仿生技術的研究方法

⑴ 仿生學發明有那些，是如何發明的。

1、人工冷光

科學家通過螢火蟲的光，發明了一種不傷眼的光人工冷光。由於這種光沒有電源，不會產生磁場，因而，可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。

2、水母耳風暴預測儀

海上風暴來臨之前，海浪與空氣摩擦產生8~13HZ的次聲波，人耳無法聽到，而水母特殊的聽覺系統可以聽到這種聲音。科學家通過研究，仿照水母的聽覺系統，發明了水母耳風暴預測儀。

3、探路儀

根據蝙蝠超聲定位器的原理，人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器，盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今，有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。

4、蝴蝶與衛星控溫系統

當人造地球衛星在太空中受到強烈的陽光照射時，衛星上的各種精密儀器儀表很容易「烘烤」或「凍結」。蝴蝶的體表上長出一層薄薄的鱗片，用來調節體溫。科學家們仿照蝴蝶翅膀的結構，為人造衛星的太陽能表面設計載入了一種和蝴蝶鱗片相仿的控溫系統。

5、長頸鹿與宇航員

長頸鹿之所以能將血液通過長長的頸輸送到頭部，是由於長頸鹿的血壓很高。據測定，長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍。這樣高的血壓為什麼不會導致長頸鹿患腦溢血而死亡呢？這和長頸鹿身體的結構有關。長頸鹿血管周圍的肌肉非常發達，能壓縮血管，控制血流量。

科學家由此受到啟示，在訓練宇航員對，設置特殊器械，讓宇航員利用這種器械每天鍛煉，以防止宇航員血管周圍肌肉退化；在宇宙飛船升空時，科學家根據長頸鹿利用緊綳的皮膚可控制血管壓力的原理，研製了飛行服「抗荷服」。抗荷服上安有充氣裝置，隨著飛船速度的增高，抗荷服可以充入一定量的氣體。

⑵ 關於仿生學的發明

1、蝙蝠與雷達：蝙蝠會釋放出一種超聲波，這種聲波遇見物體時就會反彈回來，而人類聽不見。雷達就是根據蝙蝠的這種特性發明出來的。在各種地方都會用到雷達，例如：飛機、航空等。

2、薄殼建築：蛋殼呈拱形，跨度大，包括許多力學原理。雖然它只有2 mm的厚度，但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建築學家模仿它進行了薄殼建築設計。這類建築有許多優點：用料少，跨度大，堅固耐用。

3、蛛絲：生物學家通過對蛛絲的研究製造出高級絲線，抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

4、響尾蛇：響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的「熱眼」功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理，研製開發出來的現代化武器。

5、蒼蠅：蒼蠅的後翅退化成一對平衡棒，當它飛行時，平衡棒以一定的頻率進行機械振動，可以調節翅膀的運動方向，是保持蒼蠅身體平 衡的導航儀。科學家據此原理研製成一代新型導航儀——振動陀螺儀。

