鼢鼠挖掘活动及爪趾几何特征量化分析

• 作者: 佟金 刘念 曾荣 涂鸣 王忠民 王洪昌
• 来源期刊: 安徽农业科学
• 学科: 工学
• 关键词: 鼢鼠 仿生学 数字图像处理 爪趾
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 农业工程·农业信息
• 页码范围: 165-170
• 页数: 6页
• 分类号: Q811.1|TP391.7
• 字数: 4068字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2018.09.054

摘要

[目的]量化分析东北鼢鼠的挖掘活动规律、爪趾几何结构特征以及爪趾内外轮廓线特征.[方法]以东北鼢鼠为研究对象,观察和分析了东北鼢鼠爪趾的几何结构特征;对东北鼢鼠的挖掘活动进行观察;利用MATLAB软件的数字图像处理功能提取前爪中间趾边缘特征图像,并对边缘轮廓进行了曲线拟合,得到了内外轮廓拟合曲线方程,并对曲线的曲率进行了计算.[结果]试验表明,东北鼢鼠前爪爪趾粗壮,尖而利,前端呈楔形,利于挖掘;东北鼢鼠的挖掘过程可以分为掘土、踢土、推土、食物或障碍处理、修补洞道等;前爪第三趾外轮廓曲率变化较小,表面光滑平顺,减少挖掘阻力,保证了挖掘的洞道表面平整;内轮廓曲线曲率变化较大,利于爪趾入土,在掘土过程中土壤易于沿爪趾表面翻转滑落.根据前爪中间趾内轮廓曲线设计了一种具有仿生结构的苗间除草铲,仿真结果显示仿生除草铲能在除草过程中承受更大的力.[结论]研究可为后续土壤挖掘和切削工具的仿生设计提供技术参考.