一个生物步行轮,用于在田里改善流动性,土壤泥

科学领域:

• 机器人学和生物模拟学
• 土壤力学和农业工程 土壤力学和农业工程

背景情况:

• 在田等软土壤上的交通能力是传统轮子面临的重大挑战.
• 现有的农业车轮往往因引力差以及在泥条件下过度沉降而扎.

研究的目的:

• 设计和评估一种以脚为灵感的生物步行轮,以提高在柔软,泥的土壤中的性能.
• 提高农业机械在具有挑战性的地形上的引和防沉能力.

主要方法:

• 一个仿生步行轮被设计成模仿脚的形态和运动,具有双排,分层的腿,由内部摄像机控制.
• 多刚体动力学 (Adams View 2020) 和合的EDEM-ADAMS模拟用于分析运动和土壤相互作用.
• 为了验证性能,对一个普通的轮进行了实验性比较.

主要成果:

• 模拟证实了生物轮脚的平滑,无干扰的运动.
• 生物步行轮在拉杆拉力上表现出113.56%的增加,而不是普通的轮.
• 由于脚,观察到增强的防沉性能和改善的引力.

结论:

• 生物步行轮的设计为柔软和泥的土壤提供了可观的交通改善.
• 仿生方法,特别是脚抓机制,有效地增加了引力.
• 这项研究为开发用于农业和越野应用的先进步行机制提供了宝贵的见解.