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。     

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…     

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。     

科学家聚集仿生学

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.     

科学家聚集仿生学

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.……     

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型,讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理,研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器,并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂,该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．     

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。     

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。     

基于眼动实验的高压电机意象仿生设计

为加强高压电机隐喻性能的传达,提升企业的品牌形象,给出基于眼动实验的高压电机意象仿生设计方法.首先以大象为模仿对象,利用仿生学理论,明确意象仿生设计程序;然后通过眼动实验量化分析高压电机研究样本,获取高压电机造型设计要素认知排序;结合大象意象特征分析,将其应用至高压电机造型个性部位,有针对性呈现生物意象信息;最后给出可视化方案并进行有效性评价.为设计师提供新的实验方法,提高仿生工作的高效性.     

木材中的仿生学:源自大自然的灵感——访东北林业大学教授王成毓

 大自然向人类传授灵感,启发人类的智慧。人类的智慧体现为学习、创新与创造。向大自然学习,创造出前所未有的事物无疑是推动人类进步的重要方式。仿生学（Bionics）就是模仿生物系统的原理以建造技术系统,或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学。它是一门建立在多学科边缘上的综合性学科,包括生理学、神经学、医学、化学、数学、电子学、信息学等学科。“师法自然”是仿生学的核心。仿生学与生俱来的原始创新性将启发人类观察自然、思考自然,在观察中领略大自然的神奇、在思考中体味大自然的奥秘。     

专利技术市场

仿生远红外 低频振动推拿器 本推拿器是根据医学仿生学原理,在研究人工推拿手法特征的基础上,设计研制成的一种新型手持式振动型推拿器。在临床实用时,可通过调频、调幅开关.选择一定的频率与强度,组合成多种以不同强度与频率脉冲为主要运动力学特征的人工手法,以达到模拟人工手法“动力型式”的仿生效果。还可根据需要选用单纯推拿、单纯红外或推拿加红外等不同的治疗方式。是一种便     

《中国学术期刊文摘》综述文摘选登

<正>仿生学与天然蜘蛛丝仿生材料刘全勇(北京航空航天大学化学与环境学院,北京100191)采用仿生学原理,设计、合成并制备新型仿生材料是近年来快速发展的研究领域。天然蜘蛛丝是一种生物蛋白弹性体纤维,具有高比强度(约为钢铁的5倍)、优异弹性(约为芳纶的10倍)     

再谈仿生学的应用前景

章对仿生学的概念,植物光合作用的模拟,感觉器官的模拟,大脑、神经细胞和神经网络的模拟,动物定位和导航本领的模拟,生物力学的模拟,生物电控制的模拟,酶的模拟在现代工业、农业、医学,以及国防等方面的应用前景进行了综述。     

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。     

仿生学的发展现状与未来

所谓仿生学,就是应用生物的方法和系统知识,解决工程学方面问题的技术。它是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合的一门新兴边缘学科。其任务是研究生物系统的优异能力及产业的原理,并把它模式化,然后应用这些原理去设计、制造新的技术设备。     

基于仿生学的未来食品工业展望

生命体经过漫长的进化,已经形成了一整套极其完善的利用食材制造其所需营养素的技术,许多生命活动与现有食品加工的单元操作有着异曲同工的效果。利用仿生学原理,向生命体学习,进行食品加工的理论与技术创新,正逐渐得到国内外食品加工技术研究领域的广泛关注。分析了人们受人体感官、食物消化、养分吸收、生物合成、生物材料、生物机构、生物成型的启示,进行食品加工技术创新的研究案例。从3个方面概括了未来食品工业仿生化发展的主要任务:1)重新认识生命活动。突破长期以来基于健康和生产(生长)的需要进行生命科学研究的局限性,建议从生命体制造其正常生长所需营养素的角度,重新研究生命活动,重新认识生命现象。2)深化已启动的仿生研究工作。根据对生命活动重新研究的结果,进一步对已经启动的仿生技术进行深入研究,挖掘新的创意。3)开拓新的仿生技术方法。通过比对,寻找动物、植物和微生物中与食品加工技术有对应关系的生命活动,开拓从未触及的仿生研究领域,推动食品领域的原始创新。着重强调了“食品工程仿生学”学科建设的重要意义。     

仿生扑翼型机器鱼驱动机构的设计

基于仿生学原理,模仿鸟类和昆虫飞行的翼和鱼的新月型尾鳍的推进机理,提出一种仿生扑翼型机器鱼的设计方案,利用机械、电子元器件或智能材料实现该机器鱼的水下复合推进,采用曲柄摇杆机构实现该机器鱼扑翼运动,具有运动形式简单、效率高、重量轻的特点;模仿鳢科加新月形尾鳍推进模式,使机器鱼的尾鳍简化为刚性的水翼,该水翼可做平动与绕自身轴摆动的复合运动;使用弹簧作为连接尾鳍与舵机的力传输元件,有效降低运动的能量损耗;在机器鱼尾部使用沉浮舵,由舵机旋转驱动拉杆产生倾覆力矩,在扑翼和尾鳍的推力作用下实现上浮和下沉。     

漫话生物电脑

在当今世界上,新兴技术不断崛起,生物电子学就是一个引人注目的领域。生物电子学是研究将电子学的理论与技术应用于生物学问题的一门分支学科。在电脑朝人脑仿生的过程中,人们希望利用生物机体和有机分子作电子材料,构成新的电子元器件,同时汲取生物机体复杂、高效的机能,创造出具有高度智能的类似人脑的“人工大脑”。     

大自然的启发——木材仿生与智能响应

 仿生学就是通过研究自然界生物的结构、性状、行为以及与生存环境的响应机制，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。为木材的各类加工技术，诸如化学的、物理的或生物的加工，提供新的理念，新的设计，新的构成，而赋予木材新的功能或智能响应性的科学，称其为木材仿生科学。