文档详情

山东建筑大学仿生学作业.ppt

发布:2019-08-07约2.05千字共11页下载文档
文本预览下载声明
仿生学与技术创新 课程练习二 1.搜集现代科学技术研究中,正在进行的有关“仿生技术”研究和应用的文献资料,广泛阅读后,选择最感兴趣的1-2篇,分别对其内容进行压缩,撰写简要说明(800字以内),内容包括研究项目名称、涉及的领域、模仿生物的特性、研究过程,已取得的阶段性成果或预想实现的仿生设计构想等。 01 02 2.搜集应用仿生技术已经实现的技术创新实例(3-5例)。参照课件样例,从生物特性、仿生元素、仿生设计应用及社会效益等方面对实例进行分析,以“图文并茂”的形式制作一份图解说明资料。 目 录 1.搜集现代科学技术研究中,正在进行的有关“仿生技术”研究和应用的文献资料,广泛阅读后,选择最感兴趣的1-2篇,分别对其内容进行压缩,撰写简要说明(800字以内),内容包括研究项目名称、涉及的领域、模仿生物的特性、研究过程,已取得的阶段性成果或预想实现的仿生设计构想等。 李楠,男,1983年11月生,现任航天科工智能机器人有限责任公司研发中心副主任。主要从事移动机器人、仿生机器人以及工业机械臂方向。先后参加包括国家自然科学基金面上项目、国家863项目等国家级项目4项;主要负责北京市科技计划课题、航天科工集团重大自主创新等部级项目2项;在机械工程学报、ICRA、IROS等核心期刊与国际顶级会议发表论文6篇,均为EI检索。申请发明专利4项。 仿生机器人概念 仿生学是一门比较新的科学,1960年才诞生。这一年9月13日,美国召开了第一届仿生学讨论会,有30名讲演者和大约700名听众参加了这次会议。会上, 斯蒂尔博士为仿生学下了这样的定义:“仿生学是模仿生物系统的原理来建造技术系统,或者使人造的技术系统具有或类似于生物系统特征的科学。”简单一句话,仿生学就是“模仿生物的科学”。 纵观仿生机器人发展历程,到现在为止经历了四个阶段。第一阶段是原始探索时期,这一阶段主要是生物原型的原始模仿,如原始的飞行器,模拟鸟类的翅膀扑动,该阶段主要靠人力驱动。至20世纪中后期,由于计算机技术的出现以及驱动装置的革新,仿生机器人进入到第二个阶段,宏观仿形与运动仿生阶段。这个阶段主要是利用机电系统实现诸如行走、跳跃、飞行等生物功能,并实现了一定程度的人为控制。进入21世纪,随着人类对生物系统功能特征、形成机理认识的不断深入,以及计算机技术的发展,仿生机器人进入了第三个阶段,机电系统开始与生物性能进行部分融合,如传统结构与仿生材料的融合以及仿生驱动的运用。当前,随着生物机理认识的深入、智能控制技术的发展,仿生机器人正向第四个阶段发展,即结构与生物特性一体化的类生命系统,强调仿生机器人不仅具有生物的形态特征和运动方式,同时具备生物的自我感知、自我控制等性能特性,更接近生物原型。如随着人类对人脑以及神经系统研究的深入,仿生脑和神经系统控制成为了该领域科学家关注的前沿方向。 在我们的日常生活中,仿生学已经得到了非常广泛的应用。比如鸟巢的建造方式,是模仿鸟类的巢穴结构,以达到高强度的结构。还有众所周知的蝙蝠通过超声波产生雷达,飞蛾也可以产生干扰蝙蝠的超声波探测的声波,也是一个电子对抗的生物界的体现。仿生学的概念比较大,涉及到结构、拟态、力学、化学、整体仿生材料等。仿生机器人是仿生学与机器人领域应用需求的结合产物。从机器人的角度来看,仿生机器人则是机器人发展的高级阶段。 仿生机器人研究现状 接下来讲讲仿生机器人的研究现状。仿生机器人,通过应用环境的判别可分为地面仿生机器人,水下仿生机器人,还有空中仿生机器人。 思考:机器人能否代替人类?是否有人权? 动物和人共同享有地球,机器人仿生拥有人类思维后应不应该有独立个体。而他们可以维修,可以生活的更久。啊,恐怖谷理论啊,越像人越可怕。 Phasma 共有六只机械足,每边都有三个,由发动机进行动力供给。六只机械足可以在快速移动中保证其处于一个稳定的状态,利用了昆虫的行走方式(弹跳的方式),将其力学原理借鉴到其设计中。 2.搜集应用仿生技术已经实现的技术创新实例(3-5例)。参照课件样例,从生物特性、仿生元素、仿生设计应用及社会效益等方面对实例进行分析,以“图文并茂”的形式制作一份图解说明资料 Phamsa昆虫机器人 “垂钓老翁”台灯设计 这是由设计师Federico Churba设计的一款台灯,是一款绝美的仿生设计,设计灵感来源于河边钓鱼的老翁,其形象为带草帽遮阳的老翁在河边钓鱼,就是这简单的形象,经过设计师的巧手,变成为了一件艺术的台灯。台灯顶盖原型便是老翁的草帽,创意新颖,艺术美观。 这个柜子采用荧光涂料,将月亮印在橱柜的外表面上,在黑夜里不用电源也能莹莹发光。 月光橱柜 U-CAN是由Diane Dupire设计的一个喷壶,灵感来自大象的长鼻子。喷壶两侧还内置滚轮,抓住长鼻子即可拖行,容易从
显示全部
相似文档