来自动物灵感的仿生设计有哪些

发布时间:2021-09-21 01:19:54
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  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。经过亿万年的进化,生物逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并制造出工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力。

  随着人类的不断进化,在我国古代就已经有了仿生设计,春秋战国时代鲁国匠人鲁班从能划破皮肤的带齿草叶得到启示而发明了锯子。古人还通过仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,用木材做成鱼形的船体。

  在外国文明史上,大致也经历了相似的过程。1800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。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。

  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。在一战时期,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。

  人类不断进化的同时也不断刷新着我们对科技的认知,并且越来越超科技化,这一切离不开仿生学,蝙蝠机器人 BionicFlyingFox 原型是狐蝠,通过集成电子板和外置运动追踪系统的配合,人造狐蝠能够在特定空间内实现半自主飞行。

  仿生机器蝙蝠上面绷了一层有弹性的翼膜,一直延伸到后肢。它的两翼展开宽度为 228 厘米,体长为 87 厘米,整体仅重 580 克。专门研制的翼膜通过约 45000 个点紧密地焊接在一起,所以具有足够的弹性,即使在收起双翼时,也几乎没有褶皱。蜂窝结构可以防止裂纹进一步扩大,即使翼膜出现轻微损伤,仍能继续飞行。

  通过运动追踪系统和红外相机以及必要的控制指令,人们可以规划机器蝙蝠的飞行轨迹,并手动控制它的起飞与降落。

  上面的仿生蝙蝠机器,仿生狗机器等离我们的生活比较远,其实我们生活中的仿生学随处可见。飞机,座椅,鞋等等都有着仿生设计的影子。

  其实飞机的设计中有很多原理都来源于仿生学,机翼曲线源于鸟类,科学家从蝙蝠身上给飞机安装了雷达,鹰和隼的身上研发出了如何减小阻力,通过乌贼研发了喷气发动机,其中还有很多设计仿生于蝴蝶,苍蝇,鲨鱼等等。

  就连一些椅子,同样也是仿生设计,仿生设计为我们带来了工具,而人体工学设计是为了人的舒适与健康的产物,这两者结合为人类带来了科技与健康的结合,我们看到人体工学家具品牌「达宝利」设计的龙骨椅就是人体工学结合仿生设计。

  人在久坐和出现不良坐姿时,腰和脊椎会受到一定挤压和变形,仿脊椎式座椅就是借鉴人类的骨结构,给你一个承托,让坐姿更健康更舒适。

  2005年,Vibram首次在美国和欧洲推出Fivefingers(Vibram五指鞋)。堪称真正的“第二层皮肤”,其个性化的鞋头就是模仿于人类的五个“脚趾”,五指鞋不仅可以刺激脚底肌肉,促进血液循环,还能改善活动范围,尤其适合从事徒步旅行、攀爬、健身等运动,是目前世界上唯一能提供赤脚般走路带来无尽快乐的鞋子。

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