为了测试不同结构和状态的脚掌在不同预压力下的黏附力大小，搭建了如图4.15所示的实验平台。在电子秤的表面固定了一面镜子（尺寸为150 mm×200 mm），并在镜面四周放置足够重的砝码，避免脚掌黏附力过大将镜子带离电子秤而影响所测得的法向黏附力数据。

图4.15　测试不同预压力下的单脚掌法向黏附力的实验平台

根据以上实验结果和模型可以得到，当PVC片厚度较大（0.50 mm）时，干黏附材料与镜面接触面积较小，当PVC片较薄（0.10 mm，0.20 mm）时，其参与受力的黏附单元较少，因此本次选择以厚度适中（0.35 mm）的PVC片为基底、大小为25 mm×45 mm的干黏附材料进行实验，将具有干黏附材料的仿壁虎脚掌在不同的预压力下与镜子接触，并测试该状态下的仿壁虎脚掌的最大法向黏附力。

仿壁虎脚掌的脚趾形变状态实际上是通过电动机转动拉扯八根细线来控制的，细线的松紧程度对仿生脚掌的法向黏附力有直接影响。针对该情况，本书设计了三种仿壁虎脚掌的脚趾运动模式，如图4.16所示。脚趾运动模式A表示在单脚掌黏附力测试实验过程中，脚趾全程处于放松状态，脚趾具体受力过程如图4.16（a1）～图4.16（a4）所示。脚趾运动模式B表示脚掌在接触镜面前脚趾处于形变状态并保持脚掌与镜面平行，在与镜面接触之后使脚趾处于放松状态，脚趾具体受力过程如图4.16（b1）～图4.16（b4）所示。脚趾运动模式C表示脚趾在实验过程中一直处于受力并保持脚掌与镜面平行的状态，受力过程如图4.16（c1）～图4.16（c4）所示。(www.daowen.com)

为测试仿壁虎脚掌的最大法向黏附力与脚趾结构、脚趾运动模式以及预压力的关系，本书完成了18组测试，每组测试均进行了多次重复试验并保留5组有效数据。将待测脚掌轻放于镜面上并向其施加预压力，利用舵机控制脚趾受力情况，再将脚掌沿竖直向上的方向提起，脚掌的黏附力将逐渐增大，脚掌与镜面分离瞬间的法向力为其在该状态下的最大法向黏附力。在所有测试实验中，定义干黏附材料的法向黏附力（Fy）沿着y轴方向，实验过程由摄像机记录。

图4.16　仿壁虎脚掌的脚趾运动模式

（a）脚趾一直处于放松状态；（b）b1时脚趾处于紧绷状态，其他时候脚趾处于放松状态；（c）脚趾一直处于紧绷状态