En la cosecha mecanizada de verduras de raíz, el aflojamiento es un factor clave que restringe la eficiencia de la cosecha. Los métodos mecánicos de aflojamiento existentes tienen un efecto de aflojamiento deficiente y una alta resistencia operativa. Por lo tanto, se necesita maquinaria agrícola más eficiente para reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia de la cosecha. Con este fin, basado en el mecanismo eficiente de excavación de la primera estructura de garra del pie del grillo topos, este artículo diseña la estructura de la punta de la pala de aflojamiento biónico extrayendo su curva de contorno y analizando el proceso de excavación, construye el modelo de resistencia al trabajo y la ecuación de equilibrio dinámico de la pala de aflojamiento biónico, determina los parámetros de trabajo óptimos a través de experimentos de simulación ortogonales de dos factores y tres niveles, y realiza experimentos de simulación comparativos con las palas de aflojamiento comunes. Los resultados muestran que la combinación óptima de parámetros de operación para la pala de aflojamiento biónico es la velocidad de rotación = 5 r/s y la velocidad de desplazamiento de toda la máquina v = 0.5 m/s. El rendimiento de perturbación de la pala de aflojamiento biónico 31 en el suelo mejora en un 51.59% en comparación con el de la pala de aflojamiento común, y la resistencia al trabajo se reduce en un 12.17%. Los resultados de este estudio demostraron que la estructura biónica de la primera garra del pie del grillo topos puede mejorar significativamente el rendimiento de trabajo de la pala de aflojamiento, lo que puede mejorar efectivamente el efecto de corte del suelo y reducir la pérdida de energía durante el proceso de trabajo.