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  umgrwhco 2011-03-24 00:00:00

  雷達(dá)、飛機

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  呃呃娘家境內(nèi)衣 2011-03-24 00:00:00

  鳥---飛機 鯨魚---輪船 青蛙---電子蛙眼 蒼蠅---小型氣體分析儀 螳螂---鐮刀 水木的耳朵---水水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀

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  FreedomByKira 2011-03-24 00:00:00

  自古以來，自然界就是人類各種科學(xué)技術(shù)原理及重大發(fā)明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質(zhì)存在，它們在漫長的進(jìn)化過程中，為了求得生存與發(fā)展，逐漸具備了適應(yīng)自然界變化的本領(lǐng)。人類生活在自然界中，與周圍的生物作“鄰居”，這些生物各種各樣的奇異本領(lǐng)，吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍７隆Ｈ祟愡\用其觀察、思維和設(shè)計能力，開始了對生物的模仿，并通過創(chuàng)造性的勞動，制造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領(lǐng)和能力。 人類Z初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創(chuàng)造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的，只能說是對自然中存在的物質(zhì)及某種構(gòu)成方式的直接模擬，是人類初級創(chuàng)造階段，也可以說是仿生設(shè)計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發(fā)展的基礎(chǔ)。 在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防御猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”，即見到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建筑結(jié)構(gòu)來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，仿佛像大象的腿。 我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發(fā)明了風(fēng)箏，并且應(yīng)用于軍事聯(lián)絡(luò)。春秋戰(zhàn)國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研制能飛的木鳥；并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子。據(jù)《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關(guān)戾置于腹內(nèi)，發(fā)之則凌云奮飛，可高達(dá)三丈至一二百步外，始卻下。”西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高臺上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進(jìn)行了細(xì)致的觀察和研究，這也是Z早的仿生設(shè)計活動之一。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”，也反映了人們向鳥類借鑒的愿望。 我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸?shù)淖杂伞：髞黼S制作水平提高而出現(xiàn)的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設(shè)計活動，為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明，創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。 外國的文明史上，大致也經(jīng)歷了相似的過程。在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發(fā)明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀(jì)時，德國的天文學(xué)家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機械鷹，并進(jìn)行了飛行表演。 一八ОΟ年左右，英國科學(xué)家、空氣動力學(xué)的創(chuàng)始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu)。凱利還模仿鳥翅設(shè)計了一種機翼曲線，對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進(jìn)作用。同一時期，法國生理學(xué)家馬雷，對鳥的飛行進(jìn)行了仔細(xì)的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細(xì)研究和認(rèn)真的模仿，根據(jù)鳥類飛行機構(gòu)的原理，終于制造了能夠載人飛行的滑翔機。 