2022年XXX资料XXX写一篇仿生学及仿生机械学发展动态的报告.docx

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1、个人收集整理仅供参考学习1. 写一篇仿生学及仿生气械学进展动态的报告；2. 报告内容应当包括：什么是仿生学、仿生气械学；国内外仿生气械学讨论进展；对这门课程的熟悉与建议；3. 要求 3000字以上，A4 纸打印并以班为单位提交电子文档；现代社会、 科技的高速进展在促进机械这门古老专业进展的同时 ,也对其自身受力结构、能量消耗或者运动的牢靠性提出了更为严苛的要求； 另一方面 ,自然界在亿万年的演化过程中孕育了各种各样的生物 ,每种生物都拥有奇妙的特性与功能 ,因而能在复杂多变的环境中生存下来； 1960 年美国第一届仿生学会议上“ 仿生学 ” 一词被提出 ,从今仿生学在机械方面的应用就再未停止过

2、,并融合进展成为仿生气械学 1 ；仿生气械学是仿照生物的形状、结构和掌握原理,而设计制造功能更集中、效率更高并具有生物特点的机械的学科；由于能制造出在结构、功能、 材料、 掌握、 能耗等诸方面相对更加合理的机械系统,仿生气械学正越来越受到重视；本文将仿生气械按功能分为抓取、移动、 飞行、游动及其它五类,分别介绍其进呈现状及将来进展趋势；仿生气械是通过讨论和探讨生物机制,仿照生物形状、结构或者功能而设计改进的机械；目前仿生气械设计已广泛应用于传感器、新材料等领域,取得了很大进展；本文分别从抓取功能、移动功能、飞行功能、游动功能及其它功能的角度 ,对仿生气械学的进展状况做出综述；文档收集自网络，仅

3、用于个人学习对仿生学及仿生气械学进展动态的讨论摘要： 当前，国内外的仿生技术都得到了比较快速的进展，在军事、医学、工业生产等领域内仿生学也都得到了比较广泛的应用；仿生学技术如今已成为国内外学者讨论的热门课 题；本文将对仿生学及仿生气械学的基本概念做初步的探讨，并结合自己上课的经受谈谈自己的体会； 文档收集自网络，仅用于个人学习关键词 :仿生学;仿生气械学；基本概念一、引言自古以来，人类就不断的从自然界中猎取各种技术思想、工程原理及重大创造的灵感；不同的物种在适应生物界变化而不断的进化过程中，逐步形成了本物种所独有的本事；而人类就从远古开头就通过对不同的物种进行观看进而学习仿照它们的本事；相传早

4、在大禹时期，我国古代劳动人民观看鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯而创造了木浆、橹和舵，从而使人们在波涛滚滚的江河中也能淡定自如地驾驶船只；文档收集自网络，仅用于个人学习虽然仿生学的原理很早就被运用到了实际生产中，但仿生学真正作为一门学科而被单独提出来就要直到 1960 年；那么到底什么是仿生学以及仿生学到底讨论些什么？本文将对此一探到底； 文档收集自网络，仅用于个人学习4 / 4二、 仿生学的基本概念何谓仿生学？仿生学是一门仿照生物的特别本事，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学技术；自然界在亿万年的演化过程中孕育了各种各样的生物，每种生物都拥有奇妙的特性与功能， 因而能够在复

5、杂多变的环境中生存下来； 仿生学就是以生物为讨论对象， 讨论生物系统的结构性质、能量转换和信息过程，并将所获得的学问用来改善现有的或制造崭新的机械 、仪器、建筑结构和工艺过程的科学，是生物科学与工程技术相结合的一门综合的边缘学科； 通过讨论 、学习、仿照 、复制和再造生物系统的结构、 功能、 工作原理及掌握机构， 可以使新的机械 、仪器 、建筑结构和工艺过程具有某些生物的特性和功能 ，从而极大地提高人类对自然的适应和改造才能 ，并产生庞大的社会经济效益； 文档收集自网络，仅用于个人学习从最初数千年间人类自发地、无意识地进行仿生学讨论，到“仿生学”作为一门独立的学科被提出， 可以说仿生学的讨论经

6、受了一个跨过式的进展，而到如今， 随着对仿生学的讨论日益深化， 仿生学所涉及到的交叉学科越来越多，仿生学的应用领域也越来越广泛；从生物学、 物理学、化学等基础学科到航空、航天和航海工程等涉及国民经济命脉的工业学科，无处不见仿生学的身影； 信任随着科学的进展，仿生学领域的讨论必将会得到更为长足的进步； 文档收集自网络，仅用于个人学习三、仿生气械学1、仿生气械学的含义仿生气械学是上世纪60 岁月初期显现的一门综合性的新兴边缘学科，它是生命科学与工程技术科学相互渗透、相互结合而形成的； 仿生气械学是以力学或机械学作为基础，综合生物学、医学及工程学的一门边缘学科，它既把工程技术应用于医学、生物学，又把

7、医学、生物学的学问应用于工程技术；文档收集自网络，仅用于个人学习仿生气械学是以生物科学的进步为基础、实际工业生产中的需求为动力而进展起来的；现代科技的高速进展在促进机械这门古老专业进展的同时,也对其自身受力结构、能量消耗和运动的牢靠性提出了更为严苛的要求；怎样才能使古老的机械学科适应现代科技的进展、在现代社会重新焕发生气呢？文档收集自网络，仅用于个人学习20 世纪 60 岁月后期，随着生物科学的蓬勃进展和仿生学讨论的兴起，机械学讨论者发现了新的讨论方向； 他们把仿生学的原理融入到机械学中，以机械学为主体， 以仿生学为双翼，开启了仿生气械学的讨论；讨论者们仿照生物的形状、结构和掌握原理，设计制造

