仿生的发明史
仿生科学
象⋯⋯
1)经过35亿年进化的生物世界是技术创新不可 替代、取之不竭的知识宝库和学习源泉； 2)仿生学是诸多学科的交叉，需要生命科学家 和多学科技术科学专家的共同关注与参与； 3)仿生科学有无止境的前沿，正向微观、系统、 智能、精细、洁净方向发展； 4)重视并创新仿生学，是提升科学技术原始创 新能力的一个重要方向。
现状和前景
国内许多科研机构和大学都相继成立了仿 生学研究所和研究室。科学家们正带着自 动控制、能量转换、信息处理、力学模式 和材料构成等大量技术难题，到生物系统 中去寻找启迪。 哈尔滨工程大学研发出有八只脚、二十四 个自由度的多足机器人，可模仿神经网络 系统遥控其爬行；
日本展出的女机器人在皮肤、步态等方面 已达到了乱真的程度； 东京工业大学广濑教授等研制的机器蛇从 1992年的ACMR1陆地型发展到2005年的 ACM—R5水陆两栖型；
二、Defination of Bionics (仿生学的定义)
起源： 仿生学（Bionics）这个名词来源 于希腊文“Bion”，其含意是生命的单位； 20世纪60年代， Bionics---Biomimetics---Bio-inspired Science
定义：研究生物系统的结构、形状、原理、 行为以及相互作用，从而为工程技术提供 新的设计思想、工作原理以及系统构成的 技术科学，是一门生命科学、物质科学、 信息科学、脑与认知科学的交叉学科。
“管理仿生学”、“经济仿生学”的前沿 地位首次由国内权威专家确认。这为仿生 学研究扩展到社会科学领域提供了强有力 的支持，突破了过去仿生学研究仅限于自 然科学领域的范畴。
1990年至今，仿生学的研究地位已上升 到国家安全战略需要的高度；研究范围既向 基因组、蛋白结构等分子水平方向发展，也 向管理、经济等宏观方向发展；既向自然科 学领域内的多个方面发展，又向社会科学领 域渗透。呈现出了全球竞争、文理并进的发 展态势，全面体现了仿生学在科学与技术研 究中的源头创新作用。
仿生学的发明创造
仿生学的发明创造1.从令人讨厌的苍蝇身上，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。
已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
2.从萤火虫到人工冷光。
3.从电鱼到伏特电池。
4.水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
5.人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。
这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。
把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。
这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。
特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。
在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。
在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。
6.根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。
这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。
如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
7.模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。
8.根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。
9.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
