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壁虎运动行为及力学与重力作用角(斜面角度)的关系

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运动是动物的基本特征,很多动物具有超群的运动能力,这种能力源自于动物对运动反力的精细感知和对运动行为的精确实时调控.壁虎是自然界中具有卓越攀爬能力的代表,能够在包括地面、垂直墙面、倒置天花板在内的所有斜面上自如运动.对壁虎在不同重力作用角(斜面角度)下攀爬运动的力学研究,具有重要的科学意义——理解自然,完善动物运动力学的知识,特别是匍匐运动动物运动力学的知识,为进化研究提供力学帮助;也具有重要的工程意义——师法自然,为仿生机器人,特别是仿壁虎机器人的机构设计、步态规划、力反馈控制等提供仿生启示.本文测试壁虎在不同倾斜度表面运动的反力及行为,系统地研究了壁虎是如何调节运动反力及行为以适应斜面倾斜度以及运动方向的变化,获得了运动反力模式发生变化的倾斜度阈值.壁虎在不同斜度倾斜面上单个脚掌运动反力的研究表明精确的力控制不但增强了动物在倾斜表面的运动能力,同时极大地的提高了运动的稳定性.建立了运动单元多级协同作用模型,说明不同层级运动单元间的协调作用是壁虎能够在倒置表面运动的必要条件之一.

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来源
《2015空间机构技术学术研讨会》|2015年|588-598|共11页
会议地点北京
作者
王周义; 戴振东; 李伟; 吉爱红; 王文波;
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作者单位

载人航天编辑部;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类机器人;
关键词
仿壁虎机器人; 运动行为; 重力作用角; 生物力学;

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