蜥蜴仿生谈

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由动物启发发明的100个事例

由动物启发发明的100个事例

由动物启发发明的100个事例自古以来,人类一直受到动物的启发,发明出了许多让我们生活更加便利的物品和技术。

这些发明变革了我们对世界的认知,不断推动着科技的发展。

下面就来看看由动物启发发明的100个事例。

1. 像海绵一样吸水的材料2. 模仿蜘蛛的丝绸制成阻燃材料3. 仿生机器鱼进行海洋调查4. 蚊子吸血时的机理启发生产血透析机5. 蝙蝠的结构启发超声波感应技术6. 蜘蛛的行走模式启发机器人的行动方式7. 像鸟嘴一样构造的医疗器械8. 舟山海豚的生存机制启发海洋污染治理技术9. 秋蝉原理启发机器人能使用低能耗工作10. 紀精细造出具有自洁能力的涂料11. 模仿鱼骨制造出更轻更耐压的船体材料12. 模仿鱼鳞设计出表面自润滑材料13. 模仿龙虾的节肢制造出更加灵活的机器人14. 模仿蜘蛛网的结构制造出更加坚韧的材料15. 极地鱼类的防冻机理启发医学技术16. 水母的柔软机理启发电器生产17. 蟑螂能适应极端环境的生存机制启发科学研究18. 拟态猎物的外表启发军事隐蔽技术19. 木虱能跳跃的能力启发机器人生产20. 象鼻设计的抓取工具21. 喵咪的爪子启发生产软性机器手22. 老鹰的机动性能启发航空技术23. 鸡蛋的结构启发开发更耐用的保护材料24. 蜗牛的黏附能力启发生产有机胶水25. 蚂蚁的协作机制启发开发智能系统26. 森林中小型爬行动物的生存技能启发野外求生技术27. 鲤鱼的游泳机制启发水下机器人28. 鸭嘴兽的嗅觉能力启发生产化学传感器29. 蜜蜂的社会结构启发组织管理技术30. 借鸵鸟蛋的外表制造保健器械31. 蛇的敏捷机动启发机器人制造32. 大象长鼻的机能启发机器人生产33. 蝴蝶的翅膀颜色启发生产色彩涂料34. 借冬眠动物的机理设计生产生命维持仪器35. 老虎的肌肉结构启发生产强度更大的车架材料36. 骆驼的耐高温特性启发制造高温材料37. 孔雀的羽毛外形启发生产多彩缎带38. 参照蜗牛的移动方式设计出微型运输机器人39. 仿生开发设计新材料,模仿大熊猫把竹子纤维加固到玻璃中,使玻璃更加坚韧耐用40. 在蚂蚁堆中发现踏板式暖气系统,使加热效果更佳41. 模仿红外线感应蚊子,发明红外线探测器,被广泛用于安防领域42. 借助甲虫的弯曲特性设计出具有超弹性的人工骨骼43. 模仿树叶的结构,发明新型太阳能电池44. 模仿蚊子的叮咬方式,发明航空针45. 模仿蚂蚁的探路方式,发明自动搜索系统46. 模仿豆娘的形态,发明新型机体运输机47. 模仿海星的自我修复能力,开发出新型自修复材料48. 模仿猪鼻子的嗅觉系统,开发出新型气体检测器49. 模仿黑熊的嗅觉特性,开发出新型嗅探设备50. 模仿狗鼻子的嗅觉特性,开发出新型炸弹侦测器51. 模仿蜻蜓的飞行方式,开发出新型飞行器52. 模仿蝴蝶的翅膀结构,开发出高效减阻机翼53. 模仿鲸鱼的捕食方式,开发出新型大型渔网54. 模仿锯鳐的肢体结构,开发出新型机械臂55. 模仿鸵鸟的跑步方式,开发出高速越野车56. 模仿蝎子的毒液成分,开发出新型医用药物57. 模仿蟑螂的聚集方式,开发出新型粘虫剂58. 模仿松毛虫的运动方式,开发出新型小型底盘车59. 模仿蛇的无脚爬行方式,开发出新型机器人60. 模仿蜜蜂的舞蹈语言,开发出新型人工智能系统61. 模仿狐狸的嗅觉特性,发明新型气味测量仪62. 模仿老鼠的听觉特性,发明新型听力检测仪63. 模仿水獭的嗅觉特性,发明新型水质检测仪64. 模仿猕猴的智力特性,发明新型智能控制系统65. 模仿燕子的飞行特性,发明新型高空监测器66. 模仿章鱼的视觉特性,发明新型多能触摸屏67. 模仿蜜蜂的社会结构,发明新型社交应用软件68. 模仿猴子的智慧特性,发明新型学习机器人69. 模仿鹰的目视特性,发明新型人机界面设备70. 模仿猫的感知特性,发明新型环境监测器71. 模仿蜥蜴的运动特性,发明新型机械爬虫72. 模仿鱼的氧气吸收特性,发明新型生命支持设备73. 模仿蝉的鸣叫特性,发明新型声音传输技术74. 模仿大熊猫的销售特性,发明新型营销策略75. 模仿苍蝇的避免机制,发明新型反侦察业务76. 模仿蝴蝶的觅食机制,发明新型植物学研究方法77. 模仿蝗虫的翅膀结构,发明新型飞行器制造技术78. 模仿鲨鱼的感官特性,发明新型水下探测设备79. 模仿藻类的光合作用机制,发明新型人工光合作用设备80. 模仿虫子的化学特性,发明新型化学回收技术81. 模仿蚂蚁的复杂社会结构,发明新型社会管理系统82. 模仿鸟嘴的精确控制特性,发明新型医疗器械83. 模仿萤火虫的发光特性,发明新型光学存储器84. 模仿蛇的剧毒机制,发明新型药品研制方法85. 模仿鼹鼠的地道挖掘特性,发明新型地下工程设备86. 模仿鸟的羽毛结构,发明新型热能材料87. 模仿桂皮的香味特性,发明新型香料调制技术88. 模仿狗的嗅觉特性,发明新型气味分析法89. 模仿猴子的动态视觉特性,发明新型视觉传感器90. 模仿蛙的跳跃技巧,发明新型运动控制技术91. 模仿水母的光敏特性,发明新型光敏材料92. 模仿飞鱼的跃出水面技巧,发明新型飞行船93. 模仿鱼的游动特性,发明新型气压传感器94. 模仿蚂蚁的群体行为,发明新型行为相互作用法95. 模仿大象的理智特性,发明新型人工智能算法96. 模仿螳螂的抓握特性,发明新型机器人爪97. 模仿猴子的语言系统,发明新型语音识别技术98. 模仿狮子的尾巴结构,发明新型机械手臂99. 模仿蟋蟀的鸣叫特性,发明新型声学小器件100. 模仿蚊子的翅膀结构,发明新型微型飞行器总之,动物世界中有着许多值得借鉴的优秀设计,这让生物学不再只是一门独立的学科,也成为了工程学的重要研究领域。