參考資料來源：網路-仿生學

⑶ 「仿生學」的研究成果有哪些

科學家通過對大自然和動物界里發生的許多奇跡的仔細觀察，建立了一門新興的學科——仿生學。仿生學是集動物學、物理學、化學、心理學和工程技術相結合的一門獨立的邊緣科學。通過模擬動物的功能，以改進現有的和創立嶄新的機械、建築結構和新材料、新儀器和工藝研究，創造出許多適用於生產、學習和人們生活的先進技術。
飛機的出現毫無疑問是來自人們對飛禽鳥類的直接模仿，現代飛機的垂直起降，空中定懸後掉頭等諸多方面功能的實現也深受飛鳥和蚊蟲的啟發。
船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿，生物學家通過對蛛絲的研究製造出高級絲線、抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。
響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的「熱眼」功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理，研製開發出來的現代化武器。
仿生學家們從螞蟻、蜜蜂等動物利用偏振光定向的本領中得到啟發，製成了用於航海和航空的偏光天文羅盤。使用這種羅盤，即使飛機在磁羅盤失靈的南、北極上空，依然能准確地定向飛行.
海豚游泳速度很快，超過現代潛艇的航速，海豚游泳快的秘密在哪裡?仿生學家發現海豚的皮膚外面的表皮薄而富有彈性，裡面的真皮像海綿一樣有許多突起，突起之間充滿了液體。這種皮膚能吸收和消除阻礙前進的水流漩渦，使水流從它表面順利通過，因而游得快
.仿生學家模仿海豚的皮膚，用富有彈性的有機材料製成一種多層的潛水艇外殼，潛水艇穿上這層人造「皮膚」，航行時阻力可減少
一半，航速提高了1倍。
變色龍渾身能變換六七種顏色。變色龍的表皮上有一個變幻無窮的「色彩倉庫」，貯藏著黃、綠、藍、黑等各種色素細胞，一旦周圍的光線、溫度和濕度發生了變化，變色龍就隨之改變體色。科學家仿照變色龍，製成了一種既能自動改變顏色，又始終與環境保持一致
的軍裝。這種軍裝用一種對光線變化很敏感的化學纖維織成的布料製成，士兵穿上這種軍裝，可以放心地從白色的沙灘上登陸，在森林
里軍裝是深綠色，在草地時又變成麻黃色。
人造衛星在太空中由於位置的不斷變化可引起溫度驟然變化，有時溫差可高達兩、三網路，嚴重影響許多儀器的正常工作。科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發，將人造衛星的控溫系統製成了葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式，在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲，隨溫度變化可調節窗的開合，從而保持了人造衛星內部溫度的恆定，解決了航天事業中的一大難題。
蠅的復眼包含4000個可獨立成像的單眼，能看清幾乎360。范圍內的物體。在蠅眼的啟示下，人們製成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高解析度照片的蠅眼照像機，在軍事、醫學、航空、航天上被廣泛應用。
螢火蟲可將化學能直接轉變成光能，且轉化效率達100%，而普通電燈的發光效率只有6%。人們模仿螢火蟲的發光原理製成的冷光源可將發光效率提高十幾倍，大大節約了能量。科學家研究發現，螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞，它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下，熒光素在細胞內水分的參與下，與氧化合便發出熒光。科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素、熒光酶，後來用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈.
現在有一種水底機器人，是仿造螃蟹做的，它的用處是排除水中的水雷.

⑷ 仿生設計的方法

這個我不太熟，給你找了一些資料，看看有沒有用

仿生設計學的研究方法

仿生設計學的研究方法主要為「模型分析法」：
1、創造生物模型和技術模型
首先從自然中選取研究對象，然後依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，用各種技術手段（包括材料、工藝、計算機等）對它們進行研究，做出定量的數學依據；通過對生物體和模型定性的、定量的分析，把生物體的形態、結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能，並考慮用不同的物質材料和工藝手段創造新的形態和結構。
① 從功能出發、研究生物體結構形態——製造生物模型。
找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，並加以簡化，提出一個生物模型。對照生物原型進行定性的分析，用模型模擬生物結構原理。目的是研究生物體本身的結構原理。
② 從結構形態出發，達到抽象功能——製造技術模型
根據對生物體的分析，做出定量的數學依據，用各種技術手段（包括材料、工藝等）製造出可以在產品上進行實驗的技術模型。牢牢掌握量的尺度，從具象的形態和結構中，抽象出功能原理。目的是研究和發展技術模型本身。
2、可行性分析與研究
建立好模型後，開始對它們進行各種可行性的分析與研究：
① 功能性分析
找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，對照生物原型進行定性的分析。
② 外部形態分析
對生物體的外部形態分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。
③ 色彩分析
進行色彩的分析同時，亦要對生物的生活環境進行分析，要研究為什麼是這種色彩？在這一環境下這種色彩有什麼功能？
④ 內部結構分析
研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，並加以簡化，通過分析，找出其在設計中值得借鑒合利用的地方。
⑤ 運動規律分析
利用現有的高科技手段，對生物體的運動規律進行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設計工程中的問題。
當然，我們還可以就生物體的其它方面進行各種可行性分析。

⑸ 怎樣研究仿生技術

為什麼魚類的身體大多是兩頭小、中間大的流線形呢？研究結果表明這種體形在游泳中受到的水的阻力最小。於是人們就把子彈、炮彈、汽車、輪船都做成「流線型」。現代潛艇也是根據魚類的體形和沉浮原理製成的。

蝙蝠在黑暗中飛行為什麼不會撞到岩石上，甚至不會碰到空中拴著鈴鐺的繩子呢？原來它從喉內發出一種超聲波，根據超聲波反射回來的信號就能准確判斷前面是否有障礙物。正是根據這個道理，人們製成了靠回聲定位的探測器，可以測水深，探魚群，甚至可以利用超聲波來診斷身體內部的疾病。

