昆虫仿生面面观
仿生昆虫研究王金新20121340011041.ppt
二、昆虫形态的仿生
LOGO
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
LOGO
1
2
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
LOGO
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
LOGO
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
LOGO
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
LOGO
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
LOGO
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
八大经典昆虫仿生设计
八大经典昆虫仿生设计我们的身边日夜都陪伴着大量昆虫和蜘蛛纲动物,它们形态不一,体型各异,但由于长相恐怖,我们几乎不会将它们作为思考的对象。
实际上,昆虫和蜘蛛纲动物不仅在地球生态系统中占据重要位置,同时也是人类的一个不可思议的灵感源泉。
从太阳能电池板到垂直概念农场,再从电子阅读器的显示屏到可持续建筑的集雾器,很多富有创造性的设计灵感均来自于这些小生灵。
以下盘点的是八大仿生设计,设计灵感来自蝴蝶、甲虫、蜻蜓、蜜蜂、蜘蛛等昆虫和蜘蛛纲动物,这些动物让我们研制的设备进一步接近自然的完美。
仿蝴蝶翅膀Mirasol显示屏Mirasol显示屏能耗低,是取代手机、平板电脑和电子阅读器等设备所采用的电子墨水的一个理想替代品,其设计灵感来自于蝴蝶翅膀。
蝴蝶翅膀上的微小鳞片能够反射光线,上面覆盖着透明的膜。
随着蝴蝶拍打翅膀,阳光在穿过翅膀时发生折射,由于不同波长的光折射率不同,蝴蝶的翅膀看起来呈透明状。
Mirasol显示屏能够产生类似的效果,它采用两个玻璃面板和微型镜子,能够将颜色反射到屏幕上。
这也就意味着显示屏能够在强烈的阳光照射下显示出鲜艳的色彩,使其在阳光下更容易观看。
仿蝴蝶翅膀太阳能电池板2009年,科学家发现蝴蝶翅膀上的鳞片能够充当天然的太阳能收集器,可以以极高的效率吸收阳光。
研究人员利用从蝴蝶翅膀身上获得的灵感,提高太阳能电池收集阳光的能力。
在所有太阳能电池中,这种电池的光能转化效率最高。
更令人感到欣喜的是,与此前采取的方式相比,仿蝴蝶翅膀太阳能电池板的成本效益更高。
仿甲虫水壶在世界上一些严重缺水的地区,只有富有革新性的发明创造才能真正确保饮用水的洁净与安全。
一位设计师做到了这一点,创造性地提出了从雾气中获取水的想法。
他就是帕克.基特,他所设计的"露水库"水壶模拟了甲虫雾中取水的方式,水壶背部的脊状结构能够收集露水。
这款水壶采用不锈钢圆顶造型,早晨时的温度低于空气,所形成的露水会滑落至一个收集道。
昆虫仿生学的例子及原理
昆虫仿生学的例子及原理
1. 你知道吗，苍蝇的眼睛那可是超级厉害的！科学家们就仿照苍蝇的复眼结构，制造出了蝇眼照相机呢！原理就是苍蝇的复眼有很多小眼睛，可以同时看到很多角度，这多么牛啊！
2. 嘿，咱再说说蜻蜓，它那优美的身姿和飞行能力是不是很棒？人们就是借鉴蜻蜓的翅膀原理，设计出了直升机呀！蜻蜓翅膀能如此稳定地飞行，我们的直升机不也跟着沾光了嘛！
3. 哇哦，想想蝴蝶的色彩斑斓，是不是很漂亮？这也给了人们灵感呢！根据蝴蝶翅膀的结构和颜色变化，研究出了防伪纸币，这可真是个了不起的发明啊！
4. 蚂蚁那么小，但它们的力量可不容小觑呀！像它们那样高效的群体协作方式，不就被运用到了一些工厂的生产流程中吗？这不是很神奇嘛！
5. 哎呀，你看蚊子那细细的嘴，虽然招人烦，但这个结构居然也有仿生学的应用哦！仿照蚊子的口器，制造出了很精细的注射针头呢，真是想不到啊！
6. 还有蜜蜂那建造的蜂巢，那几何结构简直完美呀！人们就仿照蜂巢的结构来建造一些坚固又节省材料的建筑呢，厉害吧！
7. 蝉的叫声那么响亮，那它的发声原理也被研究了呢！据说一些音响设备的设计就参考了蝉的发声，这是不是很有趣呀！
8. 萤火虫会发光，多神奇呀！科学家们根据萤火虫发光的原理，制成了冷光源，照亮我们的生活呢，这简直太棒啦！
9. 螳螂那两只大爪子，很威风吧！有些机器人的手臂不就是仿照螳螂的爪子设计的嘛，能灵活抓取东西，多牛呀！总之，昆虫仿生学的例子实在是太多了，大自然真的给我们提供了无数的灵感和智慧呢！。
低段识字方法“面面观”
如教学“ “ “ “ 一组字时， 清”请” 晴”蜻” 利用形声字偏旁表义的
特点 ， 在学生对基 本字 “ 的字音 、 青” 字形掌握 的情况 下 ， 让学生 我 说一说 它们 的偏旁分别表示 什么意思 ， 学生会说 出河水清 清与水
有关 ， 三点水 的是 “ ”请人做 事要说 话 ， 有 清 ； 有言 字旁 的是 “ ” 请 ；
２ １ 年 ６月 ８日 ０１
学 科 教 学
１ 殁 识 ｌ ｊ Ｉ
摘
： 面观 ” ‘ 面
文， 挛云阁
要 ： 字教 学是 阅读 写作 的基 础， 识 是低年段语文教 学的重点。 但是 目前普遍存在 “ 高耗低效” 的现象 ， 识字教学应结合学生 的认
知特 点和心理发展规律 ， 多种行之有效 的方 法激发他 们的识字兴趣 ， 识字途径 ， 运用 拓宽 培养识 字能力。 关键 词： 低段识 字； 方法； 策略 识字是 阅读和写作的基础 ， 阅读必须要 求有一定 的识字 量才 例如课文 《 乌鸦 喝水 》 里有很多 生字 ， 我一 边讲故事 ， 一边 随