后來，設(shè)計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設(shè)計出了掘土機的懸臂，在一戰(zhàn)期間，人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設(shè)計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據(jù)考察潛艇設(shè)計師在設(shè)計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設(shè)想，設(shè)計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認(rèn)真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結(jié)出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員制作的蹼，幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。 二、仿生設(shè)計的歷史 自古以來，自然界就是人類各種科學(xué)技術(shù)原理及重大發(fā)明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質(zhì)存在，它們在漫長的進(jìn)化過程中，為了求得生存與發(fā)展，逐漸具備了適應(yīng)自然界變化的本領(lǐng)。人類生活在自然界中，與周圍的生物作“鄰居”，這些生物各種各樣的奇異本領(lǐng)，吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍７隆Ｈ祟愡\用其觀察、思維和設(shè)計能力，開始了對生物的模仿，并通過創(chuàng)造性的勞動，制造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領(lǐng)和能力。 人類Z初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創(chuàng)造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的，只能說是對自然中存在的物質(zhì)及某種構(gòu)成方式的直接模擬，是人類初級創(chuàng)造階段，也可以說是仿生設(shè)計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發(fā)展的基礎(chǔ)。 在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防御猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”，即見到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建筑結(jié)構(gòu)來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，仿佛像大象的腿。 我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發(fā)明了風(fēng)箏，并且應(yīng)用于軍事聯(lián)絡(luò)。春秋戰(zhàn)國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研制能飛的木鳥；并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子。據(jù)《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關(guān)戾置于腹內(nèi)，發(fā)之則凌云奮飛，可高達(dá)三丈至一二百步外，始卻下。”西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高臺上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進(jìn)行了細(xì)致的觀察和研究，這也是Z早的仿生設(shè)計活動之一。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”，也反映了人們向鳥類借鑒的愿望。 我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸?shù)淖杂伞：髞黼S制作水平提高而出現(xiàn)的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設(shè)計活動，為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明，創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。 外國的文明史上，大致也經(jīng)歷了相似的過程。在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發(fā)明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀(jì)時，德國的天文學(xué)家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機械鷹，并進(jìn)行了飛行表演。 一八ОΟ年左右，英國科學(xué)家、空氣動力學(xué)的創(chuàng)始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu)。凱利還模仿鳥翅設(shè)計了一種機翼曲線，對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進(jìn)作用。