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仿生機械魚設計說明書（仿生機械魚課程設計）

發(fā)布時間：2023-05-26 17:34:14 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 72

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本文目錄:

機器人的資料
根據(jù)仿生學發(fā)明的東西有那些?
動物仿生學的資料
給幾個動物仿生學例子

仿生機械魚設計說明書（仿生機械魚課程設計）

機器人的資料

種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人，包括：服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前，國際上的機器人學者，從應用環(huán)境出發(fā)將機器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的服務與仿人型機器人，這和我國的分類是一致的。　　古代機器人　　機器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望制造一種像人一樣的機器，以便代替人類完成各種工作。　　機器馬車　　西周時期，我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。　　春秋后期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發(fā)明家，據(jù)《墨經(jīng)》記載，他曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日不下”，體現(xiàn)了我國勞動人民的聰明智慧。　　公元前2世紀，亞歷山大時代的古希臘人發(fā)明了最原始的機器人──自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。　　1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。　　后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”，并用其運送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭。　　1662年，日本的竹田近江利用鐘表技術發(fā)明了自動機器玩偶，并在大阪的道頓堀演出。　　1738年，法國天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進行醫(yī)學上的分析。　　寫字機器人　　在當時的自動玩偶中，最杰出的要數(shù)瑞士的鐘表匠杰克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年，他們連續(xù)推出了自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等，他們創(chuàng)造的自動玩偶是利用齒輪和發(fā)條原理而制成的。它們有的拿著畫筆和顏色繪畫，有的拿著鵝毛蘸墨水寫字，結構巧妙，服裝華麗，在歐洲風靡一時。由于當時技術條件的限制，這些玩偶其實是身高一米的巨型玩具?，F(xiàn)在保留下來的最早的機器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，它制作于二百年前，兩只手的十個手指可以按動風琴的琴鍵而彈奏音樂，現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞，展示了古代人的智慧。　　19世紀中葉自動玩偶分為2個流派，即科學幻想派和機械制作派，并各自在文學藝術和近代技術中找到了自己的位置。1831年歌德發(fā)表了《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克魯斯”；1870年霍夫曼出版了以自動玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》；1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世；1886年《未來的夏娃》問世。在機械實物制造方面，1893年摩爾制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動雙腿沿圓周走動。　　進入20世紀后，機器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關心與支持，一些適用化的機器人相繼問世，1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個機器人“電報箱”，并在紐約舉行的世界博覽會上展出。它是一個電動機器人，裝有無線電發(fā)報機，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。1959年第一臺工業(yè)機器人（可編程、圓坐標）在美國誕生，開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。
四、現(xiàn)代機器人
　　現(xiàn)代機器人的研究始于20世紀中期，其技術背景是計算機和自動化的發(fā)展，以及原子能的開發(fā)利用。　　自1946年第一臺數(shù)字電子計算機問世以來，計算機取得了驚人的進步，向高速度、大容量、低價格的方向發(fā)展。　　大批量生產(chǎn)的迫切需求推動了自動化技術的進展，其結果之一便是1952年數(shù)控機床的誕生。與數(shù)控機床相關的控制、機械零件的研究又為機器人的開發(fā)奠定了基礎。　　另一方面，原子能實驗室的惡劣環(huán)境要求某些操作機械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下，美國原子能委員會的阿爾貢研究所于1947年開發(fā)了遙控機械手，1948年又開發(fā)了機械式的主從機械手。　　鉚接機器人　　1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術控制機器人的關節(jié)，利用人手對機器人進行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?，F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。　　作為機器人產(chǎn)品最早的實用機型（示教再現(xiàn)）是1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。　　1965年，MIT的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統(tǒng)。　　