仿生学的研究进展及其应用前景

仿生学的研究进展及其应用前景

仿生学的研究进展及其应用前景伴随科学技术的迅猛发展,人们对自然界各种奇妙生物、构造的深入研究和模仿已经成为一种重要的科学研究方向。

这便是仿生学,它是从生物学、材料科学、机械工程、信息科学等各个领域综合而来的一门学科。

仿生学以“模仿生物、提取先进的生物机能与理念、为人类服务”为基本理念,通过研究各种生物构造、机能、行为方式和思维规律等,进而创造新的材料、器件和系统等。

近年来,仿生学的研究进展有目共睹,特别是在材料、机器人、医药等领域都有广泛应用前景。

一、仿生材料仿生材料是仿生学领域研究的一个重要分支,它主要以生物材料构造和机能为研究对象,通过模仿和设计,制造出具有类似生物材料功能的新材料。

例如,仿生材料中的自愈材料,就是模仿某些昆虫和植物自我修复的机能,研制出一种无需外力干预,自动修补材料的新型材料。

另外,仿生材料还可以模仿如树木、蜥蜴皮肤、贝壳等的机能和特点,创造出一些具有超高强度、超弹性、超防水、超耐磨性等突出特点的新材料。

二、仿生机器人仿生机器人是仿生学中的另一个热点领域,主要研究如何从生物体中汲取灵感,创造出更加先进的机器人。

仿生机器人的研发有广泛的应用前景,例如仿生机器人能够在各种恶劣环境中进行作业,成为解决某些特殊问题的利器。

此外,仿生机器人还可以在军事、医疗、航空等领域中扮演重要角色。

三、仿生医学仿生医学是仿生学领域中和人类生命健康密切相关的领域,主要研究如何从生物体中提取灵感,研究和开发新型生物医学器械、药物、诊疗手段等。

在这个领域,仿生学的研究成果已经得到了广泛的应用。

例如,仿生医学领域研制的人工心脏和机械手臂等器械,可以帮助患者恢复或增强人体功能;仿生药物的研发可以提高药物的效率和减少不良反应;仿生诊疗手段可以提高诊疗的准确性和治疗效果。

可以预见,仿生医学在未来会为医学和医生带来更多的帮助和突破。

总之,仿生学是当前各项技术和学科交叉融合应用的体现,其研究成果已经深度渗透到生活、工业、医疗、军事、航空等多个领域,影响着人类的生产生活方式和发展方向。

十大人类发明动物仿生技术

十大人类发明动物仿生技术

十大人类发明动物仿生技术美国《心理绒毛》杂志报道,从古至今,人类一直在从大自然吸取灵感。

维可牢尼龙搭扣即是研究人员受野蓟钩刺启发开发出来的,而第一代道路反射镜也是模仿猫眼结构制造的。

今天,模仿大自然的科学(即生体模仿学)已成为一个产值达十亿美元的行业。

以下是我们人类从动物王国“偷学”的十大技术。

1. 塑料涂层(偷学对象:鲨鱼)基于鲨鱼皮开发出的一种塑料涂层,目前正在医院患者接触频率最高的一些地方进行实验细菌感染恐怕是最令医院头疼的一件事,无论医生和护士洗手的频率有多高,他们仍不断将细菌和病毒从一个患者传到另一个患者身上,尽管不是故意的。

