南方少数民族民俗事象与仿生

仿生学，是指模仿生物的某种结构和功能来建造技术设备，使其具有类似生物系统特征的科学。历史时期南方少数民族的仿生，与严格科学意义上的仿生学不同，只是在物质与精神文明的生活中，通过模仿一些动物的体态与特性，表达他们的思想感情、生产形态及生活特点。由此，更多样地反映出古代南方少数民族社会历史发展过程中，所具有的地方民族特色，以及人与自然的辩证关系。     

科学家聚焦仿生学

仿生学(bionics)是模仿生物的科学，即研究生物系统的结构、物质、功能、能量转换、信息控制等特征，并将它们应用于技术系统，以改善现有的技术工程设备，创造新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等的科学，是应用生物学的分支，是生物学、数学、工程技术学之间的交叉学科。仿生学的任务是研究生物系统的优异能力及产生原理，将其模式化。再运用于新技术设备的设计与制造，或者使人造技术系统具有类似生物系统的特征。仿生学的研究内容十分广泛，小至微观世界的分子仿生，大至宏观世界的宇宙仿生，主要包括：(1)电子仿生。模仿动物的脑和神经系统、感觉器官、细胞内和细胞间通信、动物间通信等，研制多种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灵敏小型气体分析仪等；(2)控制仿生。模仿动物体内稳态调控、肢体运动控制、定向与导航等，研制蝙蝠和海豚动物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、地磁导航和重力场导航系统等；(3)机械仿生。模仿动物的走、跑、飞、游等运动，运用机械结构和力学原理，研制昆虫步行机等机械装置，寻求车辆、舰船、飞行器的最佳设计原理；(4)化学仿生。模仿光合作用、生物合成、生物发电、生物发光等；(5)医学仿生。包括人工脏器的研制、生物医学图像识别以及医学信号的分析处理等。此外，还在研究建筑仿生、农业仿生等。     

谈仿生设计元素在建筑设计中的运用

仿生设计学,亦可称之为设计仿生学（Design Bionics）,是模仿生物系统的结构、形体、功能原理来设计新技术系统的科学。“物竞天择适者生存”,有形的生物只有在结构、形态、功能等方面达到最优的设计才能流存于世,所以大自然精妙的生物应该是建筑师和设计师的最好老师。     

视觉仿生与立体视觉测量

仿生学是一门崭新的边缘尖端科学 ,立体视觉是获取空间三维场景深度信息的一个重要手段 ,基于仿生学的图像测量技术直接模拟了人类视觉处理景物的方式 ,可以在多种条件下灵活地测量景物的深度信息。文章从双眼视觉机理及模型出发 ,介绍了视觉仿生测量原理 ,综述了利用视觉测量技术进行立体测量的主要方法、手段及应用前景。     

GECISM—— 一种通用的计算机免疫系统模型

根据仿生学原理,模拟生物系统的免疫机理,设计了计算机系统安全模型GECISM (GEneral Computer Immune System Model ).该模型由不同的代理构成,各代理模拟不同的免疫细胞的功能,通过相互协作,区分系统中的"自我"、"非我",并消除"非我".     

银杏叶状仿生天线的构想与设计

文章运用仿生学的一些原理和知识,设计了一种基于圆形贴片的小型化宽带印刷微带天线,天线由基板、贴片、接地板三部分组成,贴片部分模仿银杏树叶的形状。介绍了微带贴片天线的工作原理以及描述天线性能的一些参数,对各种实施方案作出分析,通过HFSS9.2建模,对天线的各类参数进行了细致的调节,研究了天线各部分尺寸参数变化对其性能的影响。通过仿真过程,结果表明:天线只能在2-3GHz左右的频带范围内满足驻波比小于2以及方向性比较好的要求;但在更高的频率范围内的仿真结果却不尽人意;比对分析后选定了最佳的参数,制作出的实物也证明了此种仿生天线的设计是可行的。这种设计在一定程度上改善了天线的性能。研究表明,利用仿生学的知识解决天线设计中遇到的问题是可行的,仿生类天线今后或许可以成为一个有很大发展空间的研究领域。     

