昆虫仿生机械

昆虫仿生机械12级机械电子工程陈永宾自然界在亿万年的演化过程中孕育了各种各样的生物,每种生物都拥有神奇的特性与功能,能够在复杂多变的环境中生存下来。我们的身边日夜都陪伴着大量昆虫，它们形态不一，体型各异，但由于长相恐怖，我们几乎不会将它们作为思考的对象。实际上，昆虫不仅在地球生态系统中占据重要位置，同时也是人类的一个不可思议的灵感源泉。从太阳能电池板到垂直概念农场，再从电子阅读器的显示屏到可持续建筑的集雾器，很多富有创造性的设计灵感均来自于这些小生灵。灵感来源：步甲美国率先发展使用昆虫仿生机械二元化学武器复眼相机美国机器蝇机器飞虫机器蜘蛛英国鹞式飞机灵感来源：跳蚤英国原霍克飞机公司和布里斯托尔航空发动机公司研制灵感来源：昆虫膜质翅美国哈佛大学设计灵感来源：苍蝇美国加州大学开发灵感来源：蜜蜂和苍蝇复眼结构伊利诺伊大学的约翰-罗杰斯(JohnRogers)和同事设计共同研究发明灵感来源：蜘蛛美国宇航局喷气推进实验室机相眼复复眼相机科学家受蜜蜂和苍蝇复眼结构的启发，最新设计一种“复眼”数码相机。这款相机半球状排列着180个显微透镜，使其具有160度的视野，能够同时聚焦物体的不同深度。人类眼睛和所有相机都是使用单个透镜聚焦光线至一个光敏组织或者材料物质上，这种排列能够制造高分辨率图像，但是复眼却能提供与众不同的优势，它可以产生全景视角，呈现显著的深度感官。它将潜在用于研制监控摄像机或者外科手术内窥镜。罗杰斯说：“这款复眼相机的分辨率相当于火蚁或者树皮甲虫，这种专业的成像系统可用于一些特殊行业以及科学研究领域。”蝇器机国美2美国机器蝇美国加州大学伯克利分校的研究小组用了4年的时间基于仿生学原理制造出了世界上第一只能飞翔的机器苍蝇，其身高不到30mm,翼展25mm,翼振频率150Hz,重量只有100mg。若在机器蝇身上安装许多传感器和微型摄像机，可广泛应用于环境监测，废墟救援以及军事间谍等领域。虫飞器机3机器飞虫图为美国哈佛大学微型机器人实验室设计的一种能扑打翅膀飞行的微型机器飞虫，其机翼张开仅为3厘米。机器飞虫的振动机翼是仿照自然界昆虫翅膀的大小和振动频率用特殊方法制成的，它能检测分析多重压力，在翅膀以每秒超过100次的速率振动时，还能观察包围机翼的气流的变化。蛛蜘器机4机器蜘蛛上图为美国宇航局喷气推进实验室于2002年12月研制成功的机器蜘蛛Spider-pot。该机器蜘蛛上装有一对可以用来探测障碍的天线，且拥有异常灵活的腿。它们能跨越障碍，攀登岩石，探访靠轮子滚动前进的机器人无法抵达的区域。机器蜘蛛一类微型仿生机器人非常适合勘探彗星、小行星等小型天体。在国际空间站上它们可以充当维护员，及时发现空气泄漏等意外故障。机飞式鹞国英5英国鹞式飞机英国原霍克飞机公司和布里斯托尔航空发动机公司从跳蚤垂直起跳的方式受到启发，成功研制了一种几乎能垂直起落的的飞机---鹞式飞机。其主要使命是海上巡逻、舰队防空、攻击海上目标、侦查和反潜等。器武学化元二6二元化学武器在第二次世界大战时，美国是杀伤其它国家人数最多的。为什么同样是最先进的武器，美国杀伤的人数最多呢？原来，美国从甲虫身上得到启示，发明了二元化武器。气步甲炮虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”，以迷惑、刺激和惊吓敌人。这种“炮弹”还有很大的毒性，不小心碰上一丁点儿，也会致命的。设想13未来的展望随着社会的发展，人们对昆虫的各种生命活动掌握得越来越多，越来越意识到昆虫对人类的重要性，再加上信息技术特别是计算机新一代生物电子技术在昆虫学上的应用，模拟昆虫的感应能力而研制的检测物质种类和浓度的生物传感器，参照昆虫神经结构开发的能够模仿大脑活动的计算机等等一系列的生物技术工程，将会由科学家的设想变为现实，并进入各个领域，昆虫将会为人类做出更大的贡献。现实探究谢谢