機器狗　　1967年日本成立了人工手研究會（現(xiàn)改名為仿生機構研究會），同年召開了日本首屆機器人學術會。　　1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機器人學術會議。1970年以后，機器人的研究得到迅速廣泛的普及。　　1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺由小型計算機控制的工業(yè)機器人，它是液壓驅(qū)動的，能提升的有效負載達45公斤。　　到了1980年，工業(yè)機器人才真正在日本普及，故稱該年為“機器人元年”。　　隨后，工業(yè)機器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機器人王國的美稱”。　　自治潛水器　　隨著計算機技術和人工智能技術的飛速發(fā)展，使機器人在功能和技術層次上有了很大的提高，移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由于這些技術的發(fā)展，推動了機器人概念的延伸。80年代，將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統(tǒng)稱為智能機器人，這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導了機器人技術的研究和應用，而且又賦予了機器人技術向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世，許多夢想成為了現(xiàn)實。將機器人的技術（如傳感技術、智能技術、控制技術等）擴散和滲透到各個領域形成了各式各樣的新機器——機器人化機器。當前與信息技術的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機器人”、“網(wǎng)絡機器人”的名稱，這也說明了機器人所具有的創(chuàng)新活力。
編輯本段自主意識的機器人
　　據(jù)《新科學家》雜志報道，人工智能專家亞倫·斯洛曼(Aaron Sloman)日前發(fā)表聲明，宣稱自己想發(fā)明一個數(shù)學家機器人。他說他已經(jīng)找到了“人是怎樣發(fā)展數(shù)學才能”的關鍵點。假如他的思路是對的，那么就應該有可能使機器人如同人一樣有很好的數(shù)學才能，甚至可能會更好。帶有自主意識的女性機器人
英國伯明翰大學的斯洛曼(Sloman)說：“人類的大腦不是通過魔法而運轉(zhuǎn)的，因此，大腦所能做到的事同樣也適合于機器人?！彼孤迓l(fā)明的機器人并不意味著就是個能夠引領數(shù)學界的數(shù)學天才。斯洛曼希望“所有的路都通往這個具有重要意義的新數(shù)學領域”。他認為，人類的數(shù)學能力關鍵期在童年，所以“我們將為機器人制造一個孩童般的大腦，讓它自己逐漸發(fā)展自己的數(shù)學命運”。為了認識世界，嬰孩們必須獲得很多技能。例如，他們要獲得這樣的知識——“玩具火車駛?cè)胨淼?，將會在隧道的另一端駛出”；或者是智力拼圖玩具，只有找到凹凸合適銜接口才能拼好。
編輯本段人類與機器人
　　隨著社會的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的分工越來越明細，尤其是在現(xiàn)代化的大產(chǎn)業(yè)中，有的人每天就只管擰一批產(chǎn)品的同一個部位上的一個螺母，有的人整天就是接一個線頭，就像電影《摩登時代》中演示的那樣，人們感到自己在不斷異化，各種職業(yè)病逐漸產(chǎn)生，于是人們強烈希望用某種機器代替自己工作，因此人們研制出了機器人，用以代替人們?nèi)ネ瓿赡切﹩握{(diào)、枯燥或是危險的工作。由于機器人的問世，使一部分工人失去了原來的工作，于是有人對機器人產(chǎn)生了敵意?！皺C器人上崗，人將下崗?！辈粌H在我國，即使在一些發(fā)達國家如美國，也有人持這種觀念。其實這種擔心是多余的，任何先進的機器設備，都會提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造出更多的社會財富，也就必然提供更多的就業(yè)機會，這已被人類生產(chǎn)發(fā)展史所證明。任何新事物的出現(xiàn)都有利有弊，只不過利大于弊，很快就得到了人們的認可。比如汽車的出現(xiàn)，它不僅奪了一部分人力車夫、挑夫的生意，還常常出車禍，給人類生命財產(chǎn)帶來威脅。雖然人們都看到了汽車的這些弊端，但它還是成了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ?。英國一位著名的政治家針對關于工業(yè)機器人的這一問題說過這樣一段話：“日本機器人的數(shù)量居世界首位，而失業(yè)人口最少，英國機器人數(shù)量在發(fā)達國家中最少，而失業(yè)人口居高不下”，這也從另一個側(cè)面說明了機器人是不會搶人飯碗的。　　美國是機器人的發(fā)源地，機器人的擁有量遠遠少于日本，其中部分原因就是因為美國有些工人不歡迎機器人，從而抑制了機器人的發(fā)展。日本之所以能迅速成為機器人大國，原因是多方面的，但其中很重要的一條就是當時日本勞動力短缺，政府和企業(yè)都希望發(fā)展機器人，國民也都歡迎使用機器人。由于使用了機器人，日本也嘗到了甜頭，它的汽車、電子工業(yè)迅速崛起，很快占領了世界市場。從現(xiàn)在世界工業(yè)發(fā)展的潮流看，發(fā)展機器人是一條必由之路。沒有機器人，人將變?yōu)闄C器；有了機器人，人仍然是主人。
編輯本段樂高RCX NXT機器人
　　RCX是是一塊可編程積木，即課堂機器人（機器人指令系統(tǒng)）的大腦。它是整個用樂高積木、馬達、用樂高機器人套件制作的人形機器人
傳感器等組建搭建的機器人系統(tǒng)的中樞，就像大腦一樣控制、指揮機器人的行為。使用ROBOLAB軟件，人們可以創(chuàng)造、搭建、編程真正的機器人，讓它運動、做運動、甚至自己去“想”。　　RCX升級！NXT機器人！　　這位全新組裝型機器人全身布滿了感應器，讓它可以根據(jù)感應到的聲音和動作做出適當反應，也讓它對于光線和觸覺的反應更加靈敏。NXT 機器人的心臟系統(tǒng)是一個 32位的微型處理器，可以經(jīng)由 PC 或 Mac 操作程序。　　光學傳感器　　根據(jù)傳感器的助攻，幫助您的機器人，以“見” 。它可以讓您的機器人，以區(qū)分輕，皮膚黝黑，以及確定光照強度在一個房間內(nèi)，或光照強度不同的顏色。　　聲音傳感器　　聲音傳感器可讓機器人聽到！聲音傳感器能夠測量的噪音水平都分貝（分貝）及DBA （頻率約為3-6千赫哪里人耳是最敏感的），以及認識到健全的模式和確定基調(diào)的分歧。　　觸碰傳感器　　觸摸傳感器的反應接觸和釋放，機器人創(chuàng)造“感覺”一樣，以前從未！它可以偵測到單個或多個按鈕，壓力機，和報告回給nxt 。　　超聲波傳感器　　超聲波傳感器“看到”物體的地方！超聲波傳感器是能夠偵測到一個目標和措施，在其鄰近英寸或厘米。
