仿壁虎脚趾结构设计及粘附运动性能测试

壁虎具有在各种表面(如地面、墙面、天花板)上运动的超凡能力。根据大壁虎的脚趾结构及其粘附方式,模拟大壁虎脚趾,设计具有微小粘性褶皱和柔性悬臂结构的仿壁虎脚趾。用多用途摩擦粘附性能试验台,测定仿壁虎脚趾的粘附性能,即仿壁虎脚趾最大拉伸粘附力大小与粘附次数、拉伸角度、粘附轨迹等参数的关系。试验表明模拟壁虎脚趾研制的新型粘附脚趾具有和生物壁虎脚趾相近的粘附力学特性。将此脚趾用于仿壁虎机器人,成功地实现了仿壁虎机器人的90o爬壁。

壁虎脚趾运动调控的研究

本工作观测了支配壁虎前、后肢运动的外周神经,研究了神经对脚趾运动模式的调控关系,记录了摩擦脚底诱发的传入放电活动,依据神经与壁虎脚趾运动的调控关系和脚掌外翻-屈趾内收-扭动的运矾程序,进行计算机编程,连续对不同神经进行相应的时-空编码的程序刺激。CCD摄像头同步摄像的结果显示,计算机编程可制导壁虎脚掌产生外翻-屈趾内收-扭动一系列运动。壁虎脚趾运动调控的研究为仿生壁虎机器人控制系统的设计提供了生物学依据。