农业机械学报

作者：何彦虎,韩佃雷,李国玉,罗刚,张锐

单位：湖州职业技术学院,吉林大学,吉林大学,吉林大学,吉林大学,

关键词：仿生步行轮;鸵鸟足;软/硬地面;低振动

基金：国家自然科学基金项目（51675221、51275199）

为提高具有高通过性的步行轮平顺性，基于鸵鸟足运动姿态与跖趾关节储能减振机理，运用工程仿生学原理与技术，设计了一种仿生自适应低振动步行轮。有限元数值模拟结果表明，轮上载荷30N，角速度10（°）/s情况下，相比于传统步行轮，仿生步行轮轮心波动范围在软路面和硬路面分别降低了85.71%和93.33%。采用轻载荷月壤/车轮土槽测试系统验证了仿生步行轮的减振性能。当滑转率小于40%时，仿生步行轮的挂钩牵引力均大于传统步行轮；当滑转率大于40%，且仅在角速度为20（°）/s时，仿生步行轮的挂钩牵引力才小于传统步行轮，表明仿生步行轮在松软地面具有较好的牵引通过性。同时，相比于传统步行轮，当角速度为30（°）/s时，仿生步行轮在软路面和硬路面的加速度分别减少了6.3%和15.8%，振幅分别减小了14.6%和9.6%。在保证松软地面优越牵引通过性能前提下，仿生步行轮比传统步行轮的轮心波动更小，振动明显降低，有效解决了步行轮多边形效应引起的振动问题。

来源：2018年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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