編輯本段北京奧運會曾經(jīng)使用過的機器人
一、福娃機器人
　　福娃機器人能夠感應到一米范圍內(nèi)的游客，與人對話、攝影留念、唱歌舞蹈，還能回答與奧運會相關奧運會中使用的福娃機器人
的問題。
二、翻譯機器人
　　能夠?qū)崿F(xiàn)在任何時間、場所，對任何人和任何設備的多語言服務。
三、安保機器人
　　其杰出代表為排爆機器人。
編輯本段上海世博會使用過的機器人
一、海寶機器人
　　迎賓服務　　（1）自動進入迎賓狀態(tài)，采用中英語言做初始問侯。　?。?）請來賓在觸摸屏上選擇服務語種，包括中英雙語，再次進行熱情問候和自我介紹。　?。?）流暢的肢體運動實現(xiàn)動感十足的擬人交流。　　歡迎期間，海寶適時通過語言和主動伸手動作向游客表達握手意愿，在感受到游客的握合回應后，自然輕巧地上下?lián)u晃，完成生動的握手動作。　　語音服務　?。?）在海寶的引導下，游客可以與海寶進行語言交互及問答。　　（2）配合肢體動作、聲光電效應營造出動人的時尚感。　　信息服務　　（1）提供世博會信息平臺服務，為來賓介紹上海世博會情況、世博會各場館介紹。　?。?）為來賓介紹機場、車站附近可換乘的公交路線及著名景點，以及播報近期天氣信息等。　　照相服務　?。?）在歡迎來賓后/監(jiān)測到游客長期駐立身側(cè)/在某些景點，海寶會主動詢問游客是否需要照相服務，包括：與游客合影、為游客拍照。　　在準備合影過程中，機器人會隨機擺出可愛的姿勢與表情，并詢問參與者是否滿意。　　若游客提議“換一個”，機器人會更換另一姿勢；游客表示“好的”等滿意評價后，機器人還會詢問參與者是否已經(jīng)準備好，得到肯定的答復后便和參與者一起倒數(shù)準備拍照。　　游客通過觸摸屏選擇也可觸發(fā)海寶的照相服務。　　海寶將語音引導參與者站到指定的位置進行拍照。拍照時，可基于人體檢測和人臉檢測實現(xiàn)自動對焦。參與者可在機器人觸摸屏上看到所拍攝的照片，若對照片不滿意，參與者可選擇進行重拍。　　提供大頭貼照相效果服務，利用人物提取、背景融合等技術為相片添加世博主題相關的趣味特效，游客可選擇采用何種特效，特效處理結果可實時顯示可在服務中心打印照片，或者將照片傳到網(wǎng)上，供游客下載。　?。?）通過友善可愛的語言提醒并控制單次服務時間。　　導航服務　?。?）無論室內(nèi)室外，海寶可隨時知道自己的準確位置。　?。?）海寶通過語音交互或觸摸屏選擇獲知游客目的地。　　（3）為游客規(guī)劃一條最便捷的到達路徑。　　才藝表演　　（1）可表演多種舞蹈：中國特色舞蹈、中國各民族舞蹈、各國風情舞蹈　?。?）講笑話/說故事　?。?）歌曲　　協(xié)作引領參觀　　室內(nèi)外、展區(qū)間，機器人在完成了本區(qū)間的引領任務后，會將游客帶領至下一區(qū)間的服務機器人處。下一區(qū)間的服務機器人將繼續(xù)引領，直至游客達到目的地。　　機器人換崗儀式　　機器人電量低、檢修、故障時，可自動召喚備用機器人前來換崗；可設計具有較強觀賞性的機器人定時換崗儀式。　　團體舞蹈表演　　海寶家族的兄弟姐妹們可以一同協(xié)作，完成群體舞蹈或隊列表演。
二、女子機器人
　　女子機器人樂隊可以輕挪舞步，合力彈奏一曲“茉莉花”或其他樂曲。
三、機器人
　　除了以上這些，還有的機器人能表演太極拳，身懷中國功夫的機器人也將出現(xiàn)在世博會上。
編輯本段機器人學國家重點實驗室
　　機器人學國家重點實驗室（State Key Laboratory of Robotics)依托于中國科學院沈陽自動化研究所，沈陽自動化所
前身是中國科學院機器人學開放實驗室。該實驗室是我國機器人學領域最早建立的部門重點實驗室，我國機器人學領域著名科學家蔣新松院士1989-1997年曾任實驗室主任。近二十年來，實驗室在機器人學基礎理論與方法研究方面與國際先進水平同步發(fā)展，并在機器人技術前沿探索和示范應用等方面取得一批有重要影響的科研成果，充分顯示出實驗室具有解決國家重大科技問題的能力。目前，我國在沈陽渾南技術開發(fā)區(qū)的“新松機器人”公司即是我國的該科研領域的基地。該實驗室機器人學研究總體水平在國內(nèi)相關領域處于核心和帶頭地位，是國內(nèi)外具有重要影響的機器人學研究基地。　　機器人學國家重點實驗室定位于為我國經(jīng)濟和社會發(fā)展、國家安全和重大科學工程提供所需要的機器人技術與系統(tǒng)，研究機器人學基礎理論與方法、發(fā)展可行技術和平臺樣機系統(tǒng)，培養(yǎng)和匯聚從事機器人學研究的高水平人才，推動我國先進機器人技術與系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。主要面向發(fā)展具有感知、思維和動作能力的先進機器人系統(tǒng)，研究機器人學基礎理論方法、關鍵技術、機器人系統(tǒng)集成技術和機器人應用技術。　　實驗室堅持對外開放，吸引國內(nèi)外專家學者開展交流與合作研究。通過設立基金課題，實驗室與國內(nèi)有關從事機器人學研究的近30所大學、研究所和企業(yè)建立了聯(lián)系，幾乎涵蓋國內(nèi)從事機器人學研究的所有單位。近幾年來，實驗室結合自身的發(fā)展方向，有針對性地與國內(nèi)外知名科研團隊建立合作關系。這些合作，對于本實驗室加強學科建設、了解國家需求、建立有針對性的演示驗證系統(tǒng)，發(fā)揮了重要作用。　　水下機器人：　　Rofish 為仿生機器魚系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品以先進的電子、機械技術，模擬魚類的游動方式，通過新材料對其外形進行精確仿真，使之達到以假亂真的效果。　　Rofish 采用結構化的設計方法，高穩(wěn)定性的電機保證其產(chǎn)品的穩(wěn)定性?？刂品绞接袃煞N選擇：串口/USB控制和遙控器控制。產(chǎn)品內(nèi)核采用Bootloader無線編程的編程方式，可隨時更改游動程序以適應實際的環(huán)境。　　性能參數(shù)：　　Ø 體長：20cm--80cm，需要特殊尺寸可定做。　　Ø 外形：錦鯉、金魚、海豚、鯊魚等，可定制。　　Ø 游速：1BL/S。BL為身體長度，即游速與體長有關，游速為1倍體長每秒。　　Ø 連續(xù)工作時間：3--4小時，鋰動力電池供電。　　Ø 通訊方式：RF通訊或聲納（Sonar）通訊，可選其一。　　Ø 控制方式：串口/USB控制或遙控器控制，二者可選其一。　　串口/USB控制方式可同時控制多條機器魚，通過簡單的編程控制可實現(xiàn)多魚之間的相互追逐、嬉戲等。
編輯本段機器人相關