10.屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
11.船桨模仿的是鸭的蹼。
12.锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
13.苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
14.嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
15.壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
16.贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
17.根据剥皮后被掰开的橘子和悉尼大剧院的设计。
18.潜水艇和鱼的沉浮。
19.响尾蛇能感知附近动物的体温而准确捕获猎物和红外制导空对空响尾蛇导弹。
20.人们根据章鱼发明烟雾弹。
仿生学的发明例子
仿生学的发明例子能够模仿生物属性或者机能的技术被称为仿生学。
仿生学在现代技术领域中得到广泛的应用，同时也是设计新颖、高效产品的重要方法。
以下是一些仿生学的发明例子。
1. 飞鸟式无人机飞鸟式无人机是仿生学的一个例子。
这款无人机使用跨度与重量比例相同的设计，就像鸟类的翅膀一样，使得它可以在空中低能耗高效率地滑翔。
这种仿生设计还可以帮助无人机在高空的恶劣环境中更加稳定地飞行。
2. 模仿蒲公英种子的设计蒲公英种子在微风中飘飘荡荡，它们的带状翅膀设计将它们带向无数的生长机会。
一些研究人员设计了一种小型飞机，其翅膀设计与蒲公英的种子相似，使其可以漂浮在空中，探索更多无法到达的地方。
这种微型飞机可以在未来用于无人侦察或者传递药物等用途。
3. 灵巧的机械手一些仿生机器人的灵巧机械手像真实的手一样灵活，可以轻易地抓住不规则形状的物体。
这些机械手的设计受到了生物体中的骨骼、肌肉、腱和神经的启示。
仿生机器人的研究对于未来医疗和制造业具有重要的意义。
4. 鲸鱼皮肤纹路鲸鱼的皮肤上有一种微小的纹路，可以使得水流沿着它的身体表面，减少了水阻力。
这种仿生学的设计启示了新型的高效涡轮发动机，使得机器的耗能更低，运行速度更快。
5. 像蝴蝶般的建筑群许多设计师正在研究仿生学的方法，通过受到蝴蝶双翼的启示，创造出流线型且更加高效的建筑群。
这些建筑物可以通过特殊的设计结构，利用环境中的自然能量，减少能源浪费。
综上所述，仿生学是一种非常有前途的设计方法，它可以产生出高效，环保的产品和技术。
这些仿生设计可以研究生物体，从而更好地了解和学习自然的机能，为我们的未来带来新的生物技术。
古代仿生的例子
古代仿生的例子
在古代，人们通过观察自然界中的生物，从中获得灵感，并应用于生产和生活中，形成了许多仿生学的例子，比如：
- 薄壳建筑：龟壳的背甲呈拱形，跨度大，虽然只有2毫米的厚度，但就算使用铁锤敲砸也很难破坏它。
建筑学家模仿龟壳的结构进行了薄壳建筑设计，其优点是用料少、跨度大、坚固耐用，悉尼歌剧院和中国国家大剧院就是很好的例子。
- 锯子：传说鲁班因为被草叶划破手指获得灵感，从而发明了锯。
但根据考古发现的事实是，古代埃及人大概早在公元前4000年时，就已拥有锯子。
中国早在夏朝（公元前2205—前1766）就已经发明了锯子，和古埃及同时。
- 屋顶：蛋壳呈凸曲面，凸曲面能把外力沿着曲面均匀地分散开来，避免应力集中。
因此，能抵挡很大的外来压力。
- 电视塔：云杉为适应山上长年累月的狂风袭击，树干底部显著增粗，形成圆锥形。
人们模仿云杉对大风的适应，把建造在风速达80米/秒山顶上的电视塔设计成类似圆锥体，就能抵抗住大风袭击。
这些仿生学的例子都是古代人们智慧的结晶，对现代技术的发展也产生了深远的影响。
仿生技术的概念
仿生技术的概念、发展和价值一、什么是仿生技术仿生技术的英文名字是Bionics，意思是模仿生物原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学。
仿生技术是一种从自然界中吸取优秀的设计和灵感，模仿或借鉴生物体的结构、功能、行为和调控机制，来解决人类工程技术问题的技术。