上面舉的兩個例子都是人類向動物「學習」，模仿動物的形體、行為而產生和發展起來的技術。對這門技術的研究稱為「仿生學」。仿生學是介於生物科學和技術科學之間的邊緣學科。它把各種生物系統所具有的功能原理和作用機理作為模型進行研究，從中受到啟示，充分挖掘和利用其中的科學道理來推動科學技術的進步。生物界難以數計的品種和豐富多採的功能，蘊含著極其復雜和精巧的結構。那奇妙和科學的程度遠遠超過人造的儀器和人類的想像力。人們向生物學習到了許許多多有益的知識，製造出了許多先進的用具和設備。因此，仿生學的研究有著廣闊的發展前景。

人們學習企鵝設計製造了極地越野車。這種車在冰雪上行駛不會打滑和下陷，速度可達每小時50千米。

人們學習袋鼠設計了一種沒有輪子的跳躍式汽車。它在沙漠和沼澤中「蹦跳著」行駛，不畏險阻，一往無前。

人們學習水母，製成了「水母耳風暴預測儀」，可以提前15小時預報海上風暴的強度和方向，避免了許多可能發生的海難事故。

人們學習昆蟲，研究它們眼睛的特殊結構，發現由上千個單眼組成的復眼能全方位捕捉視覺信號。於是「蠅眼」照像機問世了。它可以一次拍下1000多張照片，解析度極高。

大自然中的生物真是千姿百態，各懷絕技。龐大的生物王國神秘莫測，奧妙無窮。現代仿生技術以模仿生物為特長，取得的一個個成果，像一串串明珠，耀眼奪目，又趣味盎然。充分利用這些成果會使人類的生活更舒適、更方便，使人類在行動上越來越自由。

⑹ 關於仿生學的資料

仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios」(生命方式的意思)和字尾「nlc」(「具有……的性質」的意思)構成的。他認為「仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學」。盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示，但仿生學的誕生，一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標志。

仿生學的研究范圍主要包括：力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。

力學仿生，是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質，以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。例如，建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築，模仿股骨結構建造的立柱，既消除應力特別集中的區域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速；

分子仿生，是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後，合成了一種類似有機化合物，在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克，便可誘殺雄蟲；

能量仿生，是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程；

信息與控制仿生，是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網路、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應製成的「自相關測速儀」可測定飛機著陸速度。根據鱟復眼視網膜側抑制網路的工作原理，研製成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助於模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上，並在此基礎上構造出新型計算機。

模仿人類學習過程，製造出一種稱為「感知機」的機器，它可以通過訓練，改變元件之間聯系的權重來進行學習，從而能實現模式識別。此外，它還研究與模擬體內穩態，運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制，以及人-機系統的仿生學方面。

某些文獻中，把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生，而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。

仿生學的范圍很廣，信息與控制仿生是一個主要領域。一方面由於自動化向智能控制發展的需要，另一方面是由於生物科學已發展到這樣一個階段，使研究大腦已成為對神經科學最大的挑戰。人工智慧和智能機器人研究的仿生學方面——生物模式識別的研究，大腦學習記憶和思維過程的研究與模擬，生物體中控制的可靠性和協調問題等——是仿生學研究的主攻方面。

控制與信息仿生和生物控制論關系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過程，都運用生物系統的模型。但前者的目的主要是構造實用人造硬體系統；而生物控制論則從控制論的一般原理，從技術科學的理論出發，為生物行為尋求解釋。

最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學研究方法的突出特點。其目的不在於直接復制每一個細節，而是要理解生物系統的工作原理，以實現特定功能為中心目的。—般認為，在仿生學研究中存在下列三個相關的方面：生物原型、數學模型和硬體模型。前者是基礎，後者是目的，而數學模型則是兩者之間必不可少的橋梁。

由於生物系統的復雜性，搞清某種生物系統的機制需要相當長的研究周期，而且解決實際問題需要多學科長時間的密切協作，這是限制仿生學發展速度的主要原因。

⑺ 關於仿生學的例子3個

1、蝙蝠與雷達

原理：蝙蝠「回聲定位」。

蝙蝠本領：蝙蝠發射出的超聲波碰到飛舞的昆蟲能立刻反射回來，這時，蝙蝠就知道：周圍有吃的了。

仿生運用：根據蝙蝠發明的雷達能及時探測出敵機的方位和距離，以便發出警報，然後進行狙擊。

2、蒼蠅與照相機

原理：蒼蠅復眼。

蒼蠅本領：蒼蠅復眼觀察物體比人類還要仔細和全面，當看到目標後，蒼蠅能夠立刻出動。

仿生運用：根據蒼蠅復眼原理發明的「蠅眼」航空照相機一次能拍攝1000多張高清照片。天文學也有能在無月光的夜晚探測到空氣簇射光線的 「蠅眼」光學儀器。

3、蝴蝶與防偽紙幣

原理：蝴蝶翅膀顏色根據光的折射發生變化。

蝴蝶本領：蝴蝶翅膀上有很多小坑，當陽光照射在蝴蝶翅膀上的時候，由於發生光的折射，人眼看到的蝴蝶是綠色的。仿生運用：紙幣或信用卡上設置了許多小坑，這樣，無論假幣有多麼逼真，都難逃光學設備的「法眼」。

