙蝠等飞行时，由于其翅膀的挥动频率在每秒数次至数百次不等，如蝴蝶的翅膀一秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀一秒钟振动500～600次，高速摄像机的采集频率通常也在数千帧至数万帧不等。

高速摄像机从不同角度同时采集昆虫的飞行姿态及其翅膀的挥动过程，运用高速摄像机采集的图像资料，可以对昆虫翅膀的挥动姿态和动作进行逐帧分解分析，对于后续的仿生研究及相关飞行器的研究提供了大量数据支持。如视频所示，该昆虫的翅膀挥动频率在每秒钟100次左右，用三台高速摄像机搭配微距镜头和合适的补光光源，高速摄像机选用采集频率为8000fps为最佳。