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仿生原理与创新设计课件.pptx
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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
)。
1
、机械仿生
研究动物体的运动机理,模仿动物
在地面
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。
仿生学的研究内容主
要有:机械仿生、力学
仿
生、电子仿生、化学
仿生、信息与控制仿生
。
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。
4
、化学仿生
模仿光合作用、生物
合成、生物发电和生物
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。
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