动物仿生学.ppt

在我国，早就有着模仿生 物的事例。相传在公元前三千 多年，我们的祖先有巢氏模仿 鸟类在树上营巢，以防御猛兽 的伤害；四千多年前，我们的 祖先“见飞蓬转而知为车”， 即见到随风旋转的飞蓬草而发 明轮子，做有装成轮子的车。 古代庙宇中大殿之前的山门的 建造，就其建筑结构来看，颇 有点像大象的架势，柱子又圆 又粗，仿佛像大象的腿。
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打下良好的基础。凯利10岁那年，亲眼看见法国
第一次载人气球飞行。那雀跃欢腾的热烈场面、惊
心动魄的紧张时刻以及凯旋的天之骄子，都使他激
动不已。这一切在他那幼小的心灵中播下了飞天的
种子。他想，轻于空气的气球能升天，那比空气重
的鸟儿为什么会在天上翱翔呢？于是，他开始构思
重于空气的航空器。
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动物仿生学
仿生设计学
仿生设计学,亦可称之为 设计仿生学（Design Bionics）,它是在仿生学 和设计学的基础上发展起 来的一门新兴边缘学科， 主要涉及到数学、生物学、 电子学、物理学、控制论、 信息论、人机学、心理学、 材料学、机械学、动力学、 工程学、经济学、色彩学、 美学、传播学、伦理学等 相关学科。
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鲁班
鲁班，姓公输，名般。又称公输子、公输盘、班输、 鲁般。鲁国人(都城山东曲阜，故里山东滕州)， “般”和“班”同音，古时通用，故人们常称他为 鲁班。 大约生于周敬王十三年（公元前５０７年）， 卒于周贞定王二十五年（公元前４４４年）,生活在 春秋末期到战国初期，出身于世代工匠的家庭，从 小就跟随家里人参加过许多土木建筑工程劳动，逐 渐掌握了生产劳动的技能，积累了丰富的实践经验。 鲁班是我国古代的一位出色的发明家，两千多年以 来，他的名字和有关他的故事，一直在广大人民群 众中流传。我国的土木工匠们都尊称他为祖师。
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案例2
人类最初使用的工具—— 木棒和石斧，无疑是使用的天 然木棒和天然石块；骨针的使 用，无疑是鱼刺的模仿……所 有这些工具的创造、生活方式 的选择都不能说是人类凭空想 象出来的，只能说是对自然中 存在的物质及某种构成方式的 直接模拟，是人类初级创造阶 段，也可以说是仿生设计的起 源和雏形，它们虽然是比较粗 糙的、表面的，但却是我们今 天得以发展的基础。
仿生设计学与旧有的仿生 学成果应用不同，它是以 自然界万事万物的“形”、 “色”、“音”、“功 能”、“结构”等为研究 对象，有选择地在设计过 程中应用这些特征原理进 行的设计，同时结合仿生 学的研究成果，为设计提 供新的思想、新的原理、 新的方法和新的途径。在 某种意义上，仿生设计学 可以说是仿生学的延续和
发展，是仿生学研究成果
在人类生存方式中的反映。
案例1
一八ОΟ年左右，英国科学家、空 气动力学的创始人之一—凯利，模
后来，设计师又根据鹤的体态设 计出了掘土机的悬臂，在一战期间，
仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力
人们从毒气战幸存的野猪身上中获
小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅
得启示，模仿野猪的鼻子设计出了
设计了一种机翼曲线，对航空技术
防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜
的诞生起了很大的促进作用。同一 时期，法国生理学家马雷，对鸟的 飞行进行了仔细的研究，在他的著 作《动物的机器》一书中，介绍了 鸟类的体重与翅膀面积的关系。德 国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中，
水艇又是运用了哪些原理？虽然我 们无据考察潜艇设计师在设计潜艇 时是否请教了生物界，但是不难设 想，设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用 来改变身体同水的比重，使之能在 水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆 两栖动物，体育工作者就是认真研
发现飞行动物的体重与身体的线度
究了青蛙在水中的运动姿势，总结
的立方成正比。亥姆霍兹的研究指
出一套既省力、又快速的游泳动
出了飞行物体身体大小的局限。人
作——蛙泳。另外，为潜水员制作
们通过对鸟类飞行器官的详细研究 和认真的模仿，根据鸟类飞行机构 的原理，终于制造了能够载人飞行
的蹼，几乎完全按照青蛙的后肢形 状做成，这就大大提高了潜水员在 水中的活动能力
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乔治·凯利
乔治·凯利，1773年12月27日出生于英国一个
有地产的绅士家庭，凯利早期受过很好的教育。父
母为了满足他的求知欲望，聘请英国当时著名数学
家乔治·瓦克作他的家庭教师。沃克在教学过程中
发现凯利聪明过人，勤奋好学，有意识地向他灌输
自然科学领域各学科的知识，为他以后在航空科学
上做出开创性贡献和在自然科学诸多领域均有建树