青虾的繁殖与仿生

青虾是我国最主要的淡水经济虾类，民间俗称为河虾。它不仅因为肉味鲜美深得百姓喜欢，而且因为其独特的繁殖方式，得到了科学家们的青睐。在繁殖季节，青虾独特的求偶与交配方式，使行为学家们从中得到了许多启迪。特别是雌虾向体外释放的雌激素以及雄虾用于接收雌激素的感受器官——小触角，在仿生学中具有广阔的应用前景。那么，青虾究竟是如何求偶交配，其中又有哪些行为引起科学家们的浓厚兴趣呢？让我们首先来看看青虾从求偶到交配成功的全过程。据学者们最近观察，从雄虾的求偶直至雌雄交配成功，其行为过程可分为６个连续的阶段，即…     

仿生原型毫-微牛级二维力测试系统研制

为满足机械仿生学研究对测试仿生原型产生的毫-微牛级力的需要,构建了二维力测试系统。系统硬件部分主要包括自行研制的平行双簧片悬臂梁及其匹配的电涡流位移传感器、实现测试功能及测试样本简便更换的附属机构、测力传感器输出信号调理模块与能够完成A/D转换的数据采集卡,基于虚拟仪器技术LabVIEW编写了数据处理与界面显示程序。为检验系统的功能,进行了系统的运行调试并测试了仿生原型产生的摩擦力、法向力、刺穿阻力。结果表明,系统能够准确采集仿生原型的毫-微牛级力,并能在界面窗口实时、直观地显示,实现了毫-微牛级力的数据信息保存,测试精度可达50μN,量程可达800 mN。因此,所设计系统能够精确测试仿生原型产生的毫-微牛级二维力,为机械仿生学研究提供了所需的测力技术与方法。     

浅析桥梁设计中的仿生理念应用

仿生理念在实际的生产生活中应用广泛,大型建设工程往往有意或无意从自然界中获取创意和灵感.在桥梁设计中引入仿生学的理念,将为解决设计中的问题提供新的突破口,有助于建造出更为节能、生态、可持续的道路桥梁.     

基于仿生学车身制造偏差的有限元分析

为了解决传统车身制造偏差控制的自适应性及鲁棒性较差问题,将仿生学应用于车身装配偏差控制.在研究压电主动构件工作原理的基础上建立仿生智能偏差控制系统,利用仿生单元模拟各影响因素,采用有限元分析软件分析车身零件点焊装配过程中的应力和应变数值,以确定车身制造过程中的各偏差源.仿真实例结果表明,基于仿生学的有限元车身偏差控制能够有效降低车身制造偏差,并可以为车身制造偏差的仿生控制系统设计提供理论指导,也是一种有效改善车身制造质量的新方法.     

穿戴式下肢外骨骼康复机器人机械设计

本文设计了一种用于下肢功能障碍患者康复治疗的外骨骼机器人。根据外骨骼机器人的功能与工作原理,分析了其结构组成与设计过程中的关键问题。并从仿生学角度为外骨骼机器人配置自由度,设定关节活动范围及连杆尺寸,对机械结构进行了初步分析与优化设计。为进一步的研究、分析、设计工作打下了基础。     

仿生设计在健身器设计中的应用

仿生设计在工业设计中有着深厚历史积淀和丰富的实践经验,同时又是最新鲜、最具活力的设计创新方法,是设计回归自然、最求人性化的具体可行的方法。健身器已经慢慢走进千家万户,消费者对其审美与功能的需求也日益增加。＂蜗牛＂健身器的设计创新点在于运用形态仿生,结合产品造型设计的基本法则和人机工程学原理,在形态方面提升了产品的亲和力,又在功能实现了低碳环保,是仿生学在产品设计实践中运用的一个范例。     

仿生六足机器人步态规划策略实验研究

采用日本弓背蚁进行常规步态实验学研究和仿生学探索,通过对高速数字摄像机采样结果的判断和分析,发现了蚂蚁后足的滑行过程并定义为“滑动相“.此外,还针对蚂蚁直线前进步态给出了合理的步态关系表达式,通过与周期规则步态的对比证明了该式的现实可行性,为仿生六足机器人进行周期不规则步态的规划奠定了理论基础.所采用的实验学研究和仿生学探索相结合的方法能有效提高仿生机器人的技术水平.     

