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文檔簡介
1、爬壁機器人具有重要的研究意義和廣闊的發(fā)展前景,其關鍵在于粘附腳掌的設計,制備仿壁虎腳掌的粘附陣列就顯得尤為重要。
本文以大壁虎腳掌的剛毛陣列作為仿生對象,采用干膜SU8作為制備材料,利用激光直寫技術探索制備仿壁虎剛毛多級微陣列的新方法。激光直寫光刻技術是一種新興的微納加工技術,其優(yōu)點在于可以曝光出任意復雜圖形的陣列,無需掩膜或光刻制模,且制備成本低,生產效率高。這一系列優(yōu)點都將有利于制備軟材質、復雜結構的粘附陣列。本文主要從以
2、下三個方面展開研究:
1、制各直立二級和三級陣列。基于激光直寫技術的曝光原理,利用各級陣列間距差所導致顯影速率差的方法,制備了直立二級和三級結構微陣列,該方法工藝簡單,且有效降低了陣列倒伏和粘連等問題。在二級陣列制備的基礎上,分析了曝光時間、顯影時間和間距對陣列制備的影響,并獲得了二級陣列曝光時間和曝光深度、顯影時間和顯影深度的關系,為后續(xù)實驗提供了理論基礎。
2、制備不同形狀和結構的陣列。實驗中制備了不同形狀的一級
3、和二級直立仿壁虎剛毛陣列,形狀主要有長方形、三角形、十字形、T字形、圓形和L字形。同時,效仿壁虎腳掌剛毛的結構,嘗試制各傾斜和末端膨大結構的陣列,在傾斜陣列的制備中,采用了基底傾斜法、掩膜法等方法;在末端膨大結構的制備中,主要嘗試了背面曝光、應力回彈法、聚焦面下調和蘑菇頭結構等。
3、對所制備的陣列進行粘附性能測試,測試實驗主要包括法向與切向粘附性能測試。著重進行了以下幾方面分析:通過比較二級與三級陣列粘附力,得到同等條件下,
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