事实上,美国每年有多达10万人死于他们在医院感染的细菌疾病。

但是,鲨鱼却可以让自己的身体长久保持清洁——长达一亿多年。

如今,正是由于鲨鱼这一特性,细菌感染可能会重蹈恐龙的覆辙——从地球上彻底消失。

与其他大型海洋动物不同,鲨鱼身体不会积聚黏液、水藻和藤壶。

这一现象给工程师托尼·布伦南(Tony Brennan)带来了无穷灵感,在2003年最早了解到鲨鱼的特性以后,他多年来一直在尝试为美国海军舰艇设计更能有效预防藤壶的涂层。

在对鲨鱼皮展开进一步研究以后,他发现鲨鱼整个身体覆盖着一层层凹凸不平的小鳞甲,就像是一层由小牙织成的毯子。

黏液、水藻在鲨鱼身上失去了立足之地,而这样一来,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这样的细菌也就没有了栖身之所。

一家叫Sharklet的公司对布伦南的研究很感兴趣,开始探索如何用鲨鱼皮开发一种排斥细菌的涂层材料。

今天,该公司基于鲨鱼皮开发出一种塑料涂层,目前正在医院患者接触频率最高的一些地方进行实验,比如开关、监控器和把手。

迄今为止,这种技术看上去确实可以赶走细菌。

Sharklet公司还有更宏伟的目标:下一步是开发一种可以消除另一个常见感染源——尿液管——的塑料涂层。

2. 音波手杖(偷学对象:蝙蝠)音波手杖这听上去就像一个糟糕玩笑的开头:一位大脑专家、一位生物学家和一位工程师走进了同一家餐厅。

17《体育》授课教案模仿动物爬行

17《体育》授课教案模仿动物爬行

实践教学:模仿动物爬行训
03

热身活动与运动技能准备
1 2
轻松的热身运动
包括慢跑、跳绳、体操等基本活动,以准备学生 的身体。
讲解动物爬行基本动作
让学生了解不同动物的爬行方式,如熊爬、鳄鱼 爬、猫爬等。
3
拉伸练习
针对主要肌肉群进行拉伸,防止运动伤害。
分组模仿动物爬行练习
01
02
03
分组进行
将学生分成若干小组,每 组选择一种动物进行模仿 爬行。
02 过程与方法目标
通过讲解、示范、练习等多种教学方法,引导学 生积极参与课堂活动,培养学生的自主学习能力 和团队协作精神。
03 情感态度与价值观目标
激发学生对体育运动的兴趣和爱好,培养学生积 极参与体育锻炼的意识和习惯,促进学生身心健 康发展。
课程安排与时间
授课时间
本课程按照学校的课程安排进行,一 般为一个学期或半个学期。
优秀奖
荣誉证书。
评选优胜者并颁发奖品
在全班同学的见证下,为获奖学生颁发奖品和荣誉证书 。
鼓励所有参与比赛的同学,肯定他们的努力和表现。
知识拓展:动物行为学及仿
05
生学应用
动物行为学简介及研究意义
动物行为学定义
动物行为学是研究动物行为及其内在机制的学科,通过观察、实验和分析等方法,揭示动物行 为的规律、机制和进化意义。
方式。
通过模仿动物爬行,感受到了身 体柔韧性和协调性的提高,对于 体育运动的乐趣有了更深的体会

