家具的仿生设计

我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各 种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载，两千多年前，我国人民就发明 了风筝，并且应用于军事联络。据《杜阳杂编》记载，唐朝有个韩志和， “善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状，饮啄动静与真无异，以关戾置于腹内， 发之则凌云奋飞，可高达三丈至一二百步外，始却下。”西汉时期，有 人用鸟的羽毛做成翅膀，从高台上飞下来，企图模仿鸟的飞行。以上几 例，足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行，进行了细致的观 察和研究，这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器 “神火飞鸦”，也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。 人们对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的 模仿，古人伐木凿船，用木材做成鱼形的船体，仿照鱼的胸鳍和尾鳍制 成双桨和单橹，由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现 的龙船，多少受到了不少动物外形的影响 。以上事例说明，我国古代劳 动人民早期的仿生设计活动，为开发我国光辉灿烂的古代文明，创造了 非凡的业绩。 。


仿生设计既有一般形态的组织结构和功能要素，同时又区别于一般形 态，它来自于设计师对生物形态、结构的模拟应用，是受大自然启示 的结果。人类生活在自然界，与周围的生物为伴，这些生物各种各样 的奇特本领，从古至今一直吸引着人们去想象和模仿、制造简单的生 产工具，营造居所。如春秋战国时期的鲁班，从锯齿形的草叶中悟到 了锯的原理，有些昆虫的脚形如一双双钳子，用以捕捉猎物，而在今 日生活和生产工具中也得到广泛的应用。这说明设计师可以从无限丰 富的大自然中不断地得到创新的源泉。 仿生形态的模拟创造由来已久，但人们对其作科学系统的研究却是本 世纪60年代后的事

第一章 仿生学与工业设计


仿生学的兴起与发展
很小的时候就知道有个诸葛亮，他发明了可以像动的木牛流马。其实 在他之前，人们就开始了对仿生的探索与追求。仿生的生物形态是自 然界生物经过漫长的进化演变而来的，是大自然鬼斧神工精心雕琢而 成，对于其生存而言，多一分则长少一分则短，由于其经过了大自然 长期优胜劣汰的筛选,它的形成也有其必然性和实际意义，所以生物形 态从各个方面考量都是经得起推敲的，这正是生物形态值得人类去研 究和模仿的重要原因之一。古时人们看到鸟儿在天上自由自在地飞翔， 就向往人也能象鸟一样飞上天，于是便用各种方法模仿鸟。经过漫长 岁月，从最初的木制飞人发展到今天的超音速飞机，终于实现了人类 在蓝天上自由飞翔的梦想。达芬奇被认为是现代仿生学之父。在大约 公元1500年，他完成鸟翅模型之后，又画了一系列的无法实现的飞行 设备草图。大约400年之后，奥托成功了，他根据鹳的翅膀制造的滑 翔机成功地飞行了250米，而且他也取得了"滑翔机之父"的称号。而我 们小时侯玩的竹蜻蜓，便是现代直升飞机的趋形。一直以来，许多研 究者都在不断尝试把自然界的形态和功能类比的应用于科学。


由此可见人类师法自然思维由来已久，这便促成了仿生学的 诞生，仿生学是在生命科学与技术科学之间发展起来的，模 仿生物系统的原理来建造技术系统的一门新兴边缘学科。仿 生学恰似“桥梁”和“纽带”，连接着生物科学与技术科学。 仿生设计作为仿生的一个重要组成部分，它以仿生学为基础， 通过研究自然界生物系统的优异功能、形态、结构、色彩等 特征，并有选择性的在设计过程中应用这些原理和特征进行 设计。 著名的德国工业设计师路易吉.科拉尼是仿生设计理论的 大力倡导者和实践者，他那蕴藏着人类责任感的设计哲学思 想，以及呼吁人类社会与大自然和谐统一的设计观念，都具 有极其深刻的划时代意义。他鲜明的仿生设计原理与方法、 强烈的造型意念和极具旺盛生命力的设计，成功地影响了后 代设计师。运用仿生性思维进行设计，可作为人类社会生产 活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到高度的和谐 统一，仿生设计正逐渐成为工业设计发展的大趋势。
家具的仿生设计
摘要