　　1．有一個身體　　2．有記憶或程序功能　　3．有大腦　　1886年法國作家利爾亞當在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機器起名為“安德羅丁”（android），它由4部分組成：　　1，生命系統(tǒng)（平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動、感覺、表情、調(diào)節(jié)運動等）；　　2，造型解質(zhì)（關節(jié)能自由運動的金屬覆蓋體，一種盔甲）；　　3，人造肌肉（在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài)）；　　4，人造皮膚（含有膚色、機理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等）。　　1984年電影《終結者》，有了真皮包裹的機器人的創(chuàng)意；　　1991年電影《終結者2》，有了液態(tài)金屬機器人概念；　　2003年電影《終結者3》，固液混合態(tài)機器人出現(xiàn)。　　影視作品中逐漸誕生了多種自主智能生化機器人，則固液混合自主智能生化機器人也會誕生。
編輯本段日本最新機器人
　　名古屋市商業(yè)設計美國戰(zhàn)斗機器狗BIGDOG
研究所推出了新款機器人“網(wǎng)絡兔子”。它的兩只耳朵可以變換許多姿態(tài)，會根據(jù)人的聲音作出反應。“網(wǎng)絡兔子” 通過無線通信與家里的電腦相連，如果有電子郵件它會朗讀給人聽，也可以播放網(wǎng)絡電臺的節(jié)目。最有趣的是不同的“網(wǎng)絡兔子”還能夠“結婚”、“分手”，通過網(wǎng)絡連接讓其中一個“網(wǎng)絡兔子”的雙耳做出一個動作，它遠方的“伴侶”也會接著做出同樣的動作。　　三菱重工業(yè)公司的保姆機器人“若丸”連續(xù)幾年都是各種機器人展上的明星，在本次展會上它依然吸引著眾人的目光。“若丸”能在早晨來到主人床邊，報告當天的天氣或新聞頭條。它還能記住主人的生日，或是提醒主人的結婚紀念日。　　日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所制造的用于陪伴老人和小孩的機器人“Paro”、本田公司的“阿西莫”雙足步行機器人也繼續(xù)受到關注。　　阿西莫：本田公司開發(fā)的雙腳步行機器人，于2000年11月首次在橫濱國際和平會議中心舉行的機器人展示會上亮相。2006年12月，本田公司曾改進過“阿西莫”的性能，增加了它的關節(jié)和馬達，使其可以以每小時6公里的速度小跑，而且將其身高也由最初的1．2米提高到1．3米。　　美國戰(zhàn)斗機械狗研制成功　　網(wǎng)上引發(fā)轟動近日美國官方公布了一段關于軍用機械狗的錄像，視頻中機械狗展示了它驚人的活動能力和適應性，一舉在互聯(lián)網(wǎng)上造成轟動。研發(fā)公司稱經(jīng)過測試，這個機械狗能在戰(zhàn)場上為士兵運送彈藥、食物和其他物品。　　日本首個歌姬機器人HRP-4C未夢,能歌善舞　　據(jù)法新社2010年10月17日報道，日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所近日開發(fā)出一款可以學習和模仿人類唱歌的美女機器人。這款機器人名叫“HRP-4”，身高1.58米，體形和真人大小相當，她不僅能夠像真人那樣唱出優(yōu)美動聽的歌，還可以模仿人類歌手豐富的面部表情。日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所采用了一種名為Choreonoid的技術，意思是能夠讓機器人模仿人類的舞蹈動作。日前，這款機器人已經(jīng)在東京舉行的數(shù)碼產(chǎn)品博覽會上亮相。[3]
編輯本段阿西莫夫機器人三定律
　　他根據(jù)對朗寧博士生前在3D投影機內(nèi)留下的信息分析和對自殺現(xiàn)場的勘查，懷疑對象鎖定了朗寧博士自己研制的NS-5型機器人桑尼，而公司總裁勞倫斯·羅伯遜似乎也與此事有關。　　斯普納結識了專門研究機器人心理的女科學家蘇珊·凱文(碧姬·奈娜漢飾)，隨著二人調(diào)查的深入，真相一步一步被揭露出來：機器人竟然具備了自我進化的能力，他們對“三大法則”有了自己的理解，他們隨時會轉(zhuǎn)化成整個人類的“機械公敵”。　　　　在大多科幻作品里，機器人具有人的外形，甚至穿著各種時尚的機甲，他們相當聰明。像《我，機器人》及迪士尼出品的《機器人總動員》就是這類機器人的代表。還有一類是機甲類，他們保護人類，受人類所控制，像近年熱片《阿凡達》中就有很多這種機器人。另一類就是可愛型的，他們沒有威風的裝備，也沒有炫酷的外表，更沒有各式各樣的招術，只是給人帶來快樂，他們不是戰(zhàn)爭機器人，而是和平中的“偽人”，像中日合作影片《阿童木》中的主人公就是一個例子。
編輯本段機器人的模樣一定要像人嗎？
　　有些人認為，最高級的機器人要做的和人一模一樣，其實非也。實際上，機器人是利用機械傳動、現(xiàn)代微電子技術組合而成的一種能模仿人某種技能的機械電子設備，他是在電子、機械及信息技術的基礎上發(fā)展而來的。然而，機器人的樣子不一定必須像人，只要能獨立完成一些人類的技能或有一定危險性的工作，就屬于機器人大家族的成員。
編輯本段世界上第一臺機器人
　　世界上第一臺真正實用的機器人的工業(yè)機器人誕生于20世紀60年代初期。它的模樣像一個坦克的炮塔，基座上有一個機械臂，他可以繞著軸在基座上旋轉(zhuǎn)，臂上有一個小一些的機械臂，可以“張開”和“握拳”。無人機發(fā)展的動力——現(xiàn)代戰(zhàn)爭
日本研制美女機器人能像真人一樣唱歌跳舞
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2.搜索引擎術語編輯本義項機器人　　Robot英文直譯是機器人，在搜索引擎優(yōu)化SEO中，我們經(jīng)常翻譯為:探測器。　　有時，你會碰到crawlew（爬行器），spider（蜘蛛），都是探測器之一，只是叫法不同。　　 3.科學學術期刊編輯本義項機器人　　《機器人》是中國自動化學會與中國科學院沈陽自動化研究所聯(lián)合主辦的全國性學術期刊，雙月刊，A4開本，96頁，刊號：ISSN1002-0446；CN21-1137/TP，郵發(fā)代號8-59，單月15日出版發(fā)行，定價15元。本刊創(chuàng)刊于1979年，原名《國外自動化》，1979年成為國內(nèi)外公開發(fā)行期刊，1986年更名為《機器人》。　　《機器人》設有論文與報告、綜論與介紹、研究通訊、短文等欄目，主要報道中國在機器人學及相關領域中的學術進展及研究成果，機器人在一、二、三產(chǎn)業(yè)中的應用實例，發(fā)表機器人控制、機構學、傳感器技術、機器智能與模式識別、機器視覺等方面的論文。　　收錄情況：中文自然科學核心期刊中國學術期刊文摘　　中國學術期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫　　中文期刊全文數(shù)據(jù)庫　　中國科學引文數(shù)據(jù)庫　　INSPEC數(shù)據(jù)庫　　EI PageOne數(shù)據(jù)庫詞條圖冊更多圖冊
“機器人”在漢英詞典中的解釋(來源：百度詞典)：
1.a robot
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根據(jù)仿生學發(fā)明的東西有那些?

