仿生步行足沙地力学特性研究

摘要

基于螃蟹对滩涂、沙地、湿地等有很强的运动适应性,参照中华绒螯蟹步行足指节的结构,设计了4种仿生步行足:圆锥、圆锥沟纹、棱锥和圆柱沟纹步行足,并与圆柱足对照.通过土槽试验,考察在多种试验条件下,小同步行足对入土力、支承力、推进力和出土力的影响,并采用正交试验分析影响推进力的主要因素.与圆柱足的对比试验结果表明:仿生足有良好的沙地力学特性,锥形仿生足人土力减小64.71％ ～95.4.3％;圆柱沟纹仿生足使支承力增加9.48％ ～24.31％,推进力提高3.84％;仿生足出土力降低13.26％ ～ 89.83％,有效减少能耗.研究成果为松软路面步行机构触土部件的设计与优化提供了基础依据.