田鼠的生物柔性脱附及其应用前言在人们的科研、生产、生活以及其他活动实践中，需要使用越来越多的工程机械，这些工程机械中有些是以地面、土壤为工作对象，需要按一定的要求来处理地面，比如各种农业机具、土方工程机械等；有些以地面为工作介质，不希望破坏地面，比如在地面行走各种交通工具和军事车辆等，它们被统称为地面机械[1,2]。在使用这些机械的过程中，人们发现在黏湿的工作环境中，其触土部件的土壤粘附问题会严重影响机械的工作效率、使用寿命以及作业的质量，增大能量的消耗，甚至使机械无法正常运行和工作[3,4]。大量的工农业生产实践和科学研究表明，土壤等黏湿物料的粘附严重影响和制约着众多工程领域的发展。一些研究表明在车辆工程、土方工程、农业工程和能源工程等诸多领域，土壤的粘附问题会造成了巨大的损失，比如 ，使车辆失去行驶能力、降低生产率以及增加能耗等 [4-9]。为了解决这个问题，许多专家学者把大量精力用来研究解决土壤粘附的问题，但是因其依据的是经典理论，采用的是传统方法，所以一直未见重大突破[4]。科研工作者经过大量的观察、实验和研究，发现自然界的很多生物具有脱附功能，尤其是土壤动物具有非常优异的脱附功能。这主要是它们为了适应环境和维持生存的需要，在自然界中经过亿万年的进化和演变，在经过大自然有声劣汰的法则下，进化出各种各样具有防粘脱附功能的形态和结构，从而具有了独特的适应土壤环境的生存能力。比如软体动物蜗牛，环节动物蚯蚓，节肢动物蝼蛄、蚂蚁和蜣螂，哺乳动物穿山甲、和田鼠等，它们都具有非常完善的减粘脱土功能，从而都能在黏湿的土壤条件下活动自如且毫不粘土[4,7]。土壤动物在行走和“工作”中具有明显的减粘脱土功能，而且其整个体表或身体都具有减粘脱土的能力。探索和研究土壤动物的这种优异的减粘脱土功能，对于地面机械的减粘脱土具有重要的实际意义和广阔的应用前景。田鼠是一种典型的土壤动物，其在土壤中能够活动自如，很好地完成挖掘等工作且身体表面却能毫不粘土，田鼠的这种优异的减粘脱土功能主要是因为其身体是由多层次的柔性部分构成，在其运动过程中，不同柔性段之间存在着非线性的大变形与复原，这种相对柔性的运动可以脱掉土壤[10]。田鼠的这种柔性脱附减阻功能是工程仿生研究的一个重要方向，具有广阔的应用前景。1 田鼠的概述[11]田鼠是仓鼠科的一类，是啮齿目仓鼠科田鼠亚科的通称。与其他鼠类比较，田鼠的体型较结实，尾巴较短，眼睛和耳较...
