Исследование и анализ бионической золотой цикады

Table 1
Точки координат профиля головы золотой цикады

Извлеченные координатные точки импортируются в программу MATLAB для обработки, а подобранные получаются кривые координатных точек. Полином n-го порядка выбирается для подгонки уравнения кривой, а показатель точности оценки моделирования может быть выражен как коэффициент корреляции R2 подобранной уравнение кривой.

Уравнения подобранных кривых представлены в табл. 2.

Рис. 2 – Кривая подгонки профиля головы золотой цикады

Table 2
Уравнение подгонки кривой

Более значительное значение R2 указывает на более высокую точность уравнения аппроксимируемой кривой. В случаес той же точностью, уравнение более низкого порядка предпочтительнее для облегчения последующего бионического проектирования. Финал полином третьего порядка использовался как правильное уравнение для кривой профиля головы золотой цикады.

Бионическая модель землеройной лопаты Выберите кривую сплайна в программе SolidWorks и найдите угол, основанный на уравнении. Полученный импортируется уравнение и настраивается соответствующий масштаб. Модель бионической лопаты для копания показана на рис.

Рис. 3 – 3D-модель бионической землеройной лопаты
Расчет рабочих параметров землеройной лопаты Угол наклона лезвия лопаты Величина угла наклона лезвия лопаты определяет режущую способность землеройной лопаты. на почве при попадании в землю. Для того, чтобы среда разрезалась плавно и соскальзывала вдоль края, улучшают способность самоочищения землеройной лопаты. Угол скоса γ поверхности лопаты должно удовлетворять следующему:

Условия создания скользящих разрезов:
Q>T
Решение дает:
γ<90֯-ϕ
Где:
γ indicates the bevel angle of shovel blade, (°）;
ϕ denotes the angle of friction between the rootstock and the soil on the shovel blade,（°）;
T denotes the frictional force of the rootstock and soil sliding backward, (N).