《自然科学进展》

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Progress in Natural Science

中国科学基金

Science Foundation in China
 

《自然科学进展》
 

 
大壁虎运动体态及其与步态相关性的实验研究
张昊,成佳伟,肖世旭,戴振东
1南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所,南京 210016;2南京航空航天大学机电学院,南京 210016
摘要:  用高速摄像得到大壁虎地面、墙面(向上爬行和向下爬行)和天花板自由运动行为.以壁虎肢体上分布的特征标示点建立在体坐标系,研究了步态周期、占空比、身体弯曲位移和身体弯曲角等反映壁虎步态和体态的参数以及在上述4种运动状态下四肢与体态的协调关系.研究表明:大壁虎身体上任意一点在其爬行过程中均作复合运动;大壁虎的身体弯曲位移和弯曲角幅度因所在状态的不同而不同,天花板和墙面垂直向上的弯曲位移相近较另外两者大50%,且前两者的弯曲角幅度较另外两者的幅度分别大55%和40%;大壁虎的身体弯曲位移和弯曲角相位一致,极值出现在支撑相和摆动相过渡时间;大壁虎的身体弯曲位移和弯曲角成线性正比关系,与所在的状态没有关系,线性斜率与大壁虎所在状态以及身体长度有一定关系.上述结果为设计具有柔性躯干,更加灵活高效的仿壁虎机器人的体态和步态规划提供了生物学启示.
关键词:  大壁虎,步态,体态,占空比
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