仿生學是人們研究生物體的結構與功能工作的原理，并根據(jù)這些原理發(fā)明出新的設備、工具和科技，創(chuàng)造出適用于生產(chǎn)，學習和生活的先進技術。比如雷達是根據(jù)蝙蝠、蠅眼照相機是根據(jù)蒼蠅復眼等等。

動物仿生學的資料

仿生設計學仿生設計學,亦可稱之為設計仿生學（Design Bionics）,它是在仿生學和設計學的基礎上發(fā)展起來的一門新興邊緣學科，主要涉及到數(shù)學、生物學、電子學、物理學、控制論、信息論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經(jīng)濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科。仿生設計學與舊有的仿生學成果應用不同，它是以自然界萬事萬物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“結構”等為研究對象，有選擇地在設計過程中應用這些特征原理進行的設計，同時結合仿生學的研究成果，為設計提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑。在某種意義上，仿生設計學可以說是仿生學的延續(xù)和發(fā)展，是仿生學研究成果在人類生存方式中的反映。仿生設計學作為人類社會生產(chǎn)活動與自然界的鍥合點，使人類社會與自然達到了高度的統(tǒng)一，正逐漸成為設計發(fā)展過程中新的亮點。自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發(fā)明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質(zhì)存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發(fā)展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作“鄰居”，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍７隆Ｈ祟愡\用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，并通過創(chuàng)造性的勞動，制造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創(chuàng)造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的，只能說是對自然中存在的物質(zhì)及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創(chuàng)造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發(fā)展的基礎。在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防御猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”，即見到隨風旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建筑結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，仿佛像大象的腿。我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發(fā)明了風箏，并且應用于軍事聯(lián)絡。春秋戰(zhàn)國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研制能飛的木鳥；并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子。據(jù)《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置于腹內(nèi)，發(fā)之則凌云奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下?！蔽鳚h時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高臺上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”，也反映了人們向鳥類借鑒的愿望。我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸?shù)淖杂?。后來隨制作水平提高而出現(xiàn)的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明，創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。外國的文明史上，大致也經(jīng)歷了相似的過程。在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發(fā)明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機械鷹，并進行了飛行表演。一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創(chuàng)始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據(jù)鳥類飛行機構的原理，終于制造了能夠載人飛行的滑翔機。后來，設計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設計出了掘土機的懸臂，在一戰(zhàn)期間，人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據(jù)考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員制作的蹼，幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。二、仿生設計的歷史自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發(fā)明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質(zhì)存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發(fā)展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作“鄰居”，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍７?。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，并通過創(chuàng)造性的勞動，制造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創(chuàng)造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的，只能說是對自然中存在的物質(zhì)及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創(chuàng)造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發(fā)展的基礎。