同一時期，法國生理學(xué)家馬雷，對鳥的飛行進(jìn)行了仔細(xì)的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細(xì)研究和認(rèn)真的模仿，根據(jù)鳥類飛行機構(gòu)的原理，終于制造了能夠載人飛行的滑翔機。 后來，設(shè)計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設(shè)計出了掘土機的懸臂，在一戰(zhàn)期間，人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設(shè)計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據(jù)考察潛艇設(shè)計師在設(shè)計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設(shè)想，設(shè)計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認(rèn)真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結(jié)出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員制作的蹼，幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。 三、仿生設(shè)計的發(fā)展 到了近代，生物學(xué)、電子學(xué)、動力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展亦促進(jìn)了仿生設(shè)計學(xué)的發(fā)展。以飛機的產(chǎn)生為例： 在經(jīng)過無數(shù)次模仿鳥類的飛行失敗后，人們通過不泄的努力，終于找到了鳥類能夠飛行的原因：鳥的翅膀上彎下平，飛行時，上面的氣流比下面的快，由此形成下面的壓力比上面的大，于是翅膀就產(chǎn)生了垂直向上的升力，飛的越快，升力越大。 1852年，法國人季法兒發(fā)明了氣球飛船；1870年，德國人奧托.利連塔爾制造了diyi架滑翔機。利連塔爾是十九世紀(jì)末的一位具有大無畏冒險精神的人，他望著家鄉(xiāng)波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過，他堅信人能飛行。1891年，他開始研制一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機，自己還進(jìn)行試飛；此后五年，他進(jìn)行了2000多次滑翔飛行，并同鳥類進(jìn)行了對比研究，提供了很有價值的資料。資料證明：氣流流經(jīng)機翼上部曲面所走路程，比氣流流經(jīng)機翼下平直表面距離較長，因而也較快，這樣才能保證氣流在機翼的后緣點匯合；上部氣流由于走的較快，它就較為稀薄，從而產(chǎn)生強大吸力，約占機翼升力的三分之二大小；其余的升力來自翼下氣流對機翼的壓力。 19世紀(jì)末，內(nèi)燃機的出現(xiàn)，給了人類有史以來一直夢寐以求的東西：翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而這卻是使人類能隨風(fēng)伴鳥一起飛翔的翅膀。 萊特兄弟發(fā)明了真正意義上的飛機。在飛機的設(shè)計制作過程中，怎樣使飛機拐彎和怎樣使它穩(wěn)定一直困繞著他們。為此，萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如，他們研究鶙鵳怎樣使一只翅膀下落，靠轉(zhuǎn)動這只下落的翅膀保持平衡；這只翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩(wěn)定和平衡。這兩個人給他們的滑翔機裝上翼梢副翼進(jìn)行這些實驗，由地面上的人用繩控制，使之能轉(zhuǎn)動或彎翹。他們的第二個成功的實驗是用操縱飛機后部一個可轉(zhuǎn)動的方向舵來控制飛機的方向，通過方向舵使飛機向左或向右轉(zhuǎn)彎。 后來，隨著飛機的不斷發(fā)展，它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形，它們變的更簡單，更加實用。機身和單曲面機翼都呈現(xiàn)出象海貝、魚和受波浪沖洗的石頭所具有的自然線條。飛機的效率增加了，比以前飛的更快，飛的更高。到了現(xiàn)代，科學(xué)高度發(fā)展但環(huán)境破*、生態(tài)失衡、能源枯竭，人類意識到了重新認(rèn)識自然，探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感，亦認(rèn)識到仿生設(shè)計學(xué)對人類未來發(fā)展的重要性。特別是一九六Ο年秋，在美國俄亥俄州召開了diyi次仿生學(xué)討論會，成為仿生學(xué)的正式誕生之日。 此后，仿生技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展，并獲得了廣泛的應(yīng)用。仿生設(shè)計亦隨之獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一大批仿生設(shè)計作品如智能機器人、雷達(dá)、聲納、人工臟器、自動控制器、自動導(dǎo)航器等等應(yīng)運而生。 近代，科學(xué)家根據(jù)青蛙眼睛的特殊構(gòu)造研制了電子蛙眼，用于監(jiān)視飛機的起落和跟蹤人造衛(wèi)星；根據(jù)空氣動力學(xué)原理仿照鴨子頭形狀而設(shè)計的高速列車；模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器；通過對螢火蟲和海蠅地發(fā)光原理的研究，獲得了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的新方法，從而研制出化學(xué)熒光燈等等。 