仿生学 ( 3).ppt

《《仿生学概论仿生学概论》》课程结业报告课程结业报告姓名: 姓名: 学号: 学号: 班级: 班级: 课程结业报告? 1 仿生学及其应用? 2 课程学习体会 1. ( (1 1)仿生学的概念和学科特点; )仿生学的概念和学科特点; ( (2 2)仿生学的诞生和发展历程; )仿生学的诞生和发展历程; ( (3 3)仿生学的研究方向和内容; )仿生学的研究方向和内容; ( (4 4)仿生学的研究方法、步骤; )仿生学的研究方法、步骤; ( (5 5)仿生学的应用概述; )仿生学的应用概述; ( (1 1)仿生学的概念和学科特点; )仿生学的概念和学科特点; 仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结仿生学是一门模仿生物的特殊本领,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。仿构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学技术。仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在上世纪生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。从仿生学的诞生,发中期才出现的一门新的边缘科学。从仿生学的诞生,发展到现在短短几十年时间内,它的研究成果已经非常可展到现在短短几十年时间内,它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界, 向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界, 显示了极强的生命力。显示了极强的生命力。仿生学是一门建立在多学科边缘上的综合性学科,这些相关性的基础学科,正如前面所述, 包括生理学,神经生理学,心理学,生物物理学, 电子学,物理学,化学,数学,以及通讯、计算技术、建筑工程、航空、航海工程及系统科学等。( (2 2)仿生学的诞生和发展历程; )仿生学的诞生和发展历程; 1960 1960 年年9 9月月 13 13 日,一门新的科学诞生了。这一天,在美国召开了第一届日,一门新的科学诞生了。这一天,在美国召开了第一届仿生学讨论会,有仿生学讨论会,有 30 30 名讲演者和大约名讲演者和大约 700 700 名听众参加了这次会议。会上, 名听众参加了这次会议。会上, 斯蒂尔博士为仿生学下了这样的定义: 斯蒂尔博士为仿生学下了这样的定义: ““仿生学是模仿生物系统的原理来建仿生学是模仿生物系统的原理来建造技术系统,或者使人造的技术系统具有或类似于生物系统特征的科学。造技术系统,或者使人造的技术系统具有或类似于生物系统特征的科学。””简单一句话,仿生学就是简单一句话,仿生学就是““模仿生物的科学模仿生物的科学””。。自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。劳动创造了人类。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上, 而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。人类仿生的行为虽然早有雏型,但是在 20 世纪 40 年代以前,人们并没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。科学家对于生物学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。而工程技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,进行着人工发明。他们很少有意识的向生物界学习。随着生产的需要和科学技术的发展,从 20 世纪 50 年代以来,人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究, 促进了生物学的极大发展,对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。( (3 3)仿生学的研究方向和内容; )仿生学的研究方向和内容; 仿生学的研究范围主要包括: 仿生学的研究范围主要包括: 力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。生等。◇◇力学仿生力学仿生是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质, 是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质, 以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速。船舰外壳上,可减少航行揣流