壁虎在不同粗糙度表面上的運(yùn)動和附著研究.pdf

1、壁虎在不同粗糙表面上運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)的研究成果,可以進(jìn)一步完善壁虎的黏附機(jī)理,也可應(yīng)用于基于干黏附機(jī)制的仿生機(jī)器人等工程應(yīng)用領(lǐng)域。本文采用運(yùn)動力學(xué)測試系統(tǒng)測試壁虎在不同粗糙表面運(yùn)動過程中的3維接觸反力并同步記錄運(yùn)動行為。運(yùn)動力學(xué)測試系統(tǒng)包括四只3維力傳感器組成的測力平臺、高速攝像機(jī)和基于PXIe的數(shù)據(jù)采集與信號調(diào)理模塊等,能同步采集記錄力學(xué)和運(yùn)動行為數(shù)據(jù)。并用激光顯微系統(tǒng)對砂紙進(jìn)行微觀測量,根據(jù)微觀尺寸對其進(jìn)行分類。
　　將壁虎去除

2、鉤爪后,分別放置在從220目到7000目等14種不同目數(shù)的豎直砂紙表面以研究其靜態(tài)附著能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:壁虎在各類砂紙表面的滑移速度、內(nèi)收速度等存在差異性?；扑俣入S著砂紙表面上顆粒直徑間距比值增大而減小,而表面粗糙度不是影響?zhàn)じ叫阅艿闹饕?。通過黏附摩擦模型,計(jì)算壁虎腳掌剛毛壓舌板的摩擦力與黏附力,驗(yàn)證了上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　開展上述去除鉤爪后的壁虎在不同粗糙表面上的運(yùn)動能力研究。壁虎運(yùn)動時(shí)主要采用對角步態(tài),壁虎的前后腳黏附時(shí)