末端膨大两级结构的制备及粘附性能测试.pdfVIP

第 33卷第 1期 2011年1月 机器人 ROBOT VbJ1a．3n3．NO．1 ． ． 2011 DoI：10．3724／SRJ．1218．20l1．00222 末端膨大两级结构的制备及粘附性能测试 吴连伟 ，张 昊2，李佳波2,3，郭东杰2，戴振东2 (1．南京航空航天入学机电学院，江苏 南京 210016； 2．南京航空航天大学仿牛结构与材料防护研究所，汀苏 南京 210016 3．南京航空航天人学木才料科学与技术学院，江 、南京 210016) 摘 要：通过真窄模具浇沣法制备…I肚i：橡胶摹和聚氨酯翠微米级粘附阵列一级结构，然后征其末端覆盖一层硅 橡胶粘附层，从而形成粘附阵列二级结构．利用微摩擦试验机 (UMT)测试 粘l；f寸阵列的切向粘附性能，结果表明： 末端膨人结构增人r有效接触面积，提高丫切向粘附性能；短距离的滑移叮适当增加切向力，但随着滑移距离加大， 切向力随之下降，最终趋于稳定； 滑移距离为 1nlnl时产生最大的切向粘附力；粘附阵列的粘ljf’f力随法向载荷增加 而增大，当法向载荷超过一定值后，切向力逐渐减小，加载 15rmN的法向预载力产生最大的切向粘附力 84．668mN； 正向滑移产生的最大切向粘附强度 1．140N／cm2明显大于逆向滑移产生的最大切向粘附强度 O．223N／cm2． 关键词 ：仿壁虎 ；刚毛；粘 附阵列 中图分类号：TB17 文献标识码：A 文章编号：1002—0446(2011)～02—0222—07 FabricationandAdhesionTestoftheSecondaryStructurewithLargeEnd wuLianwei ，ZHANGHao，LIJiabo ，GUODongjie，DAIZhendong (1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China； 2．InstituteofBio—inspiredStructureandSu巾ceEngineering，Na内ingUniversiytofAeronauticsandAstronautics，Nan_}ing210016，China 3 CollegeofMaterialsScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Na ing210016，China) Abstract：Firstly，micrometer—sizedsilicone—andpolyurethna e—basedprimarystructuresofadhesivearraysareprepraed byinjectionmoldinginvacuum，thensilicone—basedviscousmembraneiscoatedontotheendoftheprimaryarray,andthus anadhesivearrayofsecondraystructureisformed．Thetangentadhesionperformanceofthosearraysistestedbymicro— frictiontestingmachine(UMT)，andtheresultsshowthat，thelrageendstructureincreasestheeffectivecontactareanad alsoimprovesthetangentialadhesionproperties；thetangentfor