仿生昆虫研究王金新20121340011041.ppt

二、昆虫形态的仿生
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应用于 军事和 航空航 天领域
应用方面
应用于 建筑设 计方面
二、军事和航空航天领域的应用
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3 模仿蝴蝶翅面上 的鳞片随阳光照 射方向自动变换 角度而调节体温 的原理成功实现 对人造卫星由于 位置不断变化而 引起温度骤然变 化 的控制
模仿蝴蝶色 彩和花纹的 军事伪装设 施

LOGOΒιβλιοθήκη 模仿蜻蜒翅膀 上的翅痣在飞 机的两翼加上 平衡重锤解决 飞机因高速飞 行而引起振动 的棘手问题
二、建筑设计方面的应用
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在一些大型建筑中,经常 模仿蜜蜂巢穴的六角形 的架构设计,使建筑物 具有高强度力学支撑结 构,既坚固、美观,又节 省建材
三、昆虫体表微观结构与功能的仿生
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模仿蝴蝶翅膀 表面细微结构 开发新型防伪 技术(如防伪纸 币或信用卡)
四、听觉方面的应用
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模仿昆虫听觉结构,研究其对声发射、接收、听信 息加工及运动调控的感觉神经生物学与神经行为 学原理,可望开发先进的“反声纳”装置。
四、视觉方面的应用
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昆虫(特别是家蝇)具有快速、准确地处理视觉信 息的能力,能实时计算出前面飞行物的方位与速度 同时发出指令控制并校正自己的飞行方向和速度 以便跟踪和拦截目标。对昆虫复眼这一定向导航 系统的研究已得到广泛重视各国都在加紧昆虫视 觉仿生研究,试图模仿昆虫复眼成像机理以及昆虫 视觉信息处理过程,研制新型靶标自动制导系统
五、昆虫运动功能的仿生
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微小昆虫则是大自然 创造的“微型飞行 器”,经过上亿年的 进化和环境适应,在 形态、运动方式以及 利用“新型”空气动 力学原理 等方面,达 到了近乎完美的程度 这是 各国发展MFI技 术加以仿生借鉴的核 心
昆虫运动功能仿生 的另一个方向是制 造虫型机器人模仿 昆虫在陆地行走的 腿足部结构和运动 原理,研制具有昆 虫足样行走能力的 机器人或虫样蠕动 的微型机车被用于 行进到崎岖不平的 山路或其它非平坦 地带 .
六、昆虫其他特异能力的仿生
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美国军事专家受 甲虫喷射原理的 启发研制出了先 进的二元化武器
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一些昆虫(如:萤 火虫)可将化学 能直接转化为光 能,模仿萤火虫 的发光原理制成 的冷光源使发光 效率提高十几倍 大大节约了能量
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提出所谓“蚂蚁 算法”有的将其 原理用于研究 MAV和 多个机器 人之间的协同工 作
总 结
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要进一步开拓仿生研究的新领域尤其要注重昆虫特异能 力(如:特异的感觉能力、信息处理能力)的仿生。只有通 过多学科的交叉,结合现代生物学、工程学、微电子学等 学科的研究技术和方法,加强对昆虫器官组织和细胞的生 物学特性、功能及其机理的基础研究,深入理解昆虫各器 官系统的生理学、生物化学、生物信息学等生物过程及 其相关功能, 才能在比较高的层次上更加有效地进行昆 虫仿生。
应用方面
通过研究土壤昆虫 的体表微观构造,发 现体表的非光滑结 构体液和负性 电位 有利于减黏脱附,利 用这些特性,进行仿 生研究,解决地面机 械的土壤黏附问题, 开发出对土壤的黏 附大为减少的仿生 犁和仿生推土机铲
四、昆虫感觉器官功能的仿生
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嗅觉
听觉
视觉
四、嗅觉方面的应用
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不同的昆虫嗅觉灵敏度有差异,触角的结构以及相 应的传导网络是其重要的决定因素除了高灵敏度 以外,昆虫的嗅觉感受器还具有高分辨率和高度特 异性的特点。目前,各国都在加紧研制实用的仿昆 虫触角的嗅觉感 受器检测装置。有的直接将昆虫 触角与场效应管相连组成气味物质检测系统;有则 仿昆虫嗅觉感受器排列组合研制复传感器（传感 器阵列）
仿生昆虫研究
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班级：2012级生物科学班 姓名：王金新 学号：20121340011041
目录
1 2 3 4 5 仿生学简介 昆虫形态的仿生
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昆虫体表微观结构与功能的仿生
昆虫感觉器官功能的仿生 昆虫运动功能的仿生
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昆虫其他特异能力的仿生
一、仿生学简介
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仿生学一词是1960年由美国斯蒂 尔根据拉丁文“bios（生命方式 的意思）”和字尾“nlc（‘具有 „„的性质’的）”构成的。这 个词语大约从1961年才开始使 用。某些生物具有的功能迄今比 任何人工制造的机械都优越得多 ，仿生学就是要在工程上实现并 有效地应用生物功能的一门学科