在练习过程中,能够注意安全问 题,避免受伤。
教师对本次课程反思
本次课程中,学生的参与度和积极性较 高,能够认真听讲并积极参与模仿动物
爬行的练习。

军事发明:仿生动物

军事发明:仿生动物

军事发明:仿生动物作者:张晓天来源:《下一代英才》2014年第10期动物不仅是人类的朋友,而且还是人类的“良师”。

有不少项军事发明,就是来自于某种动物的启发。

响尾蛇与响尾蛇导弹蛇在夜里捕鼠主要靠的是“热眼”。

热眼并不是眼睛,而是一个热感应器。

响尾蛇的“热眼”长在眼睛和鼻孔之间的一个小小的颊窝。

由于野鼠等小动物身上总会散发出一定的热量,散发出一种红外线,这种红外线一旦被“热眼”捕捉到发热物体所处的位置,蛇便迅速出击。

科学家模仿蛇的“热眼”,制造出红外线定位器,安装在弹道导弹上,用来感受飞机等目标的红外辐射,引导导弹击中目标,这就是现代化的尖端武器——响尾蛇导弹。

蝙蝠与雷达蝙蝠的眼睛极度近视,在夜里捕食靠的不是眼睛,而是“回声定位”。

在蝙蝠头部的口鼻上长着被称作“鼻状叶”的结构,这是一种奇特的超声波装置。

如果碰到障碍物或昆虫,它发出的超声波就会被反射回来,被它超凡的耳廓接收并传递给大脑。

它的超声探测分辨率极高。

科学家在蝙蝠回声定位系统的启发下,研制出声音雷达,只不过发射的是电磁波而不是超声波。

用它可以测定出飞机、舰船等物体的位置。

雷达是军事上必不可少的电子装备,而且在科学研究领域中也起着不可替代的作用。

蜓眼与反导弹监测仪蜻蜓在飞行中捕食靠的是两只硕大的复眼。

昆虫的复眼里有许多六角形的小眼所组成。

小眼越多视力越佳。

蜻蜓的复眼有两万个之多,是其他昆虫的几倍甚至是几十倍。

科学家通过对蜻蜓复眼的研究,设计制造出高精度、高灵敏度的电子监测仪器,从而改善了飞机的性能,提高了反导弹系统的精确度。

飞蛾与自控导弹飞蛾在夜间活动时,是依靠月光来判断方向的。

飞蛾看到灯光时,错误的以为是月光,结果“扑火”葬送性命。

飞蛾扑火给兵器专家以启示,为一种自动控制的远程导弹的弹头,安装一个有光电仪器和望远镜组成的类似飞蛾那样的“眼睛”,以一定的角度对着一颗明亮的恒星,导弹发射后,就沿着预定的航线飞行,而那“眼睛”始终跟踪这颗恒星并保持着既定的角度。

仿生学的例子

仿生学的例子

仿生学的例子仿生学的例子(1):蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见。

雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。

在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。

仿生学的例子(2):苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。

苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。

苍蝇的嗅觉个性灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。

但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢原先,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。

若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。

大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。

因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。

这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。

就是把十分纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。

这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。

利用这种原理,还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。

仿生学的例子(3):鲸的前鳍--神奇能量的秘密!座头鲸前侧有垒球般大突起的前鳍,能够划过水面,让它悠游在海洋里。

但根据流动力学原理,这突起就应会妨碍前鳍的运动。

根据他的研究,费雪为风扇设计具突出边缘的叶片,叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20。

他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品,很快地会将这项节能的技术授权给世界各地的公司工厂。

但费雪心中的大鱼是风力能源。

他相信只要加一些结节在涡轮机的叶片上将会改善整个产业,使得风力的价值更胜以往。

仿生智能“蜥蜴”机器人

仿生智能“蜥蜴”机器人

仿生智能“蜥蜴”机器人作者:刘珂漆昕等来源:《科技创新与品牌》2013年第06期在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天,仿人及仿生物机器人相继被研制出来。

仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员。

在第十二届中国青少年机器人竞赛上,由甘肃省临洮县第一实验小学机器人创意小组的同学们设计研制出的仿生智能“蜥蜴”机器人,虽然没有国际上许多尖端技术,但是学生们充分发挥了自身的创新与动手能力,通过长期观察蜥蜴这种爬行动物的形状、行为及生活习性,制作出了仿真的蜥蜴形象和具有机器人智能控制能力的机器生物体。

选择仿生对象为什么会选择蜥蜴这种动物来作为仿生对象呢?创意小组经过讨论后认为:蜥蜴属于爬行类,其骨骼结构简单,易于模仿关节运动。

而4足动物制作起来也易于平衡。

同时,作为机器人应该是一种具有智能判断、自动运行能力的机器。

结合这两方面的特点,创意小组最终选择仿生智能“蜥蜴”机器人来作为研究对象以及制作目标。

由于步行式机器人关节较多,行走方式特别,制作起来相对困难,在查阅诸多资料后,最终创意小组决定采用arduino单片机为主控制单元,32路舵机控制器为动作控制单元,配以10个舵机为行走单元,红外线传感器、气体传感器、无线视频采集设备为功能单元。

机器人的外形则采用了普通的亚克力板来制作,按蜥蜴的形状进行压制和组装。

小蜥蜴大用途制作一台机器人,最终目标是把它应用到现实生活的各个领域,让它能更好地为人类服务。

创意小组通过近半年多时间的搭建和调试,使这台仿生蜥蜴机器人不仅可以应用于野外环境下的无人化视频采集,发生灾害地区的环境观察,有害气体泄漏地区的气体探测,还能够在这些环境中自由行走。

在实用性方面,仿生智能“蜥蜴”机器人拥有三大实用功能:一是可以通过智能判断,在行走过程中自己识别道路情况,在有障碍的情况下可以有选择性地避开障碍。

二是具备视频收集功能。

它的“第三眼”,也就是在它的上方安装的无线视频摄像头,可随时传输回视频信号,可以方便了解机器人所处的位置及环境。

初中生物课件《人工智能背景下的蜥蜴仿生》课件

初中生物课件《人工智能背景下的蜥蜴仿生》课件
人工智能背景下的蜥蜴仿生
什么是人工智能?
人工智能(Artificial Intelligence),英文 缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩 展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一 门新的技术科学。
机器人应用
你知道机器人有哪些应用吗?
机器人应用
你知道机器人有哪些应用吗?
鬃狮蜥的一生
2.你还知道哪些动物有蜕皮现象吗?
节肢动物
鬃狮蜥的一生
求偶
交配
食物
价值
1.作为宠物,增加生活乐趣; 2.具教育意义:培养责任心、爱心和社交能力。 3.职业选择; 4.仿生应用
仿生是指模仿生物的形态结构或 生理功能来制造的仪器设备
仿生应用
(1)飞檐走壁(壁虎)
狮蜥[zōngshīxī](又称中部鬃狮蜥),主要分 布于澳大利亚东半部,全长约40厘米,最大可达 约50厘米。现常作为家养宠物。
鬃狮蜥的身体结构
鬃狮蜥的身体结构
鬃狮蜥的一生
受精卵
孵化
鬃狮蜥的一生
成体 幼体
鬃狮蜥的一生
蜕皮
1.你知道蜥蜴为什么蜕皮吗?
外骨骼不能随身体长大而长大
(2)踏浪行走(斑冠鬣蜥)
仿生应用
(3)防沙耐磨(沙漠蜥)
仿生应用
(4)高冠变色龙?
仿生应用
(4)高冠变色龙?
玩一玩 仿生手的制作
1.将自己的左(或右)手按在卡纸上,用铅 笔描好(记得标出指关节的位置)并剪出手 的轮廓,在指关节处(共14个,从拇指到小 指分别为2、3、3、3、3)向内折90度;
A. 两栖动物 B .爬行动物 C .哺乳动物
高冠变色龙
爬行动物
守宫
石龙子

