1、在自然界中，諸多微小動物能夠無需顧忌自身重力的存在而在天花板上、墻壁上以及樹木上自由的行走，同時在運動中的動物還可以完成復(fù)雜的捕獲獵物動作。這些動物不僅具備超乎尋常的對自然環(huán)境的適應(yīng)能力，而且更有功能和特性極其完備的動作機理和功能器官，這些生物特性引起了許多科學(xué)家的注意，研究能夠適應(yīng)各種不同接觸表面且能自由爬行的機器人將會在航空航天、軍事以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。目前出現(xiàn)的各種驅(qū)動原理的微型機器人，如爬行機器人，壓電驅(qū)動微型機器人

2、等雖然在理論和實踐上取得了較大的成果，但這些機器人都不能吸附于物體表面行進(jìn)。本文針對螞蟻等微小動物可以在垂直、倒置的天花板墻壁等上自由運動的自然現(xiàn)象，設(shè)計和研制微小吸附力測試平臺，用于測試螞蟻運動肢體與其接觸表面問的微小吸附力。這為研究螞蟻吸附機理和吸附力的特征提供了實驗數(shù)據(jù)，也為后期研制的機器人提供實驗仿真平臺。本課題是微型機器人吸濕驅(qū)動原理項目的一部分，得到了國家自然科學(xué)基金的資助。 論文首先介紹了螞蟻運動器官的特征以及螞蟻

3、的吸附機理，然后提出了本項目采用的微小吸附力測試原理以及測試仿真平臺的構(gòu)成，分析了測試仿真平臺研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)和難點。 文中重點研究了當(dāng)離心機達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時，吸附在高速離心分離機上的螞蟻與接觸面脫離時刻的圖像捕獲、螞蟻邊緣圖像的輪廓提取、與接觸面問分離狀態(tài)的螞蟻定位和判斷。采用了高斯算子對圖像進(jìn)行去噪平滑；CANNY邊緣檢測算子對捕獲的螞蟻圖像進(jìn)行邊緣檢測以及二值化處理；利用相鄰若干圖像間的差分圖像以及圖像矩不變特征量對圖像