当前位置:文档之家› 第七章 仿生原理与创新设计

第七章 仿生原理与创新设计

速影象系统记录与分析其运动情况,然后运用机械学的设计与分析方法,完 成仿生机械的设计过程,是多学科知识的交叉与运用。 2、避免“机械式”仿生:
生物的结构与运动特性,只是人们开展仿生创新活动的启示,不能采取 照搬式的机械仿生
飞机的发明史经历了从机械式仿生到科学仿生的过程。 机械式的仿生是研究仿生学的大忌之一。
二、仿生机械学
仿生机械(bio-simulation machinery),是模仿生物的形态、结构、 运动和控制,设计出功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。
本章重点讨论仿生机械学 仿生机械学研究内容主要有功能仿生、结构仿生、材料仿生以及控制仿 生等几个方面。
三、仿生机械学中的注意事项
1、了解仿生对象的具体结构和运动特性: 仿生机械是建立在对模仿生物体的解剖基础上,了解其具体结构,用高
4、化学仿生: 模仿光合作用、生物合成、生物发电、生物发光等。 例如利用研究生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大
分子或其类似物的分析和合成,研制了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼 中用千万分之一微克,便可诱杀一种雄蛾虫。 5、信息与控制仿生:
模仿动物体内的稳态调控、肢体运动控制、定向与导航等。例如研究蝙蝠 和海豚的超声波回声定位系统、蜜蜂的“天然罗盘”、鸟类和海龟等动物的星 象导航、电磁导航和重力导航,可为无人驾驶的机械装置在运动过程中指明 方向。ຫໍສະໝຸດ 第七章 仿生原理与创新设计
第一节 仿生学与仿生机械学概述 一、仿生学
研究生物系统的结构和特征、并以此为工程技术提供新的设计思想、工 作原理和系统构成的科学,称为仿生学(bionics)。
仿生学的研究内容主要有: 1、机械仿生:
研究动物体的运动机理,模仿动物的地面走、跑、地下的行进、墙面上 的行进、空中的飞、水中的游等运动;运用机械设计方法研制模仿各种生物 的运动装置。
2、力学仿生: 研究并模仿生物体总体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组
成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。 例如,模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既
消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。 3、电子仿生:
模仿动物的脑和神经系统的高级中枢的智能活动、生物体中的信息处理 过程、感觉器官、细胞之间的通信、动物之间通信等,研制人工神经元电子 模型和神经网络、高级智能机器人、电子蛙眼、鸽眼雷达系统以及模仿苍蝇 嗅觉系统的高级灵敏小型气体分析仪等。
相关主题