树蛙作为自然界中湿粘附动物的代表，具有在复杂表面攀爬运动的过人能力。树蛙常常运用长长的脚趾抓附在小树枝或树干上，越过层层障碍到达树叶表面。因此，研究树蛙在高曲率表面上的运动行为和力学，可以更加全面地理解蛙类等树上栖息类四足动物生活在复杂外部环境情况下，如何选择比较合适的运动附着方式和粘附机制，对抱壁攀爬仿生机器人的研究发展具有深远的意义。　　论文首先研制并搭建了一种新型测力平台系统——仿圆柱形测力阵列系统，该测试系统由测力平台和运动行为记录模块组成。测力平台设计的核心是由上下交错4×6排列的24个三维力传感器组成，可以实现树蛙抱壁攀爬运动反力的测量；运动行为记录模块由左、右和正上方三台高速摄像组成，可实现视频的同步记录功能。运用此系统研究了树蛙在两种不同粗糙度仿圆柱基底表面的运动反力模式。实验结果显示粗糙度的变化对树蛙运动稳定性存在一定的影响，在粘性基底上比非粘性基底上表现出更稳定的运动力学和运动行为。粗糙度的变化对树蛙运动过程中的侧向力和前后方向的力没有显著影响，而对法向抓附力具有显著影响（粗糙表面法向力比光滑表面约大了1.5倍），但攀爬运动反力模式未发生显著变化，即树蛙对基面施加向内的压紧法向力而非向外的粘附法向力并产生平衡抱壁扭矩的侧向摩擦力，结论说明树蛙在高曲率表面运动的过程中脚掌通过施加夹紧力粘附于曲面和非粘性基材表面。从形态学上讲，树蛙的后肢比前肢强壮，但研究结果显示树蛙前肢的三维运动反力比后肢大，前肢起主导作用，后肢起辅助作用。探索了树蛙在曲面运动时的关节结节垫的作用与功能以及脚垫和结节作用的区别。结果表明与粘附垫相比，结节垫可以在可能不同的方向上承受更高的摩擦力（结节垫的单位摩擦力为粘附垫的6.6倍），并且结节垫的SEM图中具有与粘附垫相似的多边形摩擦柱结构，因此结节具有增加粘附摩擦力的功能，是用于攀爬窄基材（如枝杈或分枝）的理想结构。在曲面结构上使用夹紧力增加了爬升效率并减小了对专用粘附结构的依赖性。此外，由于粘附结构的有效抓附经常取决于剪切和负载力，表明抓附力对粘附力实际上起辅助力作用。