目前，仿生設(shè)計學(xué)在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時，還通過研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等各種優(yōu)異特征，并把它運用到技術(shù)系統(tǒng)中，改善已有的工程設(shè)備，并創(chuàng)造出新的工藝、自動化裝置、特種技術(shù)元件等技術(shù)系統(tǒng)；同時仿生設(shè)計學(xué)為創(chuàng)造新的科學(xué)技術(shù)裝備、建筑結(jié)構(gòu)和新工藝提供原理、設(shè)計思想或規(guī)劃藍(lán)圖，亦為現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展提供了新的方向，并充當(dāng)了人類社會與自然界溝通信息的“紐帶”。 對人腦的探索，可以展望未來的電子計算機有可能具有生物原理的功能。同它相比，現(xiàn)在的電子計算機只能作為算盤。 對植物光合作用的研究，將為延長人類的壽命、ZL疾病提供一個嶄新的醫(yī)學(xué)發(fā)展途徑。 對生物體結(jié)構(gòu)和形態(tài)的研究，有可能使未來的建筑、產(chǎn)品改變模樣。使人們從“城市”這個人造物理環(huán)境中重新回歸“自然”。 信天翁是一種海鳥，它具有淡化海水的器官——“去鹽器”。對其“去鹽器”的結(jié)構(gòu)及其工作原理的研究，可以啟發(fā)人們?nèi)ジ纳婆f的或創(chuàng)造出新的海水淡化裝置。 白蟻能把吃下去的木質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪和蛋白質(zhì)，對其機理的研究，將會對人工合成這些物質(zhì)有所啟發(fā)。 同時仿生設(shè)計亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以通過仿生技術(shù)，設(shè)計制造制造出人造器官，如血管、腎、骨膜、關(guān)節(jié)、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細(xì)胞。專家預(yù)測，在本世紀(jì)中后期，除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如，模擬血液的功能，可以制造、傳遞養(yǎng)料及廢物，并能與氧氣及二氧化碳自動結(jié)合并分離的液態(tài)碳?xì)浠衔锶斯ぱ荒M腎功能，用多孔纖維增透膜制成血液過濾器，也就是人工腎；模擬肝臟，根據(jù)活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質(zhì)，制成人工肝器；模擬心臟功能，用血液和單向?qū)?qū)動裝置，組成人工心臟自動循環(huán)器。 隨著對宇宙的開發(fā)、認(rèn)識，又將使人類不但認(rèn)識宇宙中新形式的生命，而且將為人類提供嶄新的設(shè)計，創(chuàng)造出地球上前所未有的新的裝置…… 仿生設(shè)計學(xué)的特點與研究內(nèi)容 仿生設(shè)計學(xué)是仿生學(xué)與設(shè)計學(xué)互相交叉滲透而結(jié)合成的一門的邊緣學(xué)科，其研究范圍非常廣泛，研究內(nèi)容豐富多彩，特別是由于仿生學(xué)和設(shè)計學(xué)涉及到自然科學(xué)和社會科學(xué)的許多學(xué)科，因此也就很難對仿生設(shè)計學(xué)的研究內(nèi)容進(jìn)行劃分。這里，我們是基于對所模擬生物系統(tǒng)在設(shè)計中的不同應(yīng)用而分門別類的。歸納起來，仿生設(shè)計學(xué)的研究內(nèi)容主要有： 1、形態(tài)仿生設(shè)計學(xué)研究的是生物體（包括動物、植物、微生物、人類）和自然界物質(zhì)存在（如日、月、風(fēng)、云、山、川、雷、電等）的外部形態(tài)及其象征寓意，以及如何通過相應(yīng)的藝術(shù)處理手法將之應(yīng)用與設(shè)計之中。 2、功能仿生設(shè)計學(xué)主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的功能原理，并用這些原理去改進(jìn)現(xiàn)有的或建造新的技術(shù)系統(tǒng)，以促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代或新產(chǎn)品的開發(fā)。 3、視覺仿生設(shè)計學(xué)研究生物體的視覺器官對圖象的識別、對視覺信號的分析與處理，以及相應(yīng)的視覺流程；他廣泛應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計、視覺傳達(dá)設(shè)計和環(huán)境設(shè)計之中。 4、結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計學(xué)主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理在設(shè)計中的應(yīng)用問題，適用與產(chǎn)品設(shè)計和建筑設(shè)計。研究Z多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結(jié)構(gòu)。 從國內(nèi)外仿生設(shè)計學(xué)的發(fā)展情況來看，形態(tài)仿生設(shè)計學(xué)和功能仿生設(shè)計學(xué)是目前研究的ZD。在本文中，還將著重介紹形態(tài)仿生學(xué)和功能仿生設(shè)計學(xué)的一些情況。 作為一門新興的邊緣交叉學(xué)科，仿生設(shè)計學(xué)具有某些設(shè)計學(xué)和仿生學(xué)的特點，但他又有別與這兩門學(xué)科。具體說來，仿生設(shè)計學(xué)具有如下特點： 1、 藝術(shù)科學(xué)性 仿生設(shè)計學(xué)是現(xiàn)代設(shè)計學(xué)的一個分支、一個補充。