仿生设计的主要特点
作为一门新兴的边缘交叉学科,仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点,但他又有别与这两门学科。具体说来,仿生设计学具有如下特点:首先从自然中选取研究对象,然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型,用各种技术手段(包括材料、工艺、计算机等)对它们进行研究,做出定量的数学依据;通过对生物体和模型定性的、定量的分析,把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能,并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构。
①从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。 找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,提出一个生物模型。对照生物原型进行定性的分析,用模型模拟生物结构原理。目的是研究生物体本身的结构原理。
②从结构形态出发,达到抽象功能——制造技术模型 根据对生物体的分析,做出定量的数学依据,用各种技术手段(包括材料、工艺等)制造出可以在产品上进行实验的技术模型。牢牢掌握量的尺度,从具象的形态和结构中,抽象出功能原理。目的是研究和发展技术模型本身。建立好模型后,开始对它们进行各种可行性的分析与研究: ①功能性分析 找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,对照生物原型进行定性的分析。 ②外部形态分析 对生物体的外部形态分析,可以是抽象的,也可以是具象的。在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题。
③色彩分析 进行色彩的分析同时,亦要对生物的生活环境进行分析,要研究为什么是这种色彩?在这一环境下这种色彩有什么功能?
④内部结构分析 研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,通过分析,找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。
⑤运动规律分析 利用现有的高科技手段,对生物体的运动规律进行研究,找出其运动的原理,针对性的解决设计工程中的问题。 当然,我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析。
仿生合成技术的优缺点
优点:
1、仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。
2、仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养,加速科学的发展。
3、仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。
4、仿生学为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统,为人类造福。
5、仿生学可以从动物身上得到启发,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。
缺点:
1、在研究一些生物的特性时,并不适用于所有情况。往往需要进行大量的研究才能得到精确的结果。
2、在制造成仿生学造型人类是无法操控的。即便是大型机甲,采用仿生学造型外形制造,若采用神经控制,对于操控方面来说便是很棘手的问题。