近年来,建立鸟类空气动力学模型是学术界的重要研究课题。鸽子作为扑翼飞行鸟类的代表,良好的归巢性方便了研究,但由于鸽子飞行动作复杂,很难通过传感器在体采集自由飞行状态下鸽子的翅膀受力。本文通过对单根飞羽根部形变数据的测量预估其受到的力,其结果可以用于估计鸽子翅膀在飞行过程中的受力。本文以鸽子为实验对象,以应变片为传感器设计了一套应用于活体鸽子的飞行中羽轴根部形变采集与参考点法向力分析的实验方法。制作了一种鸽子可背载的传感设备,具有GPS实时定位,陀螺仪加速度传感器实时飞行姿态解算,经放大后的应变片电压数据采集与使用TF卡的各数据实时记录的功能,全模块重量总计19.6g,尺寸大小27mm×48mm×20mm。本文对样本飞羽的形貌数据进行了测量与统计,通过两点实验计算其抗弯强度,不同飞羽之间的强度会有所差异,需要对不同飞羽的根部形变和受力关系分别进行分析。通过飞羽砝码挂载实验总结了一套应变片电压-参考点法向力的转换方法,针对鸽子的日常活动设计了室内理想条件与室外环境测试。总结了一套在活鸽子羽轴根部粘贴应变片的方法,设计了两种有效避免鸽子啄咬应变片及其连线的头套。本文为了得到飞行过程中的环境信息设计了图像采集模块,为避免导线多发生的绕线,设计了一款可穿戴的辅助装置,提供设备的固定位置与走线路径。本文的研究为鸽子扑翼空气动力学模型的建立提供了思路,为仿鸽子扑翼机器人的制造提供了力学分析基础。