蛇怪蜥蜴及飞蛙仿生设备研制

蛇怪蜥蜴及飞蛙仿生设备研制

蛇怪蜥蜴及飞蛙仿生设备研制摘要:通过仿生蛇怪蜥蜴设备的研制,使机器人脚掌快速踩踏水面行走,以履带形式在陆地上行走,可以提高机器人的机动性和野外调查应用的价值。

通过仿生飞蛙设备的研制,使得机器人可以从高处滑翔降落回收,克服传统攀爬机器人回收困难的缺点使机器人可以跳过障碍物,适应恶劣环境的场合。

关键词:蛇怪蜥蜴;飞蛙;仿生机器人在适应自然界的进化和生存过程中,各种动物演化形成了与其生存环境相应的形态结构和运动结构。

蛇怪蜥蜴和飞蛙作为水陆两栖机器人的理想仿生对象,对蛇怪蜥蜴水上行走的运动机理展开研究,对水陆两栖机器人的研究进展具有重要意义。

通过依据蛇怪蜥蜴和飞蛙的形态结构和运动结构,研制相应的仿生机器人,可以在野外调查,军事侦察,抢险救灾等领域发挥突出的作用。

1.蛇怪蜥蜴仿生设备研制1.1设计内容设备所采用的技术方案是,一种仿蛇怪蜥蜴水陆两栖行走机器人,包括机器人本体,机器人本体的一端设有电机,电机的输出轴通过链轮轴连接有链轮,机器人本体的另一端设有转向尾巴;机器人本体上还装有足式履带机构,足式履带机构与链轮连接,且足式履带机构与导向机构配合。

1.2设备研制和介绍仿蛇怪蜥蜴设备包括平行设置在机器人本体上的导轨支架A和导轨支架B,导轨支架A和导轨支架B正对的一侧分别设有环形的导向轨道A,导轨支架A和导轨支架B背离的一侧分别设有环形的导向轨道B,导向轨道A和导向轨道B对足式履带机构上的足式模块具有导向作用;合适的导向轨道A和导向轨道B使得脚掌可以以平行于水面的姿态踩踏水面产生空气腔提供向上的托举力,以竖直姿态离开水面,减小出水阻力。

设备包括六个平行设置的足式模块,每个足式模块包括脚掌支架,脚掌支架的两端下侧分别对称设有脚掌,脚掌支架的中部设有支座A,支座A与链条连接,支座A的相对两侧分别对称设有支座B,支座B内穿插有转销B,转销B的一端穿套在支座B内,转销B的另一端伸出支座B用于与导向轨道B配合,两个支座B上的转销B相对设置。

奇异的仿生学军事仿生谈答案

奇异的仿生学军事仿生谈答案

奇异的仿生学军事仿生谈答案1【单选题】仿生学的定义是(B)年提出的。

A、1955年B、1960年C、1965年2【多选题】仿生需求包括(ABCDEF)。

A、生存需求B、军事需求C、健康需求D、发展需求E、精神需求F、兴趣需求3【多选题】材料的结构包含(ABC)。

A、宏观B、介观C、微观4【多选题】仿生模本包括(ABC)。

A、生物模本B、生活模本C、生境模本5【多选题】仿生需求中发展需求包括(ABC)。

A、感知更强的仿生B、功能更优的仿生C、运动更好的仿生6【判断题】远古时代人与自然的关系是生存、自卫、竞争。

√7【判断题】信息时代人与自然的关系是观察——灵感——模仿×8【判断题】海豚游速慢的时候皮肤是粗糙的,游速快的时候是光滑的。

×9【判断题】自然界中植物有150万种。

×10【判断题】贝壳珍珠层的硬度是普通文石的2倍,韧性是普通文石的10000倍。

×从灵感到制造的创新过程——仿生学的研究方法1【单选题】蚯蚓体外有一层体表液,形成一个多层界面系统,蚯蚓蠕动前行在BA、外界面层B、内界面层C、体表液层D、体表层2【单选题】荷叶具有自清洁效应是由于表面CA、微米形态B、表面腊状物质C、微纳结构与腊状物质共同作用D、纳米突起3【单选题】地面机械触土部件与土壤接触时面临的问题是(B)A、磨损B、粘附C、腐蚀D、氧化4【判断题】仿生电渗铲斗是模仿了蜣螂的体表电位特点制造的。