氛， 又让学生轻松地记住 了字形字义 。 再 如 ， 习“ 也 、 、 ” 学 巴、 毛 卖 等字 时 ， 引导学生用减 部件 的方 可 法来识 记字形 ：爸减 去父是 巴” 地减 去土是也 ”笔减 去竹是 毛” “ “ “ 在一年 级学 习《 四季》 这篇课 文时 ， 一个词语 是“ 有 鞠躬 ”我 “ ， 读减 去言是卖” 。 等 让一 个孩子 站起来 做一个 鞠躬 的动作 ， 紧接 着就告 诉全班 同学 ： 这样 简单 的加减 法不仅 能增强识 记 的效果 ， 习 了旧字 ， 复 认 “ 他的动作让我们大家知道 了鞠躬就是弯着腰 ” 。 动作演示 的直观性往往能 给孩子 留下 深刻 的印象 ， 字也就 识 变得容易和有趣起来 。
昆虫拟态的巧妙之处
昆虫拟态的巧妙之处昆虫拟态是昆虫世界中的一种生存策略，它通过模仿环境或其他生物的外形、颜色、纹理和行为，达到保护自身、捕食或躲避掠食者的目的。
这种巧妙的自然伪装不仅为昆虫提供了生存和繁衍的优势，同时也为人类带来了许多启示。
昆虫的拟态具备生动的外形特点。
许多昆虫能够模仿花朵、树叶、枯木或草丛的形状，往往与周围环境融为一体，使得猎物难以察觉。
比如，褐色的蝴蝶翅膀中的斑纹和纹理与落叶非常相似，让它们在休息时很难被发现。
有些螳螂的体色与树枝十分相像，使其能够悄无声息地伏击昆虫猎物。
这些外形变化精妙的拟态，显示出了昆虫在进化过程中神奇的变异能力。
昆虫的拟态还表现在其颜色和纹理上。
灰色的岩石砾石甲虫的身体纹理与岩石纹理一模一样，让其长时间静止时几乎难以被人察觉。
一些具备强烈疑似眼睛的花纹的蝶类，在休息时能够将敌人的注意力吸引到虚假的眼球上，为自己争取逃脱或反击的机会。
印度洋马兜铃芋甲的背部花纹极为迷人，以至于人们甚至不能相信这只是一种昆虫。
昆虫通过这种出色的纹理伪装，成功地迷惑了自然界的食肉者，保护了自身安全。
昆虫的拟态还延伸到它们的行为上。
有些昆虫具备“死亡假象”行为，当面临危险时，它们会摆出一种不动如死的姿势，以逃脱掠食者的注意。
蜘蛛猎杀昆虫时，它们抓住猎物后，会迅速摇动紧绷的蜘蛛网，将掠食者误导成自己也是被网困住了，为猎物趁机逃脱提供了宝贵的时间。
昆虫拟态的巧妙之处令人叹为观止，同时也给人类带来了很多指导意义。
首先，昆虫的伪装策略启示我们，适应环境是生存的关键。
在人类的生活中，我们也需要适应不同的社交场合、工作环境和个人发展需求，寻找到适合自己的方式并化被动为主动。
其次，昆虫的拟态也告诉我们，外貌和行为上的巧妙变化可以帮助我们躲避困难和危险，提高个人生存能力和抵抗力。
最后，昆虫的拟态让我们明白，自然界是生态平衡的重要组成部分，我们需要珍惜和保护这些生物多样性。
总而言之，昆虫拟态是大自然给予昆虫的一种神奇生存策略，它们能够根据环境的需要改变外形、颜色、纹理和行为，巧妙地隐藏在大自然之中。
昆虫仿生发明
昆虫仿生发明是指从昆虫的生理结构、行为习性和生存策略中获取灵感，设计出新的科技产品或解决方案。
昆虫是自然界中最多样化的生物群体之一，它们的生存策略和生理结构具有很高的适应性和创新性。
以下是一些昆虫仿生发明的例子：
1. 蜻蜓翅膀：蜻蜓的翅膀非常薄，但强度却非常高。
科学家受到启发，研发出了一种名为“超轻型材料”的材料，这种材料既轻又强，可以用于制造飞机、汽车等交通工具。
2. 蜜蜂蜂巢：蜜蜂蜂巢的结构非常复杂，但却非常坚固。
科学家受到启发，研发出了一种名为“蜂巢结构”的新型建筑材料，这种材料既轻又强，可以用于建造高层建筑。
3. 蜘蛛丝：蜘蛛丝是一种非常坚韧的材料，但其重量却非常轻。
科学家受到启发，正在研发一种名为“蜘蛛丝蛋白”的新型纤维材料，这种材料既轻又强，可以用于制造防弹衣、运动鞋等。
4. 蚊子的吸血机制：蚊子的吸血机制是通过一根细长
的针状器官穿透皮肤。
科学家受到启发，正在研发一种名为“微针贴片”的新型医疗设备，这种设备可以通过微针将药物直接输送到皮肤下，减少药物的副作用。
5. 蚂蚁的社会结构：蚂蚁的社会结构非常复杂，每个蚂蚁都有其特定的角色和任务。
科学家受到启发，正在研发一种名为“蚁群算法”的新型计算机算法，这种算法可以模拟蚂蚁的社会行为，用于解决复杂的优化问题。
以上就是一些昆虫仿生发明的例子。
昆虫仿生(第七章)
刘燕 教授
吉林大学生物与农业工程学院 吉林大学工程仿生教育部重点实验室
昆虫是地球上分布最广的动物
天上飞
地上爬
地下钻
水中游
全球昆虫种类1000万种
昆虫是地球上种类最多的动物
占全球生物种类的1/2 占全球动物种类的2/3
昆虫－最重要的仿生资源
第一节 昆虫结构仿生
模仿昆虫外部形态结构及其特征，构建实用的技术系 统或制造产品。
2、感觉器官仿生
昆虫视觉仿生
很多昆虫具有与人和其 他动物不同的复眼，其结构 较简单，但功能复杂强大， 是人眼所不及的。
复眼成像原理
昆虫复眼的特殊结构
1. 2. 3. 4. 5. 精巧的定向导航控制系统 多孔径光学系统 运动检测系统 高度平行的信息加工系统 学习与记忆系统
光学系统 前置放大器 探测器
甲虫触角上的嗅觉传感器模拟
模仿嗅觉感受器的传感器
1.参比电极 2.密封胶 3.鋁丝引线 4.聚酰亚胺膜 5.Si3N4膜 8.聚合物膜 6.SiO2膜
7.保护扩散环
昆虫嗅觉感受器用于机器人导航
将模仿昆虫嗅觉感受 器的生物电子传感器安装 在机器人身上，让机器人 具有嗅觉功能，寻找特定 的靶标位点。
“微型机械飞行虫”（ micromechanical flying Insect, MFI）或“虫型飞机”（ entomopter）就是MAV的一种 。由于其体积小，有很好的隐蔽 性和机动性，最适于在室内或野 外小范围内进行侦察；也可以攻 击载人飞行器及其它目标。将 MFI用于气象数据收集、环境研 究等方面，可大大减少费用。
仿昆虫飞行机理研究MFI
微小昆虫是飞行的佼佼者， 是大自然创造的“微型飞行器”。在 上亿年的飞行进化史中，经过自然 界的不断环境适应和优化选择，在 其形态、运动方式以及利用“新型” 空气动力学原理等方面，达到完美 的程度。这是各国发展MFI技术加 以仿生借鉴的核心。
