对干黏附材料的相关研究表明，干黏附材料的黏附力大小与其在接触表面的接触面积相关，且接触面积越大，法向黏附力越大。如图4.2所示，保证干黏附材料与接触面完全接触，当干黏附材料的长度相同、基底厚度为5 mm时，不同宽度的干黏附材料法向黏附力的大小随着宽度的增加呈线性增长，即干黏附材料的法向黏附力与接触面积有明显的线性关系［88］。

图4.2　不同接触面积的干黏附材料法向黏附力［88］

为探索不同厚度的PVC片基底对干黏附材料在接触表面的接触面积的影响，本书设计了以不同厚度PVC片作为基底的干黏附材料与接触表面的接触面积百分比测试实验。首先选取了5块面积相同（10 mm×10 mm）的干黏附材料，选用四种不同厚度的PVC片作为仿壁虎机器人脚趾的基底材料（如0.10 mm，0.20 mm，0.35 mm和0.50 mm），将干黏附材料通过黏性胶与不同厚度的PVC片贴合并作为实验样品，其中一块干黏附材料不与PVC片贴合；再将五个样品的干黏附材料依次轻放在光滑镜面上，为了保证每个样品材料所受预压力相同，将50 g的砝码逐个放在待测的实验样品上，并用相机拍摄接触区域的图片；最后计算所拍摄的图片中接触面积占总面积的百分比。为减小实验结果的偶然性、提高实验结果的准确性，实验过程中每个样品数据都经过N（N≥5）次测试，并用相机记录实验过程。

部分干黏附材料与镜面的接触区域图片如图4.3所示，其中图4.3（a）为相机记录的接触区域图片，图4.3（b）为在MATLAB中进行图像二进制处理后的接触区域图片，从左至右依次表示基底厚度为0 mm、0.10 mm、0.20 mm、0.35mm、0.50 mm的干黏附材料与镜面的接触区域图片，其中深色区域表示干黏附材料与光滑镜面完全贴合，浅色则表示没有接触。从图4.3中可以明显看出没有PVC片基底的干黏附材料样品几乎完全与镜面接触，基底厚度的增加使干黏附材料与镜面的接触区域有不同程度的减少，且当基底厚度为0.50 mm时，干黏附材料与镜面的接触效果不理想。

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图4.3　干黏附材料与镜面的接触区域图片

（a）相机记录的接触区域；（b）在MATLAB中进行图像二进制处理后的接触区域a1和b1，a2和b2，a3和b3，a4和b4，a5和b5分别为以厚度为0 mm，0.10 mm，0.20 mm，0.35 mm，0.50 mm的PVC片为基底的干黏附材料与镜面的接触区域图片

干黏附材料与镜面接触面积百分比可以用像素密度计算，如图4.4所示即为以不同厚度的PVC片（0.10 mm，0.20 mm，0.35 mm，0.50 mm）为基底的干黏附材料在相同预压力下（50 g的砝码提供）与光滑镜面的接触面积百分比（Q）之间的关系，其中基底厚度d为0 mm表示干黏附材料没有使用PVC片。经计算此时每片干黏附材料所受压强为4.9 kPa。

图4.4　不同厚度基底下干黏附材料与镜面接触面积百分比

从图4.4中可以看出，在每片干黏附材料所受压强相同的情况下（4.9 kPa），干黏附材料与光滑镜面的接触面积百分比将随着基底PVC片厚度的增加而减小。当干黏附材料没有使用PVC片为基底时，其与镜面的平均接触面积百分比约为99.5%；当干黏附材料以0.50 mm的PVC片为基底时，其与镜面的平均接触面积百分比约为52.5%。因此推断较软的基底材料有助于增加黏附材料与镜面的接触面积，可以帮助仿壁虎机器人的脚趾与目标表面更好的接触。