14生活中的仿生设计.ppt

生活中的仿生设计 ? 广西南宁市上林县白圩中学 莫茗堡 什么是仿生？ （谁来回答？） 4 种高度仿生的机器人 ? 仿生是模仿生物系统的 功能和行为，来建造技 术系统的一种科学方法 。 它打破了生物和机器的 界限，将各种不同的系 统沟通起来。 ? 运用仿生方法可创制新的机械， 发明现代化识辨仪器，改进通信 系统，设计新颖的工艺和研制人 工脏器等。 如现代的飞机、极地 越野汽车、雷达系统的电子蛙眼、 航海的声纳系统、航空建造工程 的蜂窝结构、人工肾及人工心脏 等，都是仿生的结晶。 什么是仿生设计？ （新兴边缘学科 ） （ 谁来回答？ ） ? 仿生设计学，亦可称之为设计仿生学 （ Design Bionics ） , 它是在仿生学和设 计学的基础上发展起来的一门新兴边 缘学科， ? 主要涉及到数学、生物学、电子学、 物理学、控制论、信息论、人机学、 心理学、材料学、机械学、动力学、 工程学、经济学、色彩学、美学、传 播学、伦理学等相关学科。 ? 仿生设计学研究范围非常广 泛，研究内容丰富多彩，特 别是 由于仿生学和设计学涉 及到自然科学和社会科学 的 许多学科，因此也就很难对 仿生设计学的研究内容进行 划分。 仿生爬藤机器人 学科定义：宏观的仿生设计 ? 仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，它 是以自然界万事万物的“形”、“色”、 “音”、“功能”、“结构”等为研究对象， 有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行 的设计，同时结合仿生学的研究成果，为设计 提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途 径。在某种意义上，仿生设计学可以说是仿生 学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生 存方式中的反映。 ? 仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的 锲合点，使人类社会与自然达到了高度的统一， 正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。 ? 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。 生物界有着种类 繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的 进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐 具备了适应自然界变化的本领。人类生活 在自然界中，与周围的生物作“邻居”， 这些生物各种各样的奇异本领，吸引着人 们去想象和模仿。 人类运用其观察、思维 和设计能力，开始了对生物的模仿，并通 过创造性的劳动，制造出简单的工具，增 强了自己与自然界斗争的本领和能力 学科定义：专业的仿生设计 ? 仿生设计主要是运用工业设计的艺术与科 学相结合的思维与方法 ，从人性化的角度， 不仅在物质上，更是在精神上追求传统与 现代、自然与人类、艺术与技术、主观与 客观、个体与大众等 多元化的设计融合与 创新，体现辩证、唯物的共生美学观。 仿 生设计的内容： 模仿生物的特殊本领 ，利 用生物的结构和功能原理来设计产品机械 的设计方式 ? 仿生设计学以自然界万事万物的“形”、 “质” “色”、“音”、“功能”、“结 构”等为研究对象， 有选择地在设计过程 中应用这些特征原理进行的设计，同时结 合仿生学的研究成果，为设计提供新的思 想、新的原理、新的方法和新的途径。 仿 生设计学的研究范围包括 —— 生物体（ 包 括动物、植物、微生物、人类）和自然界 物质存在（如日、月、风、云、山、川、 雷、电等） 的外部形态及其象征寓意，以 及如何通过相应的处理手法将之应用与设 计之中。 02 、仿生机器鱼， 能做到在陆水行走 1 、仿生物形态 ? 仿生物形态的设计是在对自然生物体，包 括动物、植物、微生物、人类等所具有的 典 ? 型外部形态的认知基础上，寻求对产品形 态的突破与创新。 ? 仿生物形态的设计是仿生设计的主要内容， 强调对生物外部形态美感特征与人类审美 需求的表现。 仿生物形态设计 2 、仿肌理质感 ? 自然生物体的表面肌理与质感， 不仅仅是一种触觉或视觉的表象， 更代表某种内在功能的需要，具 有深层次的生命意义，通过对生 物表面肌理与质感的设计创造， 增强仿生设计产品形态的功能意 义和表现力。 仿生物表面肌理与质感的设计 3 、仿生物结构 ? 生物结构是自然选择与进化的重要 内容，是决定生命形式与种类的因 素，具有鲜明的生命特征与意义。 结构仿生设计通过对自然生物由内 而外的结构特征的认知，结合不同 产品概念与设计目的进行设计创新， 使人工产品具有自然生命的意义与 美感特征。 仿生物结构的设计 4 、仿生物功能 ? 功能 仿生设计主要研究自然生 物的客观功能原理与特征，从 中得到启示以促进产品功能改 进或新产品功能的开发。 仿生物功能设计 5 、仿生物色彩 ? 自然生物的 色彩 首先是生命存 在的特征和需要，对设计来说 更是自然美感的主要内容，其 丰富、纷繁的色彩关系与个性 特征，对产品的色彩设计具有 重要意义。 仿生物色彩的设计 6 、仿生物意象 ? 生物的 意象 是在人类认识