現(xiàn)代仿生學已經(jīng)延伸到很多領(lǐng)域，機器人學是其主要的結(jié)合和應(yīng)用領(lǐng)域之一.其中三維空間表面無障礙運動（TDOF：Three Dimensional-terrain Obstacle Free）的機器人，是當今世界最重要的高科技之一，已成為衡量一個國家科技水平和綜合國力的重要標志. 而且現(xiàn)代非結(jié)構(gòu)環(huán)境下機器人在運動的平穩(wěn)性、靈活性、健壯性、環(huán)境適應(yīng)性及能源利用效率等方面遠遠落后于動物.學者期望通過仿生的手段，根據(jù)已經(jīng)獲悉的具有TDOF能力動物的運動機制和規(guī)律，研制具有TDOF能力的仿生機器人. 然而對動物運動過程中與運動表面間的運動力學規(guī)律以及運動行為的研究是TDOF仿生機器人研制的重要內(nèi)容，能夠給仿生機器人的設(shè)計與研制很大的啟示,可幫助理解動物運動的規(guī)律性, 進而為仿生機器人的機構(gòu)設(shè)計、步態(tài)規(guī)劃和控制系統(tǒng)設(shè)計提供指導和借鑒.

南京航空航天大學仿生結(jié)構(gòu)與材料防護研究所戴振東教授領(lǐng)導的團隊對大壁虎豎直面不同方向的運動進行了系統(tǒng)研究。其研究成果（《壁虎的運動行為與動力學研究：豎直面內(nèi)運動方向的影響》一文）發(fā)表于《科學通報》2010年8月第23期（http://www.scichina.com:8080/kxtb/CN/volumn/current.shtml）上。

多年來，研究者從壁虎腳掌的表面結(jié)構(gòu)，粘附機理，粘附作用力等方面對壁虎的動力學進行了研究，并采用微模具注塑法、電子束蝕刻、碳納米管等方法人工仿制了壁虎腳趾剛毛陣列. 戴振東領(lǐng)導的研究團隊對大壁虎的運動，形態(tài)等方面做了近10年的研究，在此基礎(chǔ)上建立一套以三維毫牛級傳感器陣列為核心的動物運動力學與運動行為實驗系統(tǒng)。并運用此測試系統(tǒng)研究了壁虎在豎直面向上、向下和橫向的三個不同方向運動的運動行為和動力學. 結(jié)果表明大壁虎的運動速度隨步頻的提高而增加，但與腳掌的粘附時間與脫附時間無明顯相關(guān)性. 大壁虎各腳產(chǎn)生相應(yīng)的作用力以平衡重力和翻轉(zhuǎn)矩，并為運動提供必要的推力；位于身體質(zhì)心上方的腳掌在支撐身體、運動驅(qū)動、運動平穩(wěn)等方面都起到關(guān)鍵作用；豎直面內(nèi)大壁虎在不同方向運動時運動行為和腳掌功能所發(fā)生的相應(yīng)改變，使得大壁虎能夠在豎直面上安全高效地自由運動.

這項研究由國家自然科學基金重點項目、國家自然科學基金面上項目、青年基金和國家高科技研究發(fā)展計劃聯(lián)合資助，采用新的測試方法所獲得的研究成果豐富了以往人們對大壁虎豎的研究，對TDOF機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計、步態(tài)規(guī)劃和控制的選擇有所啟發(fā)和幫助，是近年來大壁虎研究的一個新突破，但研究人員表示，這項研究屬于一項基礎(chǔ)性工作，希望能為未來大壁虎各項研究工作的開展建立起一個新的科學平臺。