纳米机器人:21世纪科学发展的重要方向

纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。分子仿生学模仿细胞生命过程的各个环节，以分子水平上的生物学原理为参照原型，设计制造各种各样的可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”———纳米机器人。纳米机器人的研制和开发将成为２１世纪科学发展的一个重要方向，对医学和农业产生巨大影响。仿生学是生物物理学的一个支学科，仿生学是以生物学原理为照原型设计制造用于特殊目的“功能器件”。２０世纪仿生学的突成就就是计算机技术发展推动下现的各种各样机器人的设计制造应用，这是宏观仿生学概念指导下得的成果。细胞本身…     

仿生学研究的若干重要进展

论述了仿生工程的概念及研究方法,着重介绍了当代仿生学研究的重要进展,探讨了其面临的任务。     

由航天技术的发展认识仿生科学的价值

仿生学是在认知概念上使我们得以最恰当地把握人与自然的关系，通过科学活动的现代结构体系，加以快速发展的学科。在航天科技的发展过程中，科学探索和技术应用同时存在，大量的科学问题转化为实现的方法和工程技术问题。认识的超前、系统的庞大、投入的巨大和技术转化滞后，会在技术上呈现出螺旋式上升的超前性和延迟效应。系统的复杂性和解决问题的难度，需要边缘学科、交叉学科的渗透和融入来解决创新与突破的问题。通过仿生科学对航天技术的启示分析，仿生学的发展为技术的突破和复杂问题的解决，提供了一条有效的途径和最大的可能。由航天技术的发展认识仿生科学的价值和重要性，对仿生学的发展有着重要的启示作用。     

谈"仿生设计"在工业设计中的应用

在工业设计越来越受重视的今天,"仿生设计"也开始受到关注。基于仿生学原理和仿生技术而产生的产品仿生设计,应注重产品系统内部特质和原理的仿生技术应用,而不仅是外观或局部的模仿生物。正确把握仿生设计在工业设计中的应用,需把握仿生设计的整体性特征,纠正一些错误看法。展望未来,产品智能化设计和绿色产品设计都将是仿生设计的发展重点。     

木材仿生制备生物结构陶瓷研究进展

 以自然界的生物为模板,利用仿生学原理,通过有机-无机转化,获得具有生物结构的陶瓷材料已成为设计、合成材料新的方向。这种生物结构陶瓷材料在光、电、磁、力学方面表现出优异的性能,具有巨大的发展潜力和广阔的应用领域。本文介绍以木材为模板制备生物结构陶瓷的研究现状、制备方法和性能特点。     

石油工程仿生学的发展

 从千百年前模仿蜘蛛织网发明渔网，到近代模仿鸟类飞翔发明飞机，人类一直在向大自然学习，对仿生学的使用也从无意识向有意识转变。中国科学院院士路甬祥这么定义仿生学：仿生学是研究生物系统的结构、性状、原理、行为以及相互作用，从而为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学。     

提取精华再造新生——仿生学的神奇应用

生物科学的迅猛发展将导致一场全新的产业革命,同时将使生产力乃至人类社会面貌焕然一新。生物科学以基因复制、扩增、转移和拼合技术为先导,在改良物种,提供新颖的医疗方法以及创造优质材料的伟大尝试中,正取得惊人突破和长足进展,而更具深远意义的是要揭开智能之迷。目前许多科学家正潜心考察生物表现出的