本项目基于对螳螂、鼹鼠及蚁狮幼虫的切挖功能器官的深入研究，模仿螳螂前足胫节外缘体刺的锯齿状几何结构、鼹鼠前足挖掘爪趾结构、蚁狮幼虫钳状大腭，在传统农业切割器的基础上，设计出了具有一种用于切割作物茎秆的仿生圆盘刀具，一种仿生锯齿结构的薯类挖掘部件、一种用于切割玉米根茬的链齿式切割器以及一种夹持式仿生切割刀具装置。 切割器是农作物收获机械上重要组成部件之一，其性能的好坏对于收获作业的顺利进行和降低收获损失等都具有很大的作用。针对现有切割器的牵引阻力大、功率消耗高、碎土能力差、使用寿命短的问题，本项目运用仿生工程思想，创新设计开发了一系列具切割效率高、作业能耗低、使用寿命长的仿生切割部件。主要设计思想体现在以下两点： （1）螳螂是昆虫界最优秀的捕食者之一，它能够捕食各种昆虫甚至是小型动物。螳螂前足具有优良的切割性能，其前足胫节形似镰刀，且前足胫节外缘具有的锯齿形状结构，异常锋利，能迅猛快速地砍切进入猎物体内。基于对螳螂前足的研究发现，螳螂胫节的这种砍切动作行为与收获机械上切割刀具切割作物茎秆的作业机理有很大的相关性，其胫节几何形状及体刺的齿状结构与排列方式对切割刀具减阻降耗的仿生设计有一定的借鉴意义。 （2）鼹鼠被称为活的“挖掘机”，具有高效的挖掘能力，其前爪为主要的挖掘功能器官，前爪五趾，整体结构呈铲形，挖洞时五趾张开，以身体为中轴线向体侧快速翻转。鼹鼠爪趾的几何形态与结构特点为薯类挖掘部件的减阻增效结构设计提供了仿生学依据。 （3）蚁狮幼虫是一种食肉性昆虫，其头部具有钳状大腭。蚁狮幼虫是利用其两个大腭共同转动进行夹合来进行捕食作业。其大腭在捕食中的的合拢夹持动作与收获装置的切割装置有着很多的相似之处。其大腭的几何形状与合拢夹持的动作规划对回转式切割装置的减阻降能与提高收割效率的仿生设计有着一定的指导意义。