基于仿生学的草坪落叶清理装置的设计与试制
2021-03-25祝志芳郭小龙熊高翔曾宇露
南昌工程学院学报 2021年1期
祝志芳,郭小龙,熊高翔,曾宇露,王 欢
(1.南昌工程学院 机械与电气工程学院,江西 南昌330099;2.浙江理工大学 机械与自动控制学院,浙江 杭州 310018;3.广西大学 机械工程学院,广西 南宁 530004)
随着我国经济的快速发展和社会进步,人们对生活环境质量要求逐步提高,城市绿化工程与人们的生活联系紧密,城市机械化清扫作业势在必行。草坪在城市绿化中起到了重要的作用[1],其绿化面积日益增大,随之而来的草坪落叶垃圾成为了影响草坪美观和环境的重要问题。现有的清扫车大都适用于道路清扫[2,3],但体积大、笨重,对草坪有一定损害,不适用于草坪落叶垃圾清理。目前的清理方式主要有两种:一种是人工清理,通过草坪耙等工具把落叶垃圾耙集后用手装进垃圾袋,劳动强度和工作量较大,且工作繁琐;另一种是借助清理机械,市场上的清理设备有燃油手推吸树叶机,采用的动力源为汽油发动机,有噪音影响,移动不灵活,车轮的碾压会对草坪上的植被造成破坏。
1 仿生学原理
仿生学是复制自然和从自然获得想法,具有相似性、多样性、创新性等特征[4]。仿生学的研究内容主要有形态仿生、结构仿生、功能仿生及材料仿生[5]。仿生六足因其步态丰富和结构冗余在多领域具有良好的应用前景[6-7]。
考虑到清理草坪时应尽量减小对草坪的破坏,装置的行走方式尤为重要。自然界中的生物在长期进化下对自然环境已经有了高度的适应性,是仿生设计的源泉。……
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