机械设计与研究 ›› 2011, Vol. 27 ›› Issue (02): 19-21.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a2609

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吸附垫仿生研究及其性能测试

周群;盛莉;袁贵彬;   

  1. 上海理工大学理学院;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 动物足掌的吸附系统可分为刚毛型和光滑表皮垫型。相对于刚毛型,对光滑型足垫的形态学以及与湿吸机制有关的功能的研究非常少。以螽斯为研究对象,螽斯足上拥有光滑的吸附垫,靠足垫和足末端的钩子螽斯可以在竖直壁面爬行。为揭开足垫的构造及其力学特性,用原子力显微镜观察其表面的微观形貌,并用纳米压痕仪测试足垫的弹性模量。结果表明螽斯足垫表面和树蛙一样拥有特殊设计的五边形和六边形花纹,花纹之间有相通的细沟槽,沟槽内的黏液腺产生分泌液,从而在接触表面产生湿吸力。足垫非常柔软有弹性,足垫表面的弹性模量大小分布比较均匀,平均有效弹性模量为87 KPa,类似于硅橡胶。足垫的这些特点对产生较大的摩擦力和吸附力是非常重要的。研究结果可为机器人仿生吸附垫的研制提供参考。

关键词: 吸附垫, 超微结构, 弹性, 仿生

Key words: adhesive pads, ultrastructure, elasticity, biomimetics