蜻蜓仿生学的例子
蜻蜓仿生学的例子蜻蜓是常见的昆虫之一，也是生物仿生学中经典的研究对象。
蜻蜓的身体构造十分特殊，其独特的翅膀结构和身体组织被许多科学家所借鉴，开发出了许多实用的应用，如超轻的飞行器和绿色能源风轮等。
首先，蜻蜓的翅膀结构十分独特，它们具有网状的纵横交错的表面结构，这种结构使蜻蜓在飞行时能够减少空气阻力，同时增加翼表面积。
科学家通过仿生学研究，在人工航空器中采用了类似的网状结构设计，以提高飞行效率。
此外，蜻蜓的翅膀上有许多类似于“拇指”和“拇指爪”的微型结构，这些结构可以在翅膀运动时改变翼面的形状，使得蜻蜓在飞行时能够调整速度和姿态。
研究人员通过仿生技术，将类似的微型结构应用于仿生机器人中，改善了机器人的运动控制能力。
另外，蜻蜓身体的轻巧和纤细也激发了科学家的研究灵感。
科学家们发现蜻蜓的身体结构非常轻盈，这不仅使它们在飞行过程中非常敏捷迅速，而且还使得它们的飞行距离更长。
于是，仿生学研究人员利用蜻蜓的身体结构开发出了各种轻巧的飞行器和机器人，例如鸟类、昆虫等，这使得这些机器人的性能更加出色。
此外，蜻蜓的眼睛也成为了仿生学研究的重要对象。
蜻蜓的眼睛被分成了几千个小眼睛，每个小眼睛只能看到一个像素大小的区域，而且它们的眼睛能够实现360度全景视角。
这种眼睛结构被称为复眼，因为它们可以在瞬间捕捉到周围的大量信息，并将其整合成一个图像。
科研人员通过仿生学技术，开发出了使用复眼技术的摄像头，可以用于监控或拍摄飞机、无人机等高速运动物体。
综上所述，通过对蜻蜓的研究，我们可以发现许多生物进化的智慧和优越性能，并将这些智慧和优越性能应用到人工设备中，来提高它们的性能和功能。
未来，仿生学研究将在人工智能、材料科学、飞行器等多个领域取得更多的成果，从而改善人类的生活质量并为保护地球环境做出贡献。
昆虫仿生
生物学与神经行为学原理, 可望开发先进的 反 声纳 装置。
在视觉方面, 尽管昆虫复眼结构简单, 但其 功能却是人和哺乳动物的单眼所不及。例如: 螳螂能在 0 05 s 内一跃而起, 吞下飞行中的小 虫。在如此短的时间内, 它需要准确测出小虫 大小、飞行方向和速度, 而螳螂仅靠其 1 对大复 眼和颈部的一个本体感 受器即可实现[ 28] 。此 外, 昆虫复眼还能感知偏振光、紫外光等。根据 这些现象和原理, 已经进行了很多成功的仿生 应用, 如: 一次可拍摄 1 329 张照片的蝇眼照相 机; 仿昆虫复眼的先进的相控阵雷达; 仿昆虫复 眼研制成功的 空对地速度计以及偏振光导航 仪。实际上, 昆虫的复眼本身是一个精巧的导 航控制系统, 根据多年的研究发现, 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。当前国内 外军 事 领 域十 分 关 心 的 寻 的 末 制 导 ( targe-t seeking terminal control and guide) 有可能改变常 规武器的面貌。目前, 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[ 29] 。
Research advances in bionics of insects. WU Y-i Jun1** , CHEN Rui1, 2 , LI Wei1 ( 1. Laboratory of Molecular Toxicology , State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents , Institute of Zoology , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100080, China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039, Ch ina) Abstract Organs and systems in insects have been developed for adaptation to the surrounding circumstances with the evolution over a long period of time; the apparatus and systems have the characteristics with unique structure and superior functions. Therefore, insects have being been one of the most important objects of the bionic studies. The advances and crazes of the research on the insect bionics are reviewed in this article. Key words insect, bionics, organ, system, structure, function
昆虫仿生 实验感悟
昆虫仿生实验感悟以昆虫仿生实验感悟为题，我想分享一下我在进行昆虫仿生实验时的一些感悟和发现。
昆虫是地球上数量最多、种类最丰富的一类生物，它们在长期的进化过程中，逐渐形成了各种适应环境的生理和行为特征。
通过对昆虫的仿生研究，我们可以借鉴它们的生物结构和行为方式，来解决一些工程和设计上的问题。
在进行昆虫仿生实验的过程中，我主要关注了昆虫的外形结构和运动方式。
昆虫的外骨骼结构非常坚固而轻巧，这使得它们能够在复杂的环境中自由行动。
仿生机器人的设计中，我们可以借鉴昆虫的外骨骼结构，将材料的强度和重量进行优化，使机器人能够在各种恶劣的环境中执行任务。