8、出功能更集中、效率更高并具有生物特点的机械；由于结合仿生学而设计出来的机械系统在结构、功能、 材料、掌握、能耗等诸方面更加合理，因而仿生气械学的讨论目前也得到了更多的重视； 文档收集自网络，仅用于个人学习2、仿生气械的分类仿生气械的种类有很多，按功能划分大致可以分为抓取、移动、飞行、游动等四类；（1） ）仿生抓取机械目前仿生气械在抓取功能方面的讨论集中于仿人形机械手,主要由于人手含手臂 共有 27 个自由度 ,不但能精确定位仍能做出复杂精细的动作,这些都是传统机械很难做到的； 它们可分为工业机器人用机械手、科研智能机器人用机械手和医疗用机械手；文档收集自网络， 仅用于个人学习（2） ）仿生移动

9、机械移动机构作为运输的平台在汽车领域、机器人领域及各类特种任务完成领域有着举足轻 重的作用 ,传统移动机构的主要形状是轮式,结构相对简洁牢靠,技术成熟 ,且科技的进展使得现代移动机构负重才能不断加强,敏捷性不断提高 ,在大多数情形下都能满意要求；然而随着人类涉足领域越来越广泛,在某些特别环境下却不见的是正确挑选；讨论者也看到了生物体的移动才能对环境的适应性是机械无可比拟的,部分生物在特别环境中的移动才能更是令人叫绝；正是由于熟悉到了这一点,仿生气械学者在仿生移动机构方面做了大量大的工作,取得了很多成果；依据所移动环境的不同,移动机构又分为常规地势移动机构、松软地面移动机构、 墙面移动机构和狭小

10、空间移动机构等；文档收集自网络，仅用于个人学习（3） ）仿生飞行机械仿生学在飞行机械中的应用更多的是在微型飞行器方面（简称MA V ）,特别是微型扑翼飞行器（简称FMA V ）,这是一种仿照鸟类和昆虫飞行,基于仿生学原理设计制造的新型飞行 机器；不同于传统飞行理论 , FMA V 的讨论主要从两个方面绽开:非定常高升力机理分析和柔性扑翼的气动特性分析；由于没有详细的理论和体会公式可以遵循,目前对 FMA V 空气动力学问题的讨论仍处于起步阶段；文档收集自网络，仅用于个人学习（4） ）仿生游动机械早在上世纪五六十岁月,仿生气器鱼的讨论就已经受到了机器人学者的重视,有关理论和试验得到不断进展；信任

11、随着科学技术的进展，水下无人潜器AUV 在海洋生物讨论、地势勘测、 海洋军事等方面的应用将会日益广泛,拥有宽阔的应用价值和开发潜质；文档收集自网络，仅用于个人学习四、 国内外仿生气械学讨论进展仿生学这一门学科从产生到如今，进展不过短短几十年，但在国内外都已经取得了较为丰硕的结果；1、国外进展仿生气械学在国外获得了较快的进展；20 世纪 50 岁月末 ,美国就已经在机械手和操作机的基础上,采纳伺服机构和自动掌握等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置,并将其称为工业机器人；工业机器人 一经产生就得到了广泛的应用，很多单调、频繁或是危急、恶劣环境下的作业,如冲压、压力铸造、热处理等，均是由

12、工业机器人手 来完成的； 文档收集自网络，仅用于个人学习在仿生移动机械方面，美国 JPL 的 Go - For 机器人和日本 Tohoku 高校的 Chariot 机器人等是比较杰出的代表；文档收集自网络，仅用于个人学习而在仿生飞行器方面 ,美国、澳大利亚、俄罗斯、印度、以色列等国已成立特地讨论机构,并投入专项讨论经费,正在研制和开发各种性能特殊的微型飞行器,其中有些微型飞行器已进入有用化讨论阶段；如加利福尼亚高校研制的“会飞的机器苍蝇； ”文档收集自网络，仅用于个人学习2、国内进展国内的仿生气械学讨论起步相对比较晚，但目前也已经取得了肯定的成果；如吉林高校地面机械仿生技术试验所在对松软地面仿

13、生移动机械方面的讨论处于比较领先的位置；上海交通高校、 中科院沈阳自动化讨论、 国防科技高校等单位相继研制出了蛇形机器人样机；中科院 沈阳自动化讨论所和北京航空航天高校机器人讨论所也曾研制出机器鱼样机；文档收集自网络，仅用于个人学习在敏捷手方面的讨论国内也取得了相当可观的成果；北京航空航天高校机器人讨论所在 国家国家“ 863”智能机器人主题支持下，研制出了能实现简洁抓持和操作作业的3 指 9 自由度敏捷手； 哈尔滨工业高校机器人讨论所就研制出了高敏捷性的仿人手臂及拟人双足步行机器人；其仿人手臂具有工作空间大、关节无奇特姿势、结构紧凑等特点， 通过软件掌握可实现避障、回避关节极限和优化动力学性能等；双足步行机器人为关节式结构，具有12 个自由度，可以完成仿人步行的动作文档收集自网络，仅用于个人学习相比国外而言，国内的仿生学机械仍要落后一些，仍有很大的进展潜力；五、对这门课的熟悉及建议熟悉：这门课不仅可以帮忙我们开阔我们的视野，仍能增长我们的学问，增加我们学习机械的动力；建议：期望能多一点实践内容，比如说动手做一些东西，建议：期望能多一点实践内容，比如说动手做一些东西，等等，更加调动大家学习的动力； 文档收集自网络，仅用于个人学习