仿生技术是一门跨学科、综合性、创新性的学科，它涉及生物学、物理学、化学、材料学、机械学、信息学等多个领域，是生命科学与工程技术科学相互渗透，彼此结合而产生的。
仿生技术的目的是实现技术系统的优化、智能化、生态化，为人类社会的可持续发展提供新的思路和方法。
二、仿生技术的发展历程仿生技术的发展历程可以分为三个阶段：仿生学、仿生材料学和仿生灵感学。
1. 仿生学仿生学是仿生技术的起源阶段，主要是通过研究生物体的构造，建造类似生物体或其中一部分的机械装置，通过结构相似实现功能相近。
这一阶段的代表性成果有：模仿鱼类的形体和鳍造船，增加船的动力和转弯能力。
模仿鸟类的翅膀和飞行原理制造飞机，实现人类的飞行梦想。
模仿昆虫的形体和运动方式制造机器昆虫，用于探测和侦察。
模仿蛇类的运动原理制造机器蛇，用于灾难救援和医疗。
模仿人体的结构和功能制造机器人，用于生产和服务。
2. 仿生材料学仿生材料学是仿生技术的发展阶段，主要是通过研究生物体的材料组成、结构层次和性能特征，制造具有类似或优于生物体的材料，通过材料相似实现功能相近或相超。
这一阶段的代表性成果有：模仿蜘蛛丝的强度和韧性制造高性能纤维，用于制作防弹衣和绳索。
模仿贝壳的自组装和矿化过程制造仿生陶瓷，用于制作耐磨和耐腐蚀的材料。
模仿蝴蝶翅膀的结构色和光学效应制造仿生涂层，用于制作彩色显示和防伪标签。
模仿莲叶的微纳结构和超疏水性制造仿生膜，用于制作自清洁和防污染的材料。
模仿鲨鱼皮的微凸结构和减阻效应制造仿生表面，用于制作高效节能的材料。
3. 仿生灵感学仿生灵感学是仿生技术的创新阶段，主要是通过研究生物体的生命、行为、过程和信息等方面，从自然界中获得创新的设计和灵感，不局限于模仿或借鉴生物体的形态和功能，而是追求与生物体的相似性和协调性。
仿生机器人沿革史
世界上第一台工业机器人诞生于1959年，由乔治·德沃尔（George Devol）创办的Unimation公司创造，名叫Unimate，在1961年被投入通用汽车公司的一条汽车装配生产线正式开始工作。[1]
仿生机器人产业发展到现在主要经历了三个阶段：
1973年，日本早稻田大学发明世界上第一个真人大小的人形机器人Wabot-1，它融合肢体运动控制系统、视觉系统和沟通平台于一身，内部的传感器使其可以测量到物体的距离和方向，机器人可以行走甚至使用带有触觉传感器的手臂抓住并移动物体。[3]
1991年，加拿大学者Delaurier等人成功研制了第一台模仿鸟类飞行姿态的扑翼机，并给出了它的动力学模型。[4]
2008年，美国国防高级研究计划局领导研发的BigDog横空出世，它能够穿越各种复杂地形，以6.4公里每小时运行，负重150公斤，爬35度的斜坡。它的运动由机载计算机控制，从机器人的各种传感器接收输入，导航和平衡也由控制系统管理。它的行走模式，通过各配备四个低摩擦液压缸执行器的四脚控制。它可以站起来，坐下，一次只抬起一条腿地爬行，只抬起对角线的两条腿地慢跑，或者快速地奔跑。BigDog的移动速度可以在0.2米每秒到1.6米每秒的范围内变化。[7]
2010年，德国的FESTO公司研制出仿生鸟类扑翼机SmartBird，在外观下，它也与真正的鸟极为相似，令人难辨真伪。SmartBird的移动和拍打翅膀的方式具有极高的仿真性，在空中飞行时，我们很容易将其误认为一只真正的鸟，只有近距离观察时才会恍然大悟。[8]
如今，随着人类对生物机理的深入认知，以及智能科技的飞速发展，仿生机器人产业正在进入第三个阶段：结构与生物特性一体化的类生命系统阶段。该阶段强调仿生机器人不仅具备生物的形态特征与运动方式，更要具备生物的自我感知、自我控制等性能特征，更接近生物原型。代表产品有2013年美国的Atlas。
古代仿生学_二年级作文
古代仿生学
相传在公元前三千多年，我们的祖先有巢氏就通过模仿鸟类在树上筑巢来防
御猛兽的侵袭.四千多年前，我们的祖先“见飞蓬转而知为车，‘发明了有两个轮子的车，古代庙外面有柱子，非常粗，就好像大象的腿.
在春秋战国时代，鲁国的木匠鲁班开始研制能飞木鸟，西汉时期，有人用鸟的羽毛做翅膀，从山上飞下来，试着模仿鸟飞行动作.人类向鸟儿们学习怎样飞上蓝天.
人类从小鸟身上得到启示，发明了飞机，从长颈鹿身上得到启示，发明了抗荷飞行服.从金鱼身上得到启示，发明了潜水艇. 动物真是人类的好老师.
