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仿生机械 ————仿生与机械 机械研10 夏正鹏 15号 目录 仿生学的概念和简述 仿生机械学的概念和简述 仿生学在机械上的应用 仿生学的其他运用 仿生机械的展望 仿生学的概念和简述 仿生学是1960年正式诞生的一门 综合的边缘科学。它研究生物系 统的结构 性质、能量转换和信息 过程，并将所获得的知识用来改 善现有的或创造崭新的机械、仪 器、建筑结构和工艺过程。 人们对自然资源的利用范围越来 越广泛 ,特别是仿生学方面的任 何成就，都来自生物的某种特性。 仿生资源是一个取之不尽的知识宝库，在民用、军事方面具有广阔前景。针对仿生学迅速发展态势和国家目标的重大需求。中科院动物研究所成立了动物仿生学研究小组，重点开展以昆虫的独特器官功能为目标的仿生学研究项目，首选仿昆虫嗅觉系统研制生物传感器作为主要研究方向，该传感器研制计划主要针对包括化学农药和神经毒剂在内的环境中的有害化学物质的检测。 仿生机械学的概念和简述 仿生机械学，它是模仿生物的形态，结构和控制原理设计制造出的功能更集中，效率更高并具有生物特征的机械一门科学。 仿生机械学是20世纪60年代末期由生物学，生物学，医学，机械工程，控制论和电子技术等学科相互渗透，结合而形成的一门边缘学科。在自然界中，生物通过物竞天择和长期的自身进化，已对自然环境具有高度的适应性。它们 的感知，决策，指令， 反馈，运动等技能和器官结构远比人 类所曾制造的机械更为完善。如：受 其启发：现在已经研制出了模拟人型 机械手，模拟步行机，模拟假肢，仿 生海豚。同时，有些模仿鸟类，昆虫 和鱼类的一些特点，研制出了适宜在 空中，水下活动机械技术系统。如根 据蝙蝠发明了雷达，根据苍蝇和蜻蜓 发明了复眼透视镜 机械仿生腿 近日，新西兰一家生物科技公司发明了一种类似机器人外置骨骼（雷克斯）。它是一种辅助残疾人走路的机械仿生腿。这种仿生腿不仅能帮助残疾人站立和行走，还能让他们上山和下坡。适用者在离开轮椅并安装好仿生腿后，只需要一个操纵杆和键盘就能控制它的动作。这种设备仅仅重28千克，根据使用者量身定做，并由一种轻质和具有超长寿命的充电电池提供电力，电力足够维持一天的运动量，价格估计为15万美元（约102万人民币）。 机械仿生手 据英国《每日邮报》报道，苏格兰touch bionics 公司最新研制了一款i-limb防守手。这种仿生手适用脉冲调制技术，可以帮助用户实现诸如系鞋带和调整皮带之类更加细致的动作.同时，用户还可以通过特殊定制的软件，通过蓝牙来控制假手。这种机械仿生手已经成为第一个商业化的仿生手，拥有5个能独立控制的手指，可以拥有提起90公斤物品的能力。该产品在全世界已经超过1200例的使用者。 仿生海豚 鲸、海豚和各种鱼类经过亿万年的进化，形成了适应于水中的多姿体形。其中有适应于快速航行的仿锤形；适应于水底缓慢运动的平扁形；适应于穿入泥土或石洞间的圆筒形。鱼类除了有适于航行的形体外，同时还有特殊的推进和沉浮机能。人类根据水生动物尾鳍摆动式推进系统的生物力学原理，设计出一种摆动板推进系统。它不仅可以使船只十分灵活地转弯和避开障碍，还可以顺利地通过浅水域或沙洲而不搁浅。僧帽水母用感觉细胞控制浮鳔内的气体使身体沉浮。金枪鱼靠控制体内一种生理化学反应而沉浮。人类根据这些原理研制成潜水艇的沉浮系统。乌贼的体型虽然和鱼不太相同，但运动器官十分完善，它靠收缩腹肌把外套膜中的水从喷嘴迅速射出，借此推进身体前进。人类根据这个原理设计出喷水船。 蝴蝶在仿生学上的应用（军事） 在二战期间，德国军队包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。毕生研究蝴蝶花纹的昆虫学家施万维奇参照蝴蝶翅膀上花纹的色彩和构图，将保护迷彩，变形迷彩和伪造迷彩加以综合运用，对苏军机动军事目标涂上同地域相似的多色巨大斑点，改变其外形；对固定军事重地进行遮障布疑，并在遍障上涂染与背景相似的保护色和多色素描图像，造成同环境一致的景象，使军事目标的可视辨程度降低到最低点。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的基石基地仍安然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。施万维奇的蝶翅防空迷彩伪装的出色设计，蒙骗了德军 飞机的轰炸， 成为流传后世的佳话，他死后，人们 在他的墓碑上雕刻了蝴蝶翅膀上的花 纹图案，以示纪念.根据同样的原理， 后来人们还生产出了迷彩服，大大减 少了战斗中的伤亡。 （资料来源：中国仿生学网） 苍蝇和宇宙飞船 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几