昆虫的运动方式也给了我很多启示。
例如，蚂蚁的行进方式十分高效，它们能够通过释放信息素来引导同伴找到食物和返回巢穴。
在智能机器人的设计中，我们可以借鉴蚂蚁的信息传递机制，来实现多机器人协作和智能导航。
我还进行了一些对昆虫视觉系统的研究。
昆虫的眼睛结构和视觉感知能力在很大程度上决定了它们的行为。
例如，蜜蜂的复眼能够感知到更广泛的视野，并且能够辨别出复杂的花朵形状和颜色。
通过对昆虫视觉系统的仿生研究，我们可以开发出更先进的机器视觉系统，提高机器人的感知能力和识别准确率。
在进行昆虫仿生实验时，我还注意到了昆虫的生物能源利用方式。
昆虫能够高效地利用能量，延长生命和提高机体功能。
通过对昆虫新陈代谢机制的研究，我们可以优化能源利用方式，开发出更节能和高效的机器人系统。
总的来说，昆虫仿生研究在工程和设计领域具有广阔的应用前景。
通过借鉴昆虫的生物结构和行为方式，我们可以开发出更高效、更灵活、更智能的机器人和工程系统。
然而，昆虫仿生研究还有很多挑战和待解决的问题，例如如何准确地模拟昆虫的行为和感知能力，如何进一步优化仿生材料和能源利用方式等。
我相信随着科技的不断发展和创新，昆虫仿生研究将会取得更多的突破和进展，为人类创造更美好的未来。
鳞翅目昆虫的光学特性及其仿生应用研究
鳞翅目昆虫的光学特性及其仿生应用研究鳞翅目昆虫是一类具有非常优秀光学性能的昆虫，其身上的鳞片能够反射和散射光线，产生出各种各样的颜色和光泽，这些光学特性一直以来都吸引着科学家们的关注，被广泛用于光学设备和材料的仿生设计和研究。
在本文中，我们将会探讨关于鳞翅目昆虫光学特性及其仿生应用的相关研究进展和未来展望。
一、鳞翅目昆虫的光学特性鳞翅目昆虫拥有多种不同的色彩和光学效应，其中最为著名的就是结构色和色素色。
结构色是指由于昆虫的翅膀表面具有一定的纳米结构而产生的色彩效应，其颜色与光入射角度有很大关系。
而色素色则是指由于昆虫表面上的色素着色而产生的色彩效应，其颜色相对较为稳定，不会受到光入射角度的影响。
对于结构色，科学家们通过研究发现，昆虫翅膀表面的纳米结构是由一些几何形状规则的纳米元件组成的，例如柱状、球形或双曲线形等。
这些纳米元件的大小和形态等参数都会影响结构色的颜色和光学效应。
在色素色方面，昆虫的翅膀表面通常存在着多种不同的色素分子，这些分子会对入射光谱产生吸收、散射、反射等效应，从而产生出不同的颜色。
此外，昆虫翅膀表面还可能存在一些色素纹理和结构，这些因素也会影响其所具有的色彩和光泽。
二、鳞翅目昆虫的仿生应用鳞翅目昆虫所具有的优秀光学性能，已经引起了科学家们的广泛关注和研究。
许多科学家试图将这些光学特性应用于光学设备和材料的仿生设计中，以期达到更好的光学性能。
在这方面，研究人员已经通过仿生设计和生物合成等手段，成功地制备出了一系列复杂的光学材料和设备，例如超白色散光学材料、光学透明超级粘液等。
此外，还有一些仿生产品已经在实际应用中取得了非常好的效果，例如仿生相机、昆虫飞行器等。
在未来，随着仿生科技的不断推进和发展，鳞翅目昆虫的光学特性也将在各个领域中得到更为广泛的应用，这将会极大地改变我们的生活和工作方式，带来更为出色的光学性能和性价比。
三、结语鳞翅目昆虫是一类展现着绚丽色彩和非凡光学效应的昆虫，其光学特性已经被广泛应用于光学设备和材料的仿生设计和研究中。
昆虫记中的仿生学的例子
昆虫记中的仿生学的例子
①苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它.可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”.这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶.苍蝇的眼睛
是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”.“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片.这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量.“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多.
②在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类.萤火虫约有
1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同.萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一
般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高.因此,生物光是
一种人类理想的光.
科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部.这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成.发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有
荧光素和荧光酶两种物质.在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分
的参与下,与氧化合便发出荧光.萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程.
③白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂.于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一
