仿生原理与创新设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,机械创新设计,仿生原理与创新设计,题目,：,：,仿生,原,原理,与,与创,新,新设,计,计,小组,成,成员,：,：,现代,设,设计,理,理论,与,与方,法,法,第九,组,组,总结,报,报告,第一,节,节,仿,仿生,学,学与,仿,仿生,机,机械,学,学概,述,述,第二,节,节,仿,仿生,机,机械,手,手,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,第四,节,节,爬,爬行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,第五,节,节,飞,飞行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,第六,节,节,游,游动,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,生活,中,中的,仿生,学,学,蝙蝠雷达,鱼尾,船,船,橹,橹,人眼,晶,晶状,体,体,透,透镜,电鱼电池,鸟,飞,飞机,研究生物系统的,结构,和,特征,、并以此为工程技术提供新的,设计思想,、,工作原理,和,系统,构成的科学,称为仿生学（bionics）。,第一,节,节,仿,仿生,学,学与,仿,仿生,机,机械,学,学概,述,述,一、,仿,仿生,机,械,仿,生,学,仿生学,力,学,仿,生,电,子,仿,生,学,化,学,仿,生,信,息,与,控,制,仿,生,第一,节,节,仿,仿生,学,学与,仿,仿生,机,机械,学,学概,述,述,一、,仿,仿生,主要,研,研究,内,内容,第一,节,节,仿,仿生,学,学与,仿,仿生,机,机械,学,学概,述,述,二、,仿,仿生,机,机械,仿生,机,机械,（,（bio-simulationmachinery）,，,，,是模,仿,仿生,物,物的形态、结构、运动和控制，设,计,计出,功,功能,更,更集,中,中、,效,效率,更,更高,并,并具,有,有生,物,物特,征,征的,机,机械,。,。,仿生,机,机械,功能仿生,结构仿生,控制仿生,材料仿生,第一,节,节,仿,仿生,学,学与,仿,仿生,机,机械,学,学概,述,述,三、,仿,仿生,机,机械,学,学注,意,意事,项,项,1、,了,了解,仿,仿生,对,对象,的,的具,体,体结,构,构和,运,运动,特,特性,。,。,2、,避,避免,“,“机,械,械式,”,”仿,生,生。,3、,注,注重,功,功能,目,目标,，,，力,求,求结,构,构简,单,单。,4、,仿,仿生,的,的结,果,果具,有,有多,值,值性,。,。,5、,仿,仿生,设,设计,的,的过,程,程也,是,是创,新,新的,过,过程,。,。,仿生,机,机械,手,手机,构,构的运动,副,副及,自,自由,度,度,开链,机,机构,，,，由,若,若干,构,构件,组,组成,。,。,n,-构,件,件数,，,，,k,-运,动,动副,数,数，,p,k,-运,动,动副,约,约束,数,数,第二,节,节,仿,仿生,机,机械,手,手,一、,仿,仿生,机,机械,手,手的,机,机构,组,组成,S,S=1,R=10,R,SG,S,S=4,肱骨,尺骨,桡骨,第二,节,节,仿,仿生,机,机械,手,手,一、,仿,仿生,机,机械,手,手的,机,机构,组,组成,F=619-(21+32+46+511)=27,同理,可,可求,得,得手,指,指部,分,分的,自,自由,度,度为,F=615-（45+510,）,）=20,五指,机,机械,手,手,人工,肌,肌肉,第二,节,节,仿,仿生,机,机械,手,手,二、,仿,仿生,机,机械,手,手实,例,例,皮肤,机,机械,手,手,同步,操,操作,机,机械,手,手,第二,节,节,仿,仿生,机,机械,手,手,二、,仿,仿生,机,机械,手,手实,例,例,三指,机,机械,手,手,四指,机,机械,手,手,第二,节,节,仿,仿生,机,机械,手,手,二、,仿,仿生,机,机械,手,手实,例,例,足端,运,运行,轨,轨迹,的,的测,定,定与,分,分析,大腿,相,相对,股,股骨,关,关节,转,转动,角,角度,小腿,相,相对,膝,膝关,节,节转,动,动角,度,度,足底,运,运动,足底,着,着地，足底,平,平放，足底,推,推离,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,有,有足,动,动物,腿,腿部,结,结构,与,与运,动,动分,析,析,足端,轨,轨迹,落地,相,相,抬腿,相,相,抬腿,相,相,人类,两,两足,步,步行,鸟类,两,两足,步,步行,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,有,有足,动,动物,腿,腿部,结,结构,与,与运,动,动分,析,析,两,足,步,行,机,器,人,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,有,有足,动,动物,腿,腿部,结,结构,与,与运,动,动分,析,析,本田,仿,仿人,机,机器,人,人,北理,仿,仿人,机,机器,人,人,自制,仿,仿人,机,机器,人,人,四足,走,走行,动,动作,的,的运,动,动机,理,理与,分,分析,四足,步,步行,相,相：,三,三足,着,着地,，,，四,足,足的,交,交替,运,运动,顺,顺序,小跑,相,相：,三,三足,着,着地,与,与二,足,足着,地,地交,替,替进,行,行,跑相,：,：三,足,足着,地,地、,二,二足,着,着地,、,、单,足,足着,地,地交,替,替进,行,行,后腿,前腿,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,有