第1章节仿生机械学概论.pptVIP

仿生感知与先进机器人技术 机电工程学院 机电控制及自动化系 姚智慧 电话：0451O）Email: yaozh@hit.edu.cn 1 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 仿生学系统概论 仿生学的定义 仿生机械学的含义 仿生机械学的研究动向 机器人技术概述 机器人的发展 2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、仿生学的定义 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。种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。 鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。 3 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、仿生学的定义 4 鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。 从上面这些内容，我们可以看出，人类在运用自己创造本领的同时，也回归了自然，通过模拟自然的一些生物原理，并且加以组合，利用，最终实现了我们想要的功能。那么，这一切要归功于，或者划分在什么领域呢？其实这就是自古以来就有的，仿生学。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、仿生学的定义 仿生学：模仿生物系统的原理以建造技术系统，或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学。 根据定义，仿生学是研究和建立主要涵盖生物电子学、生物传感器、生物仿真材料、生物物理学、生物电机和生物大分子的自装配等学科内容的人工系统，使之具有生命系统的某些特性的一门交叉学科。 5 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、仿生学的定义 仿生学(bionics)这一名词是由生物学(biology)和电子学[electronics)结合而产生的新名词，实际上它是源出于希腊语中表示生命单位的bion一词。 若以电子学为中心来考虑，就构成仿生电子学(bioelectronics)， 若以机械学为中心来考虑，则构成了仿生机械学(biomechanisms)。 6 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、仿生学的研究对象 研究生命的结构、能量转换和信息流动的过程，并利用电子、机械技术对这些过程进行模拟，从而改善现有的和创造出崭新的现代技术装置。 仿生学已成为现代技术发明的重要途径之一。“生物原型，—新技术的钥匙”这句著名格言，恰当地描述了现代创造发明的这一重要途径。 7 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 生活中的 仿生学 凤蓬草 轮子 鱼尾 船橹 人眼晶状体