4、螢火蟲與人工冷光

原理：螢火蟲自帶「發光器」。

螢火蟲本領：螢火蟲自身的熒光素和熒光酶與氧氣發生反應，將化學能轉化成光能。氧氣越充分，螢火蟲發出的光越強烈。

仿生運用：由熒光素和水等一些物質混合而成的生物光源，可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中充當閃光燈，且不會引爆瓦斯。

5、電魚與伏特電池

原理：電魚發電原理。

電魚本領：電魚體內有一種奇特的發電器官，它由許多叫電板或電盤的半透明盤形細胞構成。

仿生運用：以電魚發電器官為模型設計了世界上最早的伏打電池，這種伏打電池被叫做「人造電器官」。

⑻ 關於仿生學的問題

仿生學的研究范圍主要包括：力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。

力學仿生，是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質，以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。例如，建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築，模仿股骨結構建造的立柱，既消除應力特別集中的區域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速；

分子仿生，是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後，合成了一種類似有機化合物，在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克，便可誘殺雄蟲；

能量仿生，是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程；

信息與控制仿生，是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網路、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應製成的「自相關測速儀」可測定飛機著陸速度。根據鱟復眼視網膜側抑制網路的工作原理，研製成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助於模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上，並在此基礎上構造出新型計算機。

模仿人類學習過程，製造出一種稱為「感知機」的機器，它可以通過訓練，改變元件之間聯系的權重來進行學習，從而能實現模式識別。此外，它還研究與模擬體內穩態，運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制，以及人-機系統的仿生學方面。

某些文獻中，把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生，而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。

仿生學是研究生物系統的結構和性質以為工程技術提供新的設計思想及工作原理的科學。
仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios」(生命方式的意思)和字尾「nlc」(「具有……的性質」的意思)構成的。他認為「仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學」。盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示，但仿生學的誕生，一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標志。

仿生學的研究范圍主要包括：力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。

力學仿生，是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質，以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。例如，建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築，模仿股骨結構建造的立柱，既消除應力特別集中的區域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速；

分子仿生，是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後，合成了一種類似有機化合物，在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克，便可誘殺雄蟲；

能量仿生，是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程；

信息與控制仿生，是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網路、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應製成的「自相關測速儀」可測定飛機著陸速度。根據鱟復眼視網膜側抑制網路的工作原理，研製成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助於模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上，並在此基礎上構造出新型計算機。

模仿人類學習過程，製造出一種稱為「感知機」的機器，它可以通過訓練，改變元件之間聯系的權重來進行學習，從而能實現模式識別。此外，它還研究與模擬體內穩態，運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制，以及人-機系統的仿生學方面。

某些文獻中，把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生，而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。

仿生學的范圍很廣，信息與控制仿生是一個主要領域。一方面由於自動化向智能控制發展的需要，另一方面是由於生物科學已發展到這樣一個階段，使研究大腦已成為對神經科學最大的挑戰。人工智慧和智能機器人研究的仿生學方面——生物模式識別的研究，大腦學習記憶和思維過程的研究與模擬，生物體中控制的可靠性和協調問題等——是仿生學研究的主攻方面。

控制與信息仿生和生物控制論關系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過程，都運用生物系統的模型。但前者的目的主要是構造實用人造硬體系統；而生物控制論則從控制論的一般原理，從技術科學的理論出發，為生物行為尋求解釋。

最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學研究方法的突出特點。其目的不在於直接復制每一個細節，而是要理解生物系統的工作原理，以實現特定功能為中心目的。—般認為，在仿生學研究中存在下列三個相關的方面：生物原型、數學模型和硬體模型。前者是基礎，後者是目的，而數學模型則是兩者之間必不可少的橋梁。

由於生物系統的復雜性，搞清某種生物系統的機制需要相當長的研究周期，而且解決實際問題需要多學科長時間的密切協作，這是限制仿生學發展速度的主要原因。

參考資料：http://www.foodmate.net/topic/171/14/48190.html