块干胶炮弹.。
小学三年级作文探究昆虫的仿生技术的观察日记
探究昆虫的仿生技术的观察日记今天，我去公园观察了一下昆虫的生活，特别关注了它们的身体结
构和行为，想要了解更多关于昆虫仿生技术方面的知识。
首先，我发现了一只小蚂蚁。
虽然它很小，但它的身体结构非常厉害。
我发现它的头上有一对弯曲的触角，可以帮助它感知周围的环境。
它的胸部分成了三个部分，每个部分都有长长的腿。
这些细长的腿使
它能够迅速奔跑。
此外，它的背部有一个弧形的背甲，起到了保护内
脏的作用。
接着，我看到了一个飞蛾。
飞蛾有一对巨大的触角和一个温温柔柔
的身体。
飞蛾的翅膀上有很多小小的鳞片，我摸上去感觉很光滑。
这
些鳞片其实是帮助飞蛾飞行的“秘密武器”。
它们能够反射光线，使飞
蛾在夜晚更加容易被其他生物发现。
飞蛾的身体颜色会根据它们所在
的环境进行调整，这就是它们的另一个避免被捕食者发现的方式。
最后，我在草地上看到了一只蜜蜂。
蜜蜂非常忙碌地飞来飞去，它
们的身体有黑色和黄色相间的条纹。
耐人寻味的是，蜜蜂身上布满了
很多绒毛。
这些绒毛在夏天可以帮助它们保持凉爽，冬天则可以保暖。
然而，最吸引我的是蜜蜂的蜜囊。
当蜜蜂采集花蜜时，它的口器会将
花蜜吸入蜜囊，然后将花蜜带回蜂巢供整个蜂群食用。
通过这次观察，我学到了很多关于昆虫的仿生技术。
昆虫身上的细
节都有其独特的功能。
我想，如果我们能够借鉴昆虫的一些特点，我
们也能够创造出许多神奇的东西！我会继续努力学习，探索更多有关
昆虫的奥秘。
昆虫仿生学论文
昆虫仿生学仿生学是1960年正式诞生的一门综合的边缘科学。
它研究生物系统的结构性质能量转换和信息过程，并将所获得的知识用来改善现在的或创造暂新的机械、仪器、建筑结构和工艺过程。
人们对自然资源的利用范围越来越广泛，特别是仿生学方面的任何成就，都来自生物的某种特征，从中得到的启发，然后反复的研究模仿，最后创造出种种方便。
仿生资源是一个取之不尽的知识宝库，在民间、军事方面具有广阔前景。
针对仿生学迅速发展态势的国家目标的重大需求。
中科院动物研究所成立了动物仿生学研究小组，重点开展以昆虫的独特器官功能为目标的仿生学研究项目。
昆虫仿生学昆虫仿生学是研究如何模仿昆虫的结构和功能，来制造设备或物件以造福人类的一门科学。
昆虫是地球生物总的一个独特群体，它们个体较小，数量庞大，占现存动物的75%以上。
在长期的进化过程中，昆虫发展出与其生存环境相适应的具有特殊构造和功能的器官系统，它们有各自的生存技巧，有些技巧连人类都自叹不如。
如：昆虫的高度发到的极其灵敏的嗅觉感受系统受其启发，通过对其具有独特功能器官系统的构造的研究和模仿，有能使我们找到解决人类社会实际问题的有效方案。
访昆虫独特的嗅觉感系统，研制高灵敏生物传感器是生物科学家仿生研究的重要目标。
蝴蝶，有人把它称作“昆虫界的西施”，它利用翅膀花纹的色彩斑斓作为一种伪装。
如重月纹凤蝶、其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。
这些五颜六色，不规则排列的花纹，圆点和线条把蝴蝶翅膀的表面分成许多很小的部分。
这样当背景是一片鲜花盛开，五彩缤纷的草地时，蝴蝶就很难被它的天敌—食蝶的动物发现。
科学家通过了对蝴蝶的研究，为军事、航天、生活等带来了极大的裨益。
在二战期间，德国军队包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施，毕生研究蝴蝶花纹的昆虫学家施王维奇参照蝴蝶翅膀上花纹的色彩和构图，将保护迷彩，变形迷彩和伪造迷彩加以综合运用，对苏军机动军事目标涂上同地域相似的多色巨大斑点，改变其外形：对固定军事重地进行遮障布疑，并在遍障上涂染与背景相似的保护色和多色素描图像，造成同环境一致的景象，使军事目标的可视辩程度降低到最低点。
昆虫与仿生——精选推荐
昆虫与仿生学昆虫个体小，种类和数量庞大，占现存动物的75％以上，遍布全世界。
它们有各自的生存绝技，有些技能连人类也自叹不如。
人们对自然资源的利用范围越来越广泛，特别是仿生学方面的任何成就，都来自生物的某种特性，本文简要介绍昆虫与仿生学。
蝴蝶与仿生五彩的蝴蝶锦色粲然，如重月纹凤蝶，褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。
科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的裨益。
在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。
苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。
因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍安然无惹，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。
根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。
人造卫星在太空中由于位臵的不断变化可引起温度骤然变化，有时温差可高达两、三百度，严重影响许多仪器的正常工作。
科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发，将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式，在每扇窗的转动位臵安装有对温度敏感的金属丝，随温度变化可调节窗的开合，从而保持了人造卫星内部温度的恒定，解决了航天事业中的一大难题。
