仿生学ppt资料.ppt

1、奇妙的仿生学,第 组 组长： 组员：,鱼尾 - 船橹 人眼晶状体 - 透镜 生物电 - 电池 鸟 - 飞机,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,生活中的仿生学:,仿生学,一、仿生学研究的主要内容：,1.信息仿生学：,6. 其他,2.控制仿生学：,3.力学仿生学：,5.医学仿生学：,4.化学仿生学：,搜索,力学仿生学是研究和模拟生物机体外部形态和内部结构的力学原理。,力学仿生 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

2、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船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速。,生物界的各种蛋壳、贝壳、乌龟壳、海螺壳都是一种曲度均匀、质地轻巧的“薄壳结构”。这种“薄壳结构”的表面虽然很薄，但非常耐压。 壳体结构的强度和刚度主要是利用了其几何形状的合理性，把受到的压力均匀地分散到壳体的各个部分，以很小的厚度承受很大的重量，这就是“薄壳结构”的特点。,仿生建筑的薄壳结构的特点,日本代代木体育馆,中国国家大剧院,研究的是生物机构与外界环境、生物个体之间、生物体内各部分间的信息接收、存储、处理与利用的机理，以及将其移植于技

3、术系统之中的方法，并最终制成类似于生物系统的计算系统和信息接收处理系统。 青蛙与电子蛙眼 水母与电子耳,信息仿生,水母耳与风暴预测仪,“耳”（细柄上的小球)中有小小的听石，上面布满神经感受器，能听到风暴产生时发出的次声波（由空气和波浪摩擦而产生，频率为8赫兹-13赫兹，传播比风暴、波浪的速度快）。,水母耳”风暴预测仪 可提前15小时左右预报风暴,d,青蛙与电子蛙眼,青蛙的视觉系统,由透镜（晶状体）在视网膜上形成光学图像后，经过视细胞、双极细胞、输出细胞（神经节细胞）而送往大脑中枢 “边缘侦察器”：感受外围物体的边缘 “昆虫侦察器”：感受移动的昆虫 “事件侦察器”：感受亮度的变化 “光强减弱感受

4、器”：感受光线减弱时阴影的暗色部分 “电子蛙眼”：人造卫星跟踪系统、雷达系统、信息处理系统等,研究生物机体控制系统的结构与功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新型的自动控制系统。 当前研究较多的是体内稳态、反馈调节、肢体运动控制、动物的定向与导航、生态系统的涨落和人机合作。 .蛇的红外探测 .蝙蝠与超声波 .蛾的反雷达技术 .动物的天然导航,控制仿生,蝙蝠与超声波,根据蝙蝠的回声 探测器制成供盲人 使用的“探路仪” 和“盲人眼镜”,蝙蝠的声纳信息处理,颊窝,颊窝是一个红外感受器，对周围温度变化极为敏感，能感受0.001的温度变化。这类蛇能在夜间准确判断周围恒温动物的位置。 研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导弹以及仿生红外探测器等。,蛇的红外探测,响尾蛇与热定位器,苍蝇与导航仪,翅楫：后翅位置，形状与哑铃有些相似，能使苍蝇往后“开倒车”，很快飞离“危险区”。还能为身体导航，保持飞行方向，不致于在原地兜圈子。 人们根据这个原理仿制了振动陀螺仪，已用于高速飞行的火箭和飞机，使飞机和飞行着的火箭的稳定性提高了，并实现自动驾驶。,夜蛾的反雷达技术 听觉系统,反雷达技术使夜蛾死里逃生,夜蛾胸腹之间有一对鼓膜器，可以从很强的背景噪声中分辨出蝙蝠发出的超声波，其身上厚密的绒毛还能吸收蝙蝠发射的探测超声波，从