,有足,动,动物,腿,腿部,结,结构,与,与运,动,动分,析,析,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,有,有足,动,动物,腿,腿部,结,结构,与,与运,动,动分,析,析,多,足,步,行,机,器,人,探月,多,多足,机,机器,人,人,仿生,机,机器,骡,骡马,6足,机,机器,人,人,6足,机,机器,人,人机,构,构模,型,型,多足,步,步行,仿,仿生,机,机器,人,人实,例,例,第三,节,节,步,步行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,有,有足,动,动物,腿,腿部,结,结构,与,与运,动,动分,析,析,第四,节,节,爬,爬行,与,与仿,生,生机,构,构的,设,设计,一、,仿,仿生,爬,爬行,机,机器,人,人机,构,构,爬行,机,机器,人,人,爬墙,机,机器,人,人,管道,机,机器,人,人,蛇形,机,机器,人,人,1、,以,以静,电,电致,动,动方,的,的仿,生,生扑,翼,翼,1),扑,扑,翼,翼结,构,构,飞行,昆,昆虫,的,的特,征,征如,外,外部,骨,骨骼,、,、弹,性,性关,节,节、,变,变形,胸,胸腔,以,以及,伸,伸缩,肌,肌肉,等,等为,我,我们,设,设计,微,微型,飞,飞行,器,器提,供,供了,借,借鉴,思,思路,。,。,第,五,五,节,节,飞,飞,行,行,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,一,、,、,飞,飞,行,行,仿,仿,生,生,机,机,器,器,人,人,的,的,翅,翅,2,、,、,仿,仿,生,生,扑,扑,翼,翼,机,机,构,构,设,设,计,计,第,五,五,节,节,飞,飞,行,行,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,一,、,、,飞,飞,行,行,仿,仿,生,生,机,机,器,器,人,人,的,的,翅,翅,第,五,五,节,节,飞,飞,行,行,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,二,、,、,飞,飞,行,行,仿,仿,生,生,机,机,器,器,人,人,实,实,例,例,微,型,型,飞,飞,行,行,机,机,器,器,人,人,第,五,五,节,节,飞,飞,行,行,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,二,、,、,飞,飞,行,行,仿,仿,生,生,机,机,器,器,人,人,实,实,例,例,苍,蝇,蝇,机,机,器,器,人,人,第,五,五,节,节,飞,飞,行,行,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,二,、,、,飞,飞,行,行,仿,仿,生,生,机,机,器,器,人,人,实,实,例,例,身,体,体,波,波,浪,浪,式,式,摆,摆,动,动,推,推,进,进,尾,鳍,鳍,摆,摆,动,动,式,式,推,推,进,进,第,六,六,节,节,游,游,动,动,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,一,、,、,鱼,鱼,类,类,摆,摆,动,动,推,推,进,进,的,的,泳,泳,动,动,力,力,学,学,原,原,理,理,第,六,六,节,节,游,游,动,动,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,二,、,、,鱼,鱼,类,类,推,推,进,进,结,结,构,构,第,六,六,节,节,游,游,动,动,与,与,仿,仿,生,生,机,机,构,构,的,的,设,设,计,计,三,、,、,游,游,动,动,仿,仿,生,生,机,机,器,器,人,人,实,实,例,例,仿,生,生,开,开,发,发,实,实,例,例,新型拟,人,人6自,由,由度机,械,械臂的,研,研制,设计要,求,求：,设计出,运,运动规,律,律类似,于,于人体,手,手臂的,机,机械臂,；,；采用,多,多种机,械,械结构,；,；活动,空,空间基,本,本达到,人,人体手,臂,臂的能,力,力；功,能,能类似,人,人体手,臂,臂；能,够,够灵活,实,实用。,仿生设,计,计实例,分,分析,1,1、可行性论证,2、初步设计,2,仿生开,发,发实例,新型拟,人,人6自,由,由度机,械,械臂的,研,研制,仿生设,计,计实例,分,分析,仿生开,发,发实例,新型拟,人,人6自,由,由度机,械,械臂的,研,研制,仿生设,计,计实例,分,分析,3,3、详细设计,仿生开,发,发实例,新型拟,人,人6自,由,由度机,械,械臂的,研,研制,仿生设,计,计实例,分,分析,4,4、试制与测试,仿生开,发,发实例,新型,拟,拟人6自,由,由度,机,机械,臂,臂的,研,研制,仿生,设,设计,实,实例,分,分析,5,5、设计改进,思考,题,题:,1、,仿,仿生,学,学与,仿,仿生,机,机械,学,学的,联,联系,？,？,2、,仿,仿生,机,机械,手,手的,主,主要,结,结构,特,特点,？,？,3、,如,如何,利,利用,步,步行,原,原理,实,实现,仿,仿生,设,设计,？,？,想一想,课程,心得,体,体会,1：,对现,代,代设,计,计理,论,论,与方,法,法有,了,了,进一,步,步,认识,了,了；,2：,在以,后,后的,学,学习,中,中怎,样,样构,建,建自,己,己的,知,知识,结,结构,平,平台,；,3,：讨,论,论的,过,过程,中,中，,看,看到,了,了别,人,人看,待,待问,题,题的,方,方式,；,；,4,：逐,渐,渐看,到,到自,己,己不,懂,懂得,地,地方,和,和需,要,要提,高,高的,地,地方,。,。,谢,谢,谢,演讲,完,完毕,，,，谢,谢,谢观,看,看！,