甲虫与仿生屁步甲炮虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”，以迷惑、刺激和惊吓敌害。
科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室，分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。
二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应，瞬间就成为100℃的毒液，并迅速射出。
这种原理目前已应用于军事技术中。
二战期间，德国纳粹为了战争的需要，据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机，安装在飞航式导弹上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率提高，英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。
昆虫仿生学
昆虫仿生学《神奇的昆虫仿生学》嘿，朋友们！咱今天来聊聊一个特别有意思的事儿，那就是昆虫仿生学。
你瞧那小蚂蚁，小小的身体却有着大大的力量。
它们能扛起比自己重好多倍的东西，这是为啥呢？原来啊，它们的身体结构和行动方式有奥秘。
科学家们就从蚂蚁这儿得到了灵感，研究出了一些搬运重物的好方法呢。
就好像我们人类看到蚂蚁的厉害之处，也想着学学，让我们的生活更便利。
再说说那蜜蜂。
蜜蜂可真是勤劳的小天使呀！它们建造的蜂巢，那叫一个精致巧妙。
一格一格的，既坚固又省材料。
建筑师们看到了，哇，这多好的榜样呀！于是就仿照蜂巢的结构来设计建筑，让房子也能又结实又美观。
还有那美丽的蝴蝶。
蝴蝶的翅膀五彩斑斓，漂亮极了。
可别光看外表哦，它们翅膀上的鳞片排列可有着大学问。
这种排列方式让蝴蝶能够轻松地飞行。
科学家们就根据这个，研究出了一些关于飞行器的新想法。
说不定以后我们坐的飞机，就有蝴蝶的功劳呢。
还有那不起眼的萤火虫。
晚上一闪一闪的，多有意思。
它们能发光，是因为身体里有特殊的物质。
这可让科学家们高兴坏了，要是能研究明白，不就能做出会发光的东西了嘛。
于是乎，各种发光的材料和技术就慢慢出现了。
昆虫们虽然小，但是它们身上的智慧可真不少。
我们人类要多向它们学习呀。
我们可以从它们的生活习性、身体结构中找到好多好点子，然后用到我们的生活中。
让我们的生活变得更加丰富多彩。
你看，昆虫仿生学就是这么神奇，这么有趣。
它就像一把钥匙，打开了我们通往新世界的大门。
让我们看到了大自然的奇妙和伟大。
我们不能小瞧这些小小的昆虫，它们可是我们的老师呢。
我们要用心去观察它们，去发现它们的秘密，然后让这些秘密为我们所用。
所以呀，让我们一起走进昆虫的世界，去探索，去发现，去创造吧！相信在昆虫仿生学的带领下，我们的未来一定会更加美好！。
昆虫与仿生_幼儿小学教育-小学课件
XXXXXX公选课《奇妙的昆虫与仿生学》测验性论文浅谈昆虫与仿生学院：动物科学姓名： XXXXXXXXXXXX学号： XXXXXXXXX座号： 23成绩：时间： 2010年11月30日摘要：昆虫是动物界中无脊椎动物的节肢动物门昆虫纲的动物，所有生物中种类及数量最多的一群，是世界上最繁盛的动物，已发现100多万种。
其基本特点是体躯三段头、胸、腹，2对翅膀三对足；1对触角头上生，骨骼包在体外部；一生形态多变化，遍布全球旺家族。
昆虫在生态圈中扮演着很重要的角色。
人们对自然资源的利用范围越来越广泛，特别是仿生学方面的任何成就，都来自生物的某种特性，本文简要介绍昆虫与仿生学。
关键词：昆虫；仿生；应用仿生学（bionics）在具有生命之意的希腊语bion上，加上有工程技术涵义的ics而组成的词。
大约从1960年才开始使用。
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。
例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。
可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上[1]。
仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。
1 蝙蝠与仿生生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中，它们利用声音寻食，逃避敌害和求偶繁殖。
因此，声音是生物赖以生存的一种重要信息。
意大利科学家斯帕兰捷很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行，既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫，但是塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后，它们在黑暗中就寸步难行了。
面对这些事实，斯帕兰捷提出了一个使人们难以接受的结论：蝙蝠能用耳朵与嘴“看东西”。
它们能够用嘴发出超声波后，在超声波接触到障碍物反射回来时，用双耳接收到[2]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/11/28
Hale Waihona Puke 仿蝴蝶翅膀太阳能电池板3.蝴蝶翅膀的疏水性应用
蝴蝶的翅膀是非光滑表面，由许多鳞片组 成，鳞片表面由亚微米级纵肋及横向连接组 成, 微米级鳞片和亚微米级纵肋结构协同作用 的结果使蝴蝶翅膀表面具有超疏水性，因为 在疏水表面上的液滴并不能填满粗糙表面上 的凹槽, 在液滴下将有截留的空气存在, 表观 上的固液接触区实际上是由固体和气体共同 组成。