在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防御猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”，即見到隨風旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建筑結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，仿佛像大象的腿。我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發(fā)明了風箏，并且應用于軍事聯(lián)絡。春秋戰(zhàn)國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研制能飛的木鳥；并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子。據(jù)《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置于腹內(nèi)，發(fā)之則凌云奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下?！蔽鳚h時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高臺上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”，也反映了人們向鳥類借鑒的愿望。我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸?shù)淖杂?。后來隨制作水平提高而出現(xiàn)的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明，創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。外國的文明史上，大致也經(jīng)歷了相似的過程。在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發(fā)明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機械鷹，并進行了飛行表演。一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創(chuàng)始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據(jù)鳥類飛行機構的原理，終于制造了能夠載人飛行的滑翔機。后來，設計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設計出了掘土機的懸臂，在一戰(zhàn)期間，人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據(jù)考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員制作的蹼，幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。三、仿生設計的發(fā)展到了近代，生物學、電子學、動力學等學科的發(fā)展亦促進了仿生設計學的發(fā)展。以飛機的產(chǎn)生為例：在經(jīng)過無數(shù)次模仿鳥類的飛行失敗后，人們通過不泄的努力，終于找到了鳥類能夠飛行的原因：鳥的翅膀上彎下平，飛行時，上面的氣流比下面的快，由此形成下面的壓力比上面的大，于是翅膀就產(chǎn)生了垂直向上的升力，飛的越快，升力越大。 1852年，法國人季法兒發(fā)明了氣球飛船；1870年，德國人奧托.利連塔爾制造了第一架滑翔機。利連塔爾是十九世紀末的一位具有大無畏冒險精神的人，他望著家鄉(xiāng)波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過，他堅信人能飛行。1891年，他開始研制一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機，自己還進行試飛；此后五年，他進行了2000多次滑翔飛行，并同鳥類進行了對比研究，提供了很有價值的資料。資料證明：氣流流經(jīng)機翼上部曲面所走路程，比氣流流經(jīng)機翼下平直表面距離較長，因而也較快，這樣才能保證氣流在機翼的后緣點匯合；上部氣流由于走的較快，它就較為稀薄，從而產(chǎn)生強大吸力，約占機翼升力的三分之二大??；其余的升力來自翼下氣流對機翼的壓力。 19世紀末，內(nèi)燃機的出現(xiàn)，給了人類有史以來一直夢寐以求的東西：翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而這卻是使人類能隨風伴鳥一起飛翔的翅膀。萊特兄弟發(fā)明了真正意義上的飛機。在飛機的設計制作過程中，怎樣使飛機拐彎和怎樣使它穩(wěn)定一直困擾著他們。為此，萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如，他們研究鶙鵳怎樣使一只翅膀下落，靠轉(zhuǎn)動這只下落的翅膀保持平衡；這只翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩(wěn)定和平衡。這兩個人給他們的滑翔機裝上翼梢副翼進行這些實驗，由地面上的人用繩控制，使之能轉(zhuǎn)動或彎翹。他們的第二個成功的實驗是用操縱飛機后部一個可轉(zhuǎn)動的方向舵來控制飛機的方向，通過方向舵使飛機向左或向右轉(zhuǎn)彎。后來，隨著飛機的不斷發(fā)展，它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形，它們變的更簡單，更加實用。機身和單曲面機翼都呈現(xiàn)出象海貝、魚和受波浪沖洗的石頭所具有的自然線條。飛機的效率增加了，比以前飛的更快，飛的更高。到了現(xiàn)代，科學高度發(fā)展但環(huán)境破*、生態(tài)失衡、能源枯竭，人類意識到了重新認識自然，探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感，亦認識到仿生設計學對人類未來發(fā)展的重要性。特別是一九六Ο年秋，在美國俄亥俄州召開了第一次仿生學討論會，成為仿生學的正式誕生之日。此后，仿生技術取得了飛躍的發(fā)展，并獲得了廣泛的應用。仿生設計亦隨之獲得突飛猛進的發(fā)展，一大批仿生設計作品如智能機器人、雷達、聲納、人工臟器、自動控制器、自動導航器等等應運而生。近代，科學家根據(jù)青蛙眼睛的特殊構造研制了電子蛙眼，用于監(jiān)視飛機的起落和跟蹤人造衛(wèi)星；根據(jù)空氣動力學原理仿照鴨子頭形狀而設計的高速列車；模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器；通過對螢火蟲和海蠅地發(fā)光原理的研究，獲得了化學能轉(zhuǎn)化為光能的新方法，從而研制出化學熒光燈等等。目前，仿生設計學在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時，還通過研究生物系統(tǒng)的結構、功能、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等各種優(yōu)異特征，并把它運用到技術系統(tǒng)中，改善已有的工程設備，并創(chuàng)造出新的工藝、自動化裝置、特種技術元件等技術系統(tǒng)；同時仿生設計學為創(chuàng)造新的科學技術裝備、建筑結構和新工藝提供原理、設計思想或規(guī)劃藍圖，亦為現(xiàn)代設計的發(fā)展提供了新的方向，并充當了人類社會與自然界溝通信息的“紐帶”。