注意事项 | 仿生机械学

按照仿生机械学研究内容，可归纳为功能仿生、结构仿生、材料仿生以及控制仿生等几个方面。长期以来，人类非常羡慕一些自然界中的生物所具有的非凡特性。鸟为什么能在空中飞，鱼为什么能在水中游，没有腿的蛇为什么能在地面运动，蚂蚁为什么能拖动大于身体自重500倍的物体，跳蚤为什么能跳过超过自身身高700倍的高度，蚯蚓为什么出于污泥而不染等许许多多的问题令人们思考。把自然界生物体的特性引入人类生活成为了人们的追求目标，并逐渐形成了仿生机械学的内容。根据人类在历史上仿生的经验与教训，在运用仿生学的基本知识进行创新活动时，必须牢记以下几个问题：

1）仿生机械建立在对模仿生物体的解剖基础上，了解其具体结构，用高速影像系统记录与分析其运动情况，然后运用机械学的设计与分析方法，完成仿生机械的设计过程，是多学科知识的交叉与运用。

2）生物的结构与运动特性，只是人们开展仿生创新活动的启示，不能采取照搬式的机械仿生。人类为了像鸟一样在天空翱翔，就在双臂上各捆绑一个翅膀，从高山上往下跳，结果发生惨剧，因为人的双臂肌肉没有进化到鸟翅肌肉的发达程度，不能克服人体自重。飞机的发明经历了从机械式仿生到科学仿生的过程，蛙泳的动作也是科学仿生的结果。机械式的仿生是研究仿生学的大忌之一。

3）注重功能目标，力求结构简单。生物体的功能与实现这些功能的结构是经过千万年的进化逐渐形成的，有时追求结构仿生的完全一致性是不必要的。如人的每只手有14个关节，20个自由度，如果完全仿人手结构，会造成结构复杂、控制也困难的局面。所以仿二指和三指的机械手在工程上应用较多。(www.xing528.com)

4）仿生的结果具有多值性，要选择结构简单、工作可靠、成本低廉、使用寿命长、制造维护方便的仿生机构方案。

5）仿生设计的过程也是创新的过程，要注意形象思维与抽象思维的结合，注意打破定势思维并运用发散思维解决问题的能力。