东北林业大学·精品课程
3 苍蝇与仿生
家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术，这使得它很难被 人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情 况，非常小心，并能快速移动。
昆虫学家研究发现，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞 行时，平衡棒以一定的频率进行机械振动，可以调节翅膀的运动 方向，是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一 代新型导航仪——振动陀螺仪，大大改进了飞机的飞行性能， 可使飞机自动停止危险的滚翻飞行，在机体强烈倾斜时还能自动 恢复平衡，即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。
不会漏气的仿蜂巢轮胎威斯康星州大学麦迪逊分校
2020/11/28
萤火虫与冷光源
2020/11/28
萤火虫与冷光源
萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效 率几乎100%,而普通电灯的发光效率只有6%。 模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源，物体 发光时，几乎不产生热量，几乎不含红外线 光谱，比如现在流行的LED光源、发光二极 管、霓虹灯就是典型的冷光源。冷光源使发 光效率提高了十几倍,大大节约了能量、寿命 长，灯光柔和、无红外光，是一种有望取代 电灯泡的光源。
弹射跳跃方式则是由昆虫体内的预加载机构配合简单杠杆结 构完成的,多被小型昆虫所采用,并且自然界中的诸多跳跃冠 军(如跳蚤!沫蝉等)也都采用这一方式完成跳跃，通过预先收 缩后快速释放其腿部的一根肌脆,带动整条腿快速展开,一只 19mg重,3.5~长的沫蝉能够在2.75ms时间内释放约77川的 能量,从而带动其身体以2.9而s的速度起跳相关的研究同样 表明,相较于直接的肌肉收缩,弹射的方式具有更加简单的骨 骼结构,更加简单的控制方式,且能够存储并释放更多的能量 用于跳跃运动也正因如此,这种方式对于我们的仿生学研究 和跳跃机器人设计更具借鉴意义
2020/11/28
2020/11/28
两种相控阵雷达
空警2000
2020/11/28
2020/11/28
1.蜻蜓与直升飞机 2.蜻蜓与飞机机翼
1.蜻蜓与直升飞机
1907年，世界上第一架直升飞机由法国工程 师伯雷格和黎歇才研制成功，灵感源于蜻蜓。 这架直升飞机没有“翅膀”，机身两旁各有 一条长长的机臂，每一机臂头上有两副能在 水平方向上旋转的四叶螺旋桨；当四副螺旋 桨转时，直升机就可从地面上垂直升起。
东北林业大学·精品课程
跳跃 机器人
3
东北林业大学·精品课程
收缩跳跃一般由直接的肌肉收缩 配合具有杠杆效应的腿部骨骼结 构完成，一般为较大型的昆虫采 用。如蝗虫(Schistocerca gregaria )，其跳跃足肌肉特别 发达，在腿节中生有很多斜排的 肌肉用来控制胫节的活动，肌肉 一端附在腿节的外骨皮上，另一 端附着在腿节中的脆筋结构上。 当腿节内的肌肉收缩时便拉动这 条健筋，使后足的腿节和胫节由 褶皱状态突然伸直，以此产生足 够的力量形成跳跃。从观察实验 上来看，一只1.5 g重的蝗虫能够 在30 ms内释放9一11 mJ的能量， 从而将其自身加速到3.2 m/s的跳 东北林业大跃学初·精品速课程。
2020/11/28
蜜蜂的巢穴与建筑
2020/11/28
蜜蜂的巢穴与建筑
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
2020/11/28
达蜂 之全 菲巢 一球
大九 厦大 墨地 西标 哥性
建 圣筑
2020/11/28
2020/11/28
斯洛文尼亚仿蜂巢建筑
资源昆虫学
第八章 资源昆虫学学生课内实践(三)
第一节 昆虫仿生面面观
昆虫仿生学
5 昆虫仿生学大明大星明星
外控@保永明
2020/11/28
外控 ＠保永明
Find
苍蝇
蜻蜓
蝴蝶
2020/11/28
蜜蜂
萤火虫
2020/11/28
1.苍蝇与振动陀螺仪 2.苍蝇与“蝇眼”照相机
3.苍蝇与相控阵雷达
1.苍蝇与振动陀螺仪
东北林业大学·精品课程
苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼，能看清几乎 360。范围内的物体。在蝇眼的启示下，人们制成了由 1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的 蝇眼照像机，在军事、医学、航空、航天上被广泛应用 。
东北林业大学·精品课程
苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且 可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构，把 各种化学反应转变成电脉冲的方式，制成了十分灵敏的 小型气体分析仪，目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和 矿井等场所来检测气体成分，使科研、生产的安全系数 更为准确、可靠。
• 另外，根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计 已成功地应用于航空事业中。
东北林业大学·精品课程
• “露水库”水壶模拟了 甲虫雾中取水的方式
东北林业大学·精品课程
2 蜻蜓与仿生
蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流， 并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱 翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行。此外，蜻蜒的 飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础 研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振动， 甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高 速飞行时安然无恙，于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡 重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
2020/11/28
2020/11/28
昆虫仿生学
THE END
5 大明昆星虫仿生学欢迎大讨明论交星流
外控@保永明
2020/11/28
外控 ＠保永明
End
昆虫仿生
外控 姜童童 何佳遥
东北林业大学·精品课程
小昆虫，大世界
● 仿生学概念 ● 昆虫仿生类型 ● 跳跃机器人 ● 其他昆虫仿生
东北林业大学·精品课程
东北林业大学·精品课程
1 单足跳跃机器人
东北林业大学·精品课程
2 跳跃作为辅助机构
东北林业大学·精品课程
3 仿生跳跃机器人
东北林业大学·精品课程
4 微型跳跃结构
东北林业大学·精品课程
其他昆虫 仿生
4
东北林业大学·精品课程
1 甲虫与仿生
甲虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”，以 迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3 个小室，分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双 氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应，瞬间就成为 100℃的毒液，并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术 中。二战期间，德国纳粹为了战争的需要，据此机理制造出了 一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机，安装在飞航式导 弹上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率提高。
苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航 仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。 这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上， 实现了自动驾驶。
2020/11/28
防 抖 技 术
2020/11/28
火箭导弹等 利用陀 螺仪 校正飞行轨道
2020/11/28
2.苍蝇与“蝇眼”照相机
科学家模仿苍蝇的复眼，制成了“蝇眼”照 相机。这种照相机的镜头由1329块小透镜组 成。它还可以拍摄电影的特技画面，使电影 产生神奇的效果
1 仿生学概念
仿生学(BionicS)是以研究生物系统的结构 特性和优化方式为工程技术提供新的设计思 路与解决方案的科学。 仿生学(bionics)是上世纪60年代兴起的一门 学科,以昆虫为对象的仿生研究一直是国内外 的研究热点。
东北林业大学·精品课程
• 科学家通过对生物的认真观察和研究，模仿生物的某些结 构和功能来发明创造各种仪器设备，这就是仿生。
2020/11/28
2020/11/28
世界上第一架直升飞机
2.蜻蜓与飞机机翼
飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振动，即 气体动力学中的颤振现象，严重时会折断机 翼引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高 速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜒翅膀 上的翅痣，在飞机的两翼加上平衡重锤,解决 了飞机因高速飞行而引起振动的问题
2020/11/28
2020/11/28
2020/11/28
1.蝴蝶与Mirasol显示屏
2.仿蝴蝶翅膀太阳能电 池板
3.蝴蝶翅膀的疏水性应 用
1.蝴蝶与Mirasol显示屏
灵感源于蝴蝶翅膀。蝴蝶翅膀上的微小鳞片 覆盖着透明的膜能够反射光线，随着蝴蝶拍 打翅膀，阳光在穿过翅膀时发生折射，由于 不同波长的光折射率不同，蝴蝶的翅膀看起 来呈透明状 。Mirasol显示屏可产生类似效果， 它采用两个玻璃面板和微型镜子，能够将颜 色反射到屏幕上，使显示屏在阳光下依然显 示出鲜艳的色彩，在强光下更清晰。
2020/11/28
2020/11/28
一种蝇眼相机
3.苍蝇与相控阵雷达
相控阵雷达的天线阵面由许多个辐射单元 和接收单元（称为阵元）组成，利用电磁波 相干原理，通过计算机控制馈往各辐射单元 电流的相位，就可以改变波束的方向进行扫 描，一个雷达可同时形成多个独立波束，分 别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测 等多种功能；目标容量大，可在空域内同时 监视、跟踪数百个目标；
2020/11/28
2020/11/28
2.仿蝴蝶翅膀太阳能电池板