對人腦的探索，可以展望未來的電子計算機有可能具有生物原理的功能。同它相比，現(xiàn)在的電子計算機只能作為算盤。對植物光合作用的研究，將為延長人類的壽命、治療疾病提供一個嶄新的醫(yī)學發(fā)展途徑。對生物體結構和形態(tài)的研究，有可能使未來的建筑、產(chǎn)品改變模樣。使人們從“城市”這個人造物理環(huán)境中重新回歸“自然”。信天翁是一種海鳥，它具有淡化海水的器官——“去鹽器”。對其“去鹽器”的結構及其工作原理的研究，可以啟發(fā)人們?nèi)ジ纳婆f的或創(chuàng)造出新的海水淡化裝置。白蟻能把吃下去的木質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪和蛋白質(zhì)，對其機理的研究，將會對人工合成這些物質(zhì)有所啟發(fā)。同時仿生設計亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以通過仿生技術，設計制造制造出人造器官，如血管、腎、骨膜、關節(jié)、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細胞。專家預測，在本世紀中后期，除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如，模擬血液的功能，可以制造、傳遞養(yǎng)料及廢物，并能與氧氣及二氧化碳自動結合并分離的液態(tài)碳氫化合物人工血；模擬腎功能，用多孔纖維增透膜制成血液過濾器，也就是人工腎；模擬肝臟，根據(jù)活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質(zhì)，制成人工肝解毒器；模擬心臟功能，用血液和單向?qū)?qū)動裝置，組成人工心臟自動循環(huán)器。隨著對宇宙的開發(fā)、認識，又將使人類不但認識宇宙中新形式的生命，而且將為人類提供嶄新的設計，創(chuàng)造出地球上前所未有的新的裝置…… 仿生設計學的特點與研究內(nèi)容仿生設計學是仿生學與設計學互相交叉滲透而結合成的一門的邊緣學科，其研究范圍非常廣泛，研究內(nèi)容豐富多彩，特別是由于仿生學和設計學涉及到自然科學和社會科學的許多學科，因此也就很難對仿生設計學的研究內(nèi)容進行劃分。這里，我們是基于對所模擬生物系統(tǒng)在設計中的不同應用而分門別類的。歸納起來，仿生設計學的研究內(nèi)容主要有： 1、形態(tài)仿生設計學研究的是生物體（包括動物、植物、微生物、人類）和自然界物質(zhì)存在（如日、月、風、云、山、川、雷、電等）的外部形態(tài)及其象征寓意，以及如何通過相應的藝術處理手法將之應用與設計之中。 2、功能仿生設計學主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的功能原理，并用這些原理去改進現(xiàn)有的或建造新的技術系統(tǒng)，以促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代或新產(chǎn)品的開發(fā)。 3、視覺仿生設計學研究生物體的視覺器官對圖象的識別、對視覺信號的分析與處理，以及相應的視覺流程；他廣泛應用與產(chǎn)品設計、視覺傳達設計和環(huán)境設計之中。 4、結構仿生設計學主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的內(nèi)部結構原理在設計中的應用問題，適用與產(chǎn)品設計和建筑設計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。從國內(nèi)外仿生設計學的發(fā)展情況來看，形態(tài)仿生設計學和功能仿生設計學是目前研究的重點。在本文中，還將著重介紹形態(tài)仿生學和功能仿生設計學的一些情況。作為一門新興的邊緣交叉學科，仿生設計學具有某些設計學和仿生學的特點，但他又有別與這兩門學科。具體說來，仿生設計學具有如下特點： 1、藝術科學性仿生設計學是現(xiàn)代設計學的一個分支、一個補充。同其它設計學科一樣，仿生設計學亦具有它們的共同特性——藝術性。鑒于仿生設計學是以一定的設計原理為基礎、以一定的仿生學理論和研究成果為依據(jù)，因此具有很嚴謹?shù)目茖W性。 2、商業(yè)性仿生設計學為設計服務，為消費者服務，同時優(yōu)秀的仿生設計作品亦可刺激消費、引導消費、創(chuàng)造消費。 3、無限可逆性以仿生設計學為理論依據(jù)的仿生設計作品都可以在自然界中找到設計的原型，該作品在設計、投產(chǎn)、銷售過程中所遇到的各種問題又可以促進仿生設計學的研究與發(fā)展。仿生學的研究對象是無限的，仿生設計學的研究對象亦是無限的；同理，仿生設計的原型也是無限的，只要潛心研究大自然，我們永遠不會有江郎才盡的一天。 4、學科知識的綜合性要熟悉和運用仿生設計學，必須具備一定的數(shù)學、生物學、電子學、物理學、控制論、信息論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經(jīng)濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科的基本知識。 5、學科的交叉性要深入研究和了解仿生設計學，必須在設計學的基礎上，既要了解生物學、社會科學的基礎知識，又要對當前仿生學的研究成果有清晰的認識。它是產(chǎn)生于幾個學科交叉點上的一種新型交叉學科。五、仿生設計學的研究方法仿生設計學的研究方法主要為“模型分析法”： 1、創(chuàng)造生物模型和技術模型首先從自然中選取研究對象，然后依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，用各種技術手段（包括材料、工藝、計算機等）對它們進行研究，做出定量的數(shù)學依據(jù)；通過對生物體和模型定性的、定量的分析，把生物體的形態(tài)、結構轉(zhuǎn)化為可以利用在技術領域的抽象功能，并考慮用不同的物質(zhì)材料和工藝手段創(chuàng)造新的形態(tài)和結構。 ① 從功能出發(fā)、研究生物體結構形態(tài)——制造生物模型。找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發(fā)，研究生物的結構形態(tài)，在感性認識的基礎上，除去無關因素，并加以簡化，提出一個生物模型。對照生物原型進行定性的分析，用模型模擬生物結構原理。目的是研究生物體本身的結構原理。 ② 從結構形態(tài)出發(fā)，達到抽象功能——制造技術模型根據(jù)對生物體的分析，做出定量的數(shù)學依據(jù)，用各種技術手段（包括材料、工藝等）制造出可以在產(chǎn)品上進行實驗的技術模型。牢牢掌握量的尺度，從具象的形態(tài)和結構中，抽象出功能原理。目的是研究和發(fā)展技術模型本身。 2、可行性分析與研究建立好模型后，開始對它們進行各種可行性的分析與研究： ① 功能性分析找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發(fā)，對照生物原型進行定性的分析。 ② 外部形態(tài)分析對生物體的外部形態(tài)分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。 ③ 色彩分析進行色彩的分析同時，亦要對生物的生活環(huán)境進行分析，要研究為什么是這種色彩？在這一環(huán)境下這種色彩有什么功能？ ④ 內(nèi)部結構分析研究生物的結構形態(tài)，在感性認識的基礎上，除去無關因素，并加以簡化，通過分析，找出其在設計中值得借鑒合利用的地方。 ⑤ 運動規(guī)律分析利用現(xiàn)有的高科技手段，對生物體的運動規(guī)律進行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設計工程中的問題。當然，我們還可以就生物體的其它方面進行各種可行性分析。仿生是高科技的代名詞，它是指運用尖端的科學技術，來模仿生物的各種官能感覺和思維判功能，更加有效地為人數(shù)服務。各國都在不遺余力地加大在仿生學方面的研究?？梢哉f，仿生學研究程度的高低，是國家綜合國力的重要標志之一。榮事達集團研制開發(fā)的“仿生搓洗”全自動洗衣機最近推向市場，將仿生技術運用于洗衣機領域，產(chǎn)生了革命性的影響。據(jù)了解，這種洗衣機首先具有神經(jīng)智能網(wǎng)絡功能，可以模仿人的恩維判斷能力，根據(jù)衣物的重量、質(zhì)地、臟污程度來自行決定洗滌程序、洗滌時間和水位的高低，從而達到最佳的洗滌狀態(tài)。其次，具有搓衣板的功能。洗衣機內(nèi)的搓洗棒能夠像手一樣隨心所欲地來回搓動，這種搓動被控制在300度以內(nèi)，能夠保證把衣服洗干凈又防止衣服纏繞。三是它去除了傳統(tǒng)洗衣機因機械傳動裝置所包含的機械連桿、曲柄、齒輪等部件轉(zhuǎn)動所帶來的噪音，采用直流永磁無刷電機直接驅(qū)動，有效地防止噪音的產(chǎn)生。直流永磁無刷電機可節(jié)電50％采用直流永磁無刷電機，在電子驅(qū)動器的控制下可實現(xiàn)無級調(diào)速，并可精確地控制搓洗棒每次轉(zhuǎn)動的次數(shù)和角度。因此，不同的衣物質(zhì)地、臟污程度可以設定不同的洗滌程序，有效地模仿了人工搓洗的快慢節(jié)奏和力度，實現(xiàn)“仿生”搓洗。另外，采用直流永磁電機比采用交流電機節(jié)電50％。電子剎車技術把噪音降到最低有洗衣機的消費者會有因噪音大而煩惱的體會，他們在換購洗衣機時總希望擁有一臺沒有噪音的洗衣機?！胺律晗础毕匆聶C則恰好能滿足這一點。這主要是因為“仿生搓洗”洗衣機采用電子擎實現(xiàn)電子剎車，剎車時由電機本身迅速降速，從而避免了像其他洗衣機采用機械摩擦剎車時產(chǎn)生的噪音和振動，實現(xiàn)了靜音運轉(zhuǎn)。搓洗棒確保洗滌過程中不產(chǎn)生碎屑有洗衣機使用經(jīng)驗的消費者知道，洗衣機的洗滌桶上部都有一個過濾網(wǎng)，用來過濾衣物在洗滌時產(chǎn)生的碎屑。但是“仿生搓洗”洗衣機卻沒有這種過濾網(wǎng)，為什么呢？業(yè)內(nèi)專家解釋，這是因為“仿生搓洗”洗衣機的內(nèi)部構造根本有別于波輪式和滾筒式洗衣機。“仿生搓洗”洗衣機采用的驅(qū)動擎是豎立的搓洗棒，能夠使動能從中央向四周傳遞。當洗衣機啟動時，搓洗棒帶動衣物沿著桶壁運動的角度不超過300度，有效避免了衣物因連續(xù)旋轉(zhuǎn)而形成的纏繞，以及與桶壁摩擦產(chǎn)生的碎屑，洗得干凈、不纏繞、無摩擦，當然不需要過濾網(wǎng)。衣物沿桶壁來回運動與衣物在搓衣板上的來回運動極其相似，并能達到手洗效果，“仿生搓洗”洗衣機也由此得名。飛機在夜間行駛不撞東西人們都知道，飛機在夜間行駛是不會撞上東西的，是因為通過蝙蝠的啟示，蝙蝠嘴里發(fā)出一種超聲波，人是聽不見的，但它能聽見，假如有障礙物，聲音就會反射回來，蝙蝠就立即改變飛行的方向，飛機也是它他通過天線發(fā)出一種無線電波，有障礙物也會反射回來，顯示在熒光屏上，摘要闡明制造過程與生命現(xiàn)象之間的相似之處：基于自組織機制的有序化、基于信息模型的個體復制，以及通過進化過程形成的高度適應性。論述仿生制造的基本內(nèi)涵，指出現(xiàn)代制造科學應該從生命現(xiàn)象及生命科學中學習與借鑒的主要內(nèi)容，它們包括完善的信息技術、由基因控制的生長型的加工成形方法、性能超群的有機材料、奇妙的生物智能、高效的尋優(yōu)與趨優(yōu)方法，以及先進的組織結構和運行模式。提出關于加強學科間的聯(lián)合，促進仿生制造技術研究的建議。 -- 結構構件對于構件，在截面面積相同的情況下，把材料盡可能放到遠離中和軸的位置上，是有效的截面形狀。有趣的是，在自然界許多動植物的組織中也體現(xiàn)了這個結論。例如：“疾風知勁草”，許多能承受狂風的植物的莖部是維管狀結構，其截面是空心的。支持人承重和運動的骨骼，其截面上密實的骨質(zhì)分布在四周，而柔軟的骨髓充滿內(nèi)腔。在建筑結構中常被采用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結構、空間薄壁結構等都是根據(jù)這條結論得來的。 -- 斑馬斑馬生活在非洲大陸，外形與一般的馬沒有什么兩樣，它們身上的條紋是為適應生存環(huán)境而衍化出來的保護色。在所有斑馬中，細斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圓又大，條紋細密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共外，以抵御天敵。人類將斑馬條紋應用到到軍事上是一個是很成功仿生學例子。

參考資料：http://baike.baidu.com/view/869213.htm

仿生機械魚設計說明書（仿生機械魚課程設計）

給幾個動物仿生學例子

生物學家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線，抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理，研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器。火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理?？蒲腥藛T通過研究變色龍的變色本領，為部隊研制出了不少軍事偽裝裝備。科學家研究青蛙的眼睛，發(fā)明了電子蛙眼。白蟻不僅使用膠粘劑建筑它們的土堆，還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。于是人們按照同樣的原理制造了工作的武器—一塊干膠炮彈。美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發(fā)出了微型熱傳感器。我國紡織科技人員利用仿生學原理，借鑒陸地動物的皮毛結構，設計出一種KEG保溫面料，并具有防風和導濕的功能。根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理，人類發(fā)明了跟蹤追擊的響尾蛇導彈。人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”?？茖W家根據(jù)野豬的鼻子測毒的奇特本領制成了世界上第一批防毒面具。人類根據(jù)雞蛋的薄殼設計發(fā)明了許多性能優(yōu)良的房屋，人們又模仿袋鼠研制出會跳躍的越野汽車，模仿貝殼制成外殼堅固的坦克`````` 、平臺建筑群：熱帶無刺蜂用蜂蠟建筑蜂巢，層層疊疊結合在一起，通常有40層，外表看起來就像是電影《星球大戰(zhàn)》中的航天飛船，能夠安置10萬戶"居民"。 7、帶空調(diào)的古堡：白蟻能夠通過一種匪夷所思的管道系統(tǒng)改善巢內(nèi)的溫度狀況，白天制冷，夜里供暖。

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