×5【判断题】穿山甲能打洞、上树,还会游泳。

√【判断题】土壤动物粘附脱土功能的实现是由于其体表形态。

×适者生存——军事仿生1【多选题】狡兔三窟中提到的历史人物有(AD)。

A、孟尝君B、信陵君C、李斯D、冯谖2【判断题】动物合群抗敌在防御战术上应用为“环形防御”。

√3【判断题】蜘蛛在天气变暖前开始吐丝织网。

×4【判断题】狗在遇到敌人时,通常使用示弱的防御战术。

×5【判断题】海豚真皮层具有乳突结构。

蜥蜴仿生谈

蜥蜴仿生谈

蜥蜴仿生谈作者:毕役来源:《百科知识》2015年第18期在现存的爬行动物中,蜥蜴是最为兴盛的一个大家族,全世界大约有3000种左右,我国已知的有150余种。

蜥蜴家族中的避役——“变色龙”——一支最为著名,不过家族中的其他成员也各自成功地演化出多姿多彩的野外生存本领:壁虎喜欢在墙壁上穿梭,树蜥能够在树干上攀援,飞蜥依靠前后肢之间发达的皮膜在树林中滑翔,蛇蜥利用光滑的身体在地下穴居,麻蜥、草蜥、石龙子等善于在地面飞奔,而斑冠鬣蜥甚至能在水面上自由“行走”……独门绝技蜥蜴既是捕食动物,又是很多捕食者的猎物。