同其它設(shè)計學(xué)科一樣，仿生設(shè)計學(xué)亦具有它們的共同特性——藝術(shù)性。鑒于仿生設(shè)計學(xué)是以一定的設(shè)計原理為基礎(chǔ)、以一定的仿生學(xué)理論和研究成果為依據(jù)，因此具有很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性。 2、 商業(yè)性 仿生設(shè)計學(xué)為設(shè)計服務(wù)，為消費者服務(wù)，同時的仿生設(shè)計作品亦可刺激消費、引導(dǎo)消費、創(chuàng)造消費。 3、 無限可逆性 以仿生設(shè)計學(xué)為理論依據(jù)的仿生設(shè)計作品都可以在自然界中找到設(shè)計的原型，該作品在設(shè)計、投產(chǎn)、銷售過程中所遇到的各種問題又可以促進(jìn)仿生設(shè)計學(xué)的研究與發(fā)展。仿生學(xué)的研究對象是無限的，仿生設(shè)計學(xué)的研究對象亦是無限的；同理，仿生設(shè)計的原型也是無限的，只要潛心研究大自然，我們永遠(yuǎn)不會有江郎才盡的一天。 4、 學(xué)科知識的綜合性 要熟悉和運用仿生設(shè)計學(xué)，必須具備一定的數(shù)學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、控制論、信息論、人機學(xué)、心理學(xué)、材料學(xué)、機械學(xué)、動力學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、色彩學(xué)、美學(xué)、傳播學(xué)、倫理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基本知識。 5、 學(xué)科的交叉性 要深入研究和了解仿生設(shè)計學(xué)，必須在設(shè)計學(xué)的基礎(chǔ)上，既要了解生物學(xué)、社會科學(xué)的基礎(chǔ)知識，又要對當(dāng)前仿生學(xué)的研究成果有清晰的認(rèn)識。它是產(chǎn)生于幾個學(xué)科交叉點上的一種新型交叉學(xué)科。 五、仿生設(shè)計學(xué)的研究方法 仿生設(shè)計學(xué)的研究方法主要為“模型分析法”： 1、創(chuàng)造生物模型和技術(shù)模型 首先從自然中選取研究對象，然后依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，用各種技術(shù)手段（包括材料、工藝、計算機等）對它們進(jìn)行研究，做出定量的數(shù)學(xué)依據(jù)；通過對生物體和模型定性的、定量的分析，把生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為可以利用在技術(shù)領(lǐng)域的抽象功能，并考慮用不同的物質(zhì)材料和工藝手段創(chuàng)造新的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。 ① 從功能出發(fā)、研究生物體結(jié)構(gòu)形態(tài)——制造生物模型。 找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認(rèn)識。從功能出發(fā)，研究生物的結(jié)構(gòu)形態(tài)，在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，除去無關(guān)因素，并加以簡化，提出一個生物模型。對照生物原型進(jìn)行定性的分析，用模型模擬生物結(jié)構(gòu)原理。目的是研究生物體本身的結(jié)構(gòu)原理。 ② 從結(jié)構(gòu)形態(tài)出發(fā)，達(dá)到抽象功能——制造技術(shù)模型 根據(jù)對生物體的分析，做出定量的數(shù)學(xué)依據(jù)，用各種技術(shù)手段（包括材料、工藝等）制造出可以在產(chǎn)品上進(jìn)行實驗的技術(shù)模型。牢牢掌握量的尺度，從具象的形態(tài)和結(jié)構(gòu)中，抽象出功能原理。目的是研究和發(fā)展技術(shù)模型本身。 2、可行性分析與研究 建立好模型后，開始對它們進(jìn)行各種可行性的分析與研究： ① 功能性分析 找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認(rèn)識。從功能出發(fā)，對照生物原型進(jìn)行定性的分析。 ② 外部形態(tài)分析 對生物體的外部形態(tài)分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此過程中ZD考慮的是人機工學(xué)、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。 ③ 色彩分析 進(jìn)行色彩的分析同時，亦要對生物的生活環(huán)境進(jìn)行分析，要研究為什么是這種色彩？在這一環(huán)境下這種色彩有什么功能？ ④ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析 研究生物的結(jié)構(gòu)形態(tài)，在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，除去無關(guān)因素，并加以簡化，通過分析，找出其在設(shè)計中值得借鑒合利用的地方。 ⑤ 運動規(guī)律分析 利用現(xiàn)有的高科技手段，對生物體的運動規(guī)律進(jìn)行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設(shè)計工程中的問題。 當(dāng)然，我們還可以就生物體的其它方面進(jìn)行各種可行性分析。

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