研究现状：仿生技术已经深入的浸透在人们生活中，在机械，军事，家 用产品设计等领域中更是大显身上，在2004广州家具设计大赛中，采用 仿生思维的家具大放异彩，成为最大的羸家。 研究方法及手段：人类仿生的脚步其实在久远的年代已经拉开，传说神 话中的人物Ikarus曾经用鸟的羽毛做成的翅膀而飞翔，与后无数的人为 这个疯狂的创意前赴后继，直至了飞机的发明。 总结仿生设计的方法，不外乎五点：功能仿生，形态仿生，结构仿生， 材料仿生及色彩仿生。 研究目的和意义：仿生学在人类生活的各个领域给人们的生活带来了极 大的便利，跟人生活密切相关的家具更与之关系密切相关，而家具的仿 生设计可远溯至新石器时代，青铜时代，到近代，再次把把仿生设计导 入家具的设计是一个新的课题。仿生设计能够启发人们对自然界生物机 的的观察，析和对比。创造出符合人们生活需求的仿生新家具。 设计方案：办公室用椅的设计，采用蜈蚣的生态结构，根居其生态特点。 设计符合人们需要的蜈蚣椅。



自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物 界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了 求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然 界中，与周围的生物作“邻居”，这些生物各种各样的奇异本领，吸引 着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生 物的模仿，并通过创造性的劳动，制造出简单的工具，增强了自己与自 然界斗争的本领和能力。 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，无疑是对鱼刺进行的模仿……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。 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。
The each realm life for people of bionics at mankind living brings biggest of convenience, relate to with it close related with live and closelyrelated furniture in life more, but the furniture imitates to living the design can be far relate to new stone age, bronze age, arrive modern age, imitate to living again the design that design duct into furniture is a new lesson.Imitating to living design can inspire people to the nature living creature machine of of observation, With contrast.Creates to match people the life to imitate to living the new furniture demandingly. Key Words: Bionics Imitates to Bionics of design The furniture design

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，人们从毒气战幸存的野猪身 上中获得启示，模仿野猪的鼻子 设计出了防毒面具。在海洋中浮 沉灵活的潜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Leabharlann Baidu究了 青蛙在水中的运动姿势，总结出 一套既省力、又快速的游泳动 作——蛙泳。另外，为潜水员制 作的蹼，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。


外国的文明史上，大致也经历了相似的过程。在包含了丰富 生产知识的古希腊神话中，有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出 迷宫；还有泰尔发明了锯子，传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨 的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时，德国的天文学 家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰，并进行了飞行表演。 一八ОΟ年左右，英国科学家、空气动力学的创始人之一— 凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构。 凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起 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，发现飞行动物的体重与身体的线度的立方 成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。 人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滑翔机。
关键词：仿生学 仿生设计 家具设计
Abstract



Bionics is the lover of modern design, he is a modern age to develop learn to learn the fork course that combine together with the technique. A little bit first biologist while studying discover, some animal with vegetative and look alike function, in reality overstepped the human oneself here the design project of the aspect.The inferior in heartless and excellent in great universe make plant evolved with the animal nature in millions year center not only adapt to nature and its degrees completely almost perfect.But then imitate to living the design in the aspects of technique mimicry animal with plant is in the function in the nature. Mankind imitate the rare footstep to has drawn apart at the long the age that carries in fact, fabulous person in the myth Ikarus ever wing made into with the feather of the bird but fly, left for the subsequence with this crary creativity in numerous factitiousness in empress before, keep to the aero contrivance.

人类在遥远的岁月似乎就认识到能从自然生态系统 中领悟到自身生存、发展、进步的真谛。人类从蒙 昧时代进入文明时代就是在模仿和适应自然规律的 基础上发展起来的。回顾中国的古文明史，不难看 到人们较早就留下了模仿自然生态的痕迹。从远古 原始人构筑的人首龙身、人面鸟身等"人心营构之象 "，到现实生活中以各种动物形态为原型的实用器皿， 如牛形灯、猪、鹰形壶等。从神话传说中人的羽化 飞升，到春秋战国时期的鲁班从草叶的齿形边缘中" 悟"到了锯的原理等，大量的事例记述了人们对自然 生命的外在形态和功能创造性地模仿。
美国空军军官J· E斯蒂尔少校1958年首创仿生
学。仿生学研究如何制造具有生物特征的人 工系统。仿生学在设计领域真正开始复兴是 20世纪80年代的事情，1988年在德国举行的 首届国际仿生设计研讨会称得上是仿生设计 全面兴起的标致。会议对自然界的探求，以 生命与形态，功能与形态的思索为主题展开 了全面的讨论，在设计界产生了深远的影响。 并且在未来社会中，人们将更加注重产品的 人性化、个性化和生态化，因此仿生设计将 会是解决设计中诸多问题的重要手段之一。