因此,它们在进攻与防御两方面都演化出不少奇特的本领,甚至一些令人费解的独门绝技。

在进攻方面,它们主要用舌头作为捕食工具,依靠粗糙的舌面和黏液猎获各类昆虫。

但也有一些种类,如避役,并不满足于这种“叼虫小技”,而瞄准了栖息在树枝上的小鸟,因为它们舌头末端的吸盘功能强大,使其可以捕到较大的猎物。

蜥蜴类中捕食能力最强的是巨蜥。

生活在印尼小岛上的科摩多巨蜥体长达4米,是现今世界上最大的蜥蜴,能捕食猪、鹿和水牛等大型动物。

据说,在它生活的早期(1万多年前的更新世),它甚至仅以当时的矮象为食。

在防御方面,除了人们熟知的“断尾自救”之外,许多种类都演化出了一些“尖端”的防御武器。

例如,澳大利亚的伞蜥颈部四周长有舌骨所支撑的伞状领圈皮膜,色彩炫亮,遇到攻击时会瞬间张开,吓退敌人。

马达加斯加岛上的“伪装大师”叶尾壁虎尾部酷似枯叶,边缘处还带有锯齿状的凹陷,像是被昆虫咬食过的一样。

它的伪装技术是如此高明,简直到了以假乱真的地步。

我国广西特产的鳄蜥在其所栖息的树枝被触动后,它就会立即翻身落入积水坑中躲藏,潜水时间可达20分钟之久,因此有“落水狗”的俗称。

北美洲外表肥硕的短角蜥更是有着恐怖的秘密武器,它在受到攻击时会从眼睛里喷出有毒的血来,射程可达1米。

在巴哈马群岛,科学家引入一种较大的肉食性蜥蜴,仅仅6个月后,岛上原产的棕色变色蜥蜴的腿纷纷变长,以便能逃到树枝上躲避“杀身之祸”。

仿生学的研究及应用

仿生学的研究及应用

仿生学的研究及应用随着科技不断进步,仿生学作为一门新兴学科备受关注。

仿生学研究自然界生物的结构、功能、行为等,通过模拟与之相似的机构、器官等,实现对生物模型的模拟、仿真与优化,以期达到提高人类生产和生活水平的目的。

本文将从仿生学研究的基础理论、典型研究领域、应用案例等方面入手,详细地介绍仿生学的研究与应用。

一、仿生学基础理论:仿生学作为一门新兴学科,其的发展需要借鉴生物学、力学、控制论、智能科学等多学科的知识。

在仿生学的研究中,生物学是基础。

生物在进化的过程中,通过不断适应环境、选择优良特点的方式,形成了各种适应性的结构、器官、行为等,这种进化的过程是自然选择的结果。

对生物进化的理解,对仿生设计有着非常重要的影响。

力学学科则描述了自然界中各种物体的运动规律,能够帮助工程师实现仿生结构的设计和仿真。

控制论研究各种系统的控制问题,可以为仿生机器人的设计和控制提供帮助。

智能科学则可以帮助解决生物的智能行为的研究问题,并用于仿生机器人的设计。

二、仿生学典型研究领域:1.仿生材料仿生材料是指市面上模拟自然环境材料的科技产物。

这类材料能够模拟并具备自然材料的特性,如鲨鱼皮肤材料、蜥蜴爪形状的复合陶瓷材料、仿鱼鳞涂料材料等。

这些仿生材料的应用范围非常广泛,比如在交通运输领域中,应用鲨鱼皮肤材料可以减少车辆行驶过程中的风阻,从而降低能耗。

2.仿生机器人仿生机器人是仿生学应用的代表,它主要是通过模拟自然界中的动物和机器结合实现的。

比如仿写生动物建造的仿生机器人,通过复制动物肢体的运动方式,对人体有害的工业作业可以通过仿生机器人代替完成。

同时,在军事、医疗领域的应用也有助于减少人员的伤亡。

仿生机器人的进一步研究,将有助于实现自动化的生产,提高人类生产力。

3.仿生传感器仿生传感器是以仿生学的原理为基础,仿造生物的感知机制结构开发而出。

比如利用蚂蚁的信息传递机制研发的新型传感器,这类仿生传感器具有高度的灵敏度、超强的信息传递功效,适用于环境监测、医用诊断和控制机器人等多个领域。

仿生学领域的最新进展

仿生学领域的最新进展

仿生学领域的最新进展自然界中存在着各种奇妙的生物形态和生理功能,而仿生学就是利用这些天然的形态和功能原理,来解决人类生态环保和科技领域的难题。

在近年来,随着科技的不断进步,仿生学领域的研究也取得了重大的进展,以下就让我们来看看有哪些最新的应用和研究成果。

一、仿生机器人仿生机器人是仿生学中一个应用最广泛的领域,因为仿生机器人的设计可真正实现从机械到生物的跨越。

科学家通过模拟自然界中的生物研究出一系列高效的仿生机器人,如蜜蜂机器人、考拉机器人、火蜥蜴机器人等。

这些仿生机器人均具有生物的特点和优势,从而能够在许多领域产生革命性的影响。

例如,考虑到火灾烟雾严重影响救援人员的视线,科学家设计了嗅觉仿生机器蜂,可以在烟雾中识别出火源,从而在救援人员到达前寻找被困人员救援。

此外,具体到医疗领域,现在已经有仿生手臂和仿生眼睛等医疗器械,可以替代或者辅助医生完成手术和诊断,而且还带来更好的效果和更少的风险。

二、仿生材料仿生材料是仿生学研究越发重要的领域之一,不同于传统材料的自然材料,仿生材料的材料特性和性能受到生物学原理的启示。

随着材料科学技术日渐增强,所开发出的仿生材料逐渐被应用到多个领域。

典型的例子包括:腹肌材料、壁虎贴等。

腹肌材料的纵向柔软度和横向刚度模拟了腹肌的结构特点,因此广泛用于机器人角色和活动现代治疗等领域;壁虎贴则是受到壁虎附着超强的特性启示,开发了一种具有高效粘附力的新材料,目前已在各种领域广泛应用。

例如在橡胶墙虎拼图上和医疗领域等。

三、仿生设计仿生设计是仿生学领域中的另一个领域,根据自然界中的生物形态,科学家和设计者可以获得许多有创意、优美、实用的设计。

就如我们所熟知的万能芯片,微型蜘蛛机器人四足设计等等。

通过仿生设计,科学家们可以做到科技的小巧、高效率、自动化等优点,已经行成了一种在人们生活中广泛使用的模式。

总结起来,仿生学的研究和应用已经逐渐深入到各个领域,从机器人到材料、设计和医疗等领域,都深深印刻着仿生学的理念。

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这种生物耦合现象也是 工业仿生研究的重点,例如 在水泥生产上,水泥粉磨系 统是水泥生产的重要核心部 件,其磨损与脱落是制约水 泥生产的重大技术难题。而 通过模仿沙漠蜥蜴体表形成 刚柔耦合的多层耐磨结构, 为磨 辊 的 制 备 开 辟 了 一 条 新 途 径 。科 学 家 通 过 形 态 、结 构 和材料的合理耦合,研制成 功了多元耦合仿生磨辊生产 新工艺,改善了水泥粉磨系 统核心部件的耐磨性能。
受壁虎的启发,科学家 发明了一种具有防水功能的 强力医用绷带,可以广泛地 应用于外科手术和修复伤口 等方面。 他 们 利用计算机技 术,模拟壁虎足掌底部的结构, 在绷带表面上“刻制”出很多极 其微小的丘壑,使这种绷带的附 着力大大增强,能紧贴人体组 织。此外,这种绷带由生物橡 胶 制成,即使留在体内,也可 自 动生物降解。
动物的再生能力一直是 仿生学研究的重点。不久前, 美国一位老人的手指尖被不 慎切断,科学家把一种混有 蛋白质和结缔组织的“再 生 粉 末 ”撒 到 伤 口 上 ,使 人 惊讶万分的是,他的手指 尖在 4 周后竟然慢慢地重 新 长 了 出 来 。科 学 家 相 信 , 人体内的每个组织中都存 在着有再生能力的细胞, 他们需要做的就是找到这 些 细 胞 ,并“ 命 令 ”它 们 进 行再生工作。
飞檐走壁
壁虎能在光滑如镜的墙 面 或 天 花 板 上 穿 梭 自 如 ,甚 至用一只脚在天花板上倒 挂 。它 可 以 轻 易 附 着 和 剥 离 ,
不会在爬过的表面留下任何 痕 迹 。 这 种“ 飞 檐 走 壁 ”的 功 夫常常令人不解。
“ 壁 虎 漫 步 ”靠 的 不 是 吸 盘,而是它每只脚底下所具 有的 200 万根细小绒毛 。每 根绒毛根部有几十微米粗, 而顶端又分成数十万个更细 更弯的绒毛,直径仅几百纳 米 ,其 末 梢 延 展 成 扁 平 形 ,形 成 微 小 的“ 刮 板 ”,黏 性 非 常 强。这些数量达数十亿的刮 板看起来就像长在绒毛顶端 的花椰菜,为壁虎大面积地 贴近墙面提供附着点,从而 支撑其体重。这种特殊的黏 着力是由壁虎脚底下大量的 绒毛与物体表面分子之间产 生的“范德华力”累积而成 的 。“ 范 德 华 力 ”是 中 性 分 子 彼此距离非常近时,所产生 的一种微弱的静电作用力。 而且,这种附着力具有可逆 性 ,可 通 过“ 剥 落 ”轻 易 打 破 , 就像撕开胶带一样。
因此,蜥蜴家族引起了 越来越多的生物学家、生态 学家的关注和研究,逐渐揭 开了它们从前鲜为人知的奥 秘。它们的诸多本领也成为 了仿生学专家进行探究和模 仿的对象。
断尾再生
蜥蜴在遭遇敌害时会自 断其尾,断尾不停跳动吸引 了捕食者的注意,自己便能
逃之夭夭,而且生还之后 ,它 的尾巴还能再生。这是由于 在它的尾椎骨中有一个光滑 的关节面,把前后半个尾椎 骨连接起来,这个地方的肌 肉、皮肤、鳞片都比较薄 而 松 弛,所以在尾巴受到攻击时 就可以通过剧烈摆动身体和 尾 部 肌 肉 强 有 力 的 收 缩 ,造 成尾椎骨在关节面处发生断 裂。由于尾巴不是单纯以脂 肪的形式贮存能量,而是形 成更容易释放能量的糖原化 脂肪,所以刚断下来的尾巴 的神经和肌肉都保持着一定 的功能,会在 地上颤动不停 , 因而起到了转移捕食者视线 的作用。
防沙耐磨
对于生活在沙漠中的蜥 蜴来说,其体表的鳞片能起 到保护身体、防止水分散失 等作用。它们布满鳞片的体
北 方 人·2016·11·A
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表通常是由单个鳞片的材料 和形态、鳞片的排布方式以 及皮肤的多层结构三者构成 的一个复合系统。
鳞片的形状多种多样, 主 要 分 为 四 边 形 、六 边 形 、菱 形等,鳞片中部均有不同程 度的突起。这些鳞片通过不 同的方式排列,主要可分为 覆瓦状排列与正六边形排列 两种,其他的排列方式均由 这两种方式变换而成。皮肤 的多层结构包括外部的角皮 层、角质层所构成的硬壳支 撑体以及填充于硬壳内部的 较软的结缔组织。当体表 受 力时,这种复合结构可形 成 多 方 向 受 压 的 状 况 ,延 缓因压力而造成的纵向开 裂,因而具有较高的承载 能力,特别是有着优良的 耐 气 、 固两相流冲蚀的能 力 。 因 此 ,这 种 形 态 、结 构 相 耦合使沙漠蜥蜴的体表具有 优异的耐受沙粒冲蚀磨损的 作用。
断尾以后,自残面的伤 口很快就会愈合,形成一个 尾芽基,经过一段细胞分裂 增长时期,然后转入形成鳞 片的分化阶段,最后便长出 一条崭新的再生尾,只是与 原来的尾巴相比,显得比较 短而粗。
蜥蜴的尾巴为什么能再 生呢?原来,生物体的细胞在 分化后,就组成了不同的器
官,有了不同的特殊 功 能 ,成 为只能干好某一项工作的 “专门人才 ”; 而 许 多 没 有 分 化的细 胞则是 “ 多 面 手 ”,能 根据身体的需要改变其“专 长”。当蜥蜴 的 尾 巴 受 伤 后 , “多面手”细胞就转 移 到 受 伤 部位,齐心协力地造出一条 新尾巴。

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行动物中, 蜥蜴是最为兴盛的一个大家 族,全世界大约有三千多种 , 我国已知的有一百五十多 种 。 蜥 蜴 家 族 中 的 避 役— —— “ 变 色 龙 ” 一 支 最 为 著 名 ,不 过家族中的其他成员也各自 成功地演化出多姿多彩的野 外生存本领:壁虎喜欢在墙 壁上穿梭,树蜥能够在树干 上攀援,飞蜥依靠前后肢之 间发达的皮膜在树林中滑 翔,蛇蜥利用光滑的身体在 地 下 穴 居 ,麻 蜥 、草 蜥 、石 龙 子等善于在地面飞奔,而斑 冠鬣蜥甚至能在水面上自由 “行走”……
科学家还利用纳米材料 开 发 出 具 有 高 效 、可 逆 、干 性 附着等特性的超级黏合材 料—— —“壁虎皮肤 ”。这种仿 生材料可以广泛地应用到我 们的生活中,例如制造出足 球和板球守门员使用的黏性 超强的手套以及抓地更牢的 运 动 鞋 、登 山 设 备 ,制 作 在 雨
雪气候中不再打滑的汽车轮 胎 ,将 电 视 机 、电 脑 显 示 器 等 电子产品等随意附着于墙面 并随时根据需要分离等等。 在影视拍摄中,无需借助电 脑特技,演员们就能真正在 摩天大楼的玻璃幕墙上一展 身手了。
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