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仿生发展历程的研究
仿生发展历程的研究近年来，仿生学成为科技领域的一股强劲势力，正在改变着人们对于科技的认知。
仿生学研究的核心是模仿自然世界中的生物及其各自发展的关键属性，将其应用于创新设计和新兴技术。
从古老的希腊时代开始，人们对仿生学就有了基本的探索和认识。
如今，仿生学得到了广泛的研究和应用，包括生物机器人、可再生能源技术等领域，成为引领未来科技发展的重点研究方向之一。
本文将回顾仿生发展历程的研究，介绍仿生学的研究进展以及应用前景。
1. 仿生学的起源仿生学的起源可以追溯到古希腊时期，当时人们就开始研究自然界中的生物现象，并提出了许多有趣的思想和理论。
直到17世纪末，在德国著名的解剖学家、动物学家和植物学家Ernst Haeckel的努力下，仿生学概念初步得到了体系化的发展。
随着人类对自然科学认识的不断深入，仿生学也在逐渐壮大。
20世纪末，仿生学逐渐成为一个独立研究领域，形成了一个庞大的研究群体。
目前，仿生学领域的实践和应用已经深入到各个领域，包括机器人、航空、人体工程学、纳米科技等领域。
2. 仿生学的研究方向2.1 生物力学研究仿生学的一个主要研究方向是生物力学。
生物力学通过分析和模仿生物体的运动和行为，从而制造出可以获得类似或超越自然界的性能和功能的机器人。
生物力学机器人开发的一个例子是在海洋环境中使用的机器人。
它们被设计成能够长期在海底环境下工作，而不需要定期人为维修和检修。
2.2 生命科学研究仿生学的另一个研究方向是生命科学。
这个领域的发展主要是通过研究生物系统的结构、组成和生理功能，进一步了解它们在不同环境下的响应。
这些研究成果已为人造生命体的设计提供了有力的支持。
2.3 能源领域研究在能源领域，仿生学最常见的应用之一是太阳能电池。
通过仿制叶绿体和其所包含的叶绿色素，科学家们制造出一种高效的太阳能电池。
3. 仿生学的发展前景仿生学的发展前景非常广阔。
目前，该领域的研究工作正在往多个方向不断推进，例如：3.1 机器人机器人技术一直是仿生学发展的重要方向之一。
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仿生的发明史
达芬奇(Leonardo da Vinci，意大利文艺复兴时期的伟大画家、雕刻家和建筑学家)被认为是现代仿生学之父。
在大约公元1500年，在鸟翅模型之后，他画了一系列的无法实现的飞行设备草图。
大约400年之后，奥托(Otto Lilienthal)成功了，他根据鹳的翅膀制造的滑翔机成功的在Brandenburger村飞行了250米，而且他也取得了“滑翔机之父”的称号。
直到上个世纪中期，有许多研究者都在不断尝试把自然界的形态和规则用于技术上。
但是，仅仅在60年代初一种科学的综合分类学科才由它产生。
植物学家William Barthlott和他的同事Nesta Ehler在70年代中期发现纯粹的自清洁效应，也被叫做“莲花效应(Lotus effect)”。
他们把一批多样的植物叶片放在一个特殊的显微镜下时，开始并没有什么特殊的发现。
这两个科学家的研究围绕着这样一个问题：能否根据叶子表面纹理的不同来检测这组植物中扭曲的茎。
植物学的例行任务，就是在每一个研究之前观察某些植物时先要把植物清洗干净，这是研究者们不用思考而首先要做的。
但是很快生物学家就发现一个非常荒谬的现象：就是只有那些表面很光滑的叶子才需要清洗，而其它的那些表面在显微镜下看起来很粗糙的叶子反而是干净的。
对他们来说更值得注意的是：某些特殊的叶子甚至可以完全抵制水。
在那时，很清楚地是自清洁效果是和可润湿性相联系的。
这种效果特别明显得表现在莲属坚果莲中：从显微镜下看发现莲叶子上有小的茸毛和小的蜡质覆盖在叶子上，水滴下来就象从热的炉盘上滴下来一样。
Barthlott解释说：在光滑表面，水会在污垢上蔓延。
在粗糙表面，水滴粘不牢，形成球状，在可以到达的污垢粒子上滚动并且带着污垢粒子滚动。
1977年，生物学家们在一段短的旁注中描述了这种现象。
看起来这段旁注是很琐碎的，只是为了引起更多的注意。
仅仅在1989年，William Barthlott，其时正在波恩大学做教授，重新注意到了这个旧的发现并和他的研究生Christoph Neinhuis一起详细的研究了这个现象。
这两个人不仅成功的破译了“莲花效应”对生物学的意义，而且同时把它的不被脏物污染的原理应用于人造表面。
1996年Barthlott 和Neinhuis用一个带有新衣料的白盘子实现了他们的程序，同时注册了专利。
他们在一个白盘子上撒上煤灰和颜料的混合物并且滴上一些水。
很快，这个盘子就干净了。
作为对比，一个擦的特别亮的清漆膜也撒上煤灰盒颜料的混合物，但是即使在长时间的漂洗之后，煤灰仍然存在，而且还有另一个脏的灰层，对清漆膜来说，只用水是不能清洗干净的。
莲花效应的历史，从它的发现到应用，典型的来自于一个研究规则“技术学习自然”：仿生学。
在如今对仿生学的理解普遍认为是“各种技术手段转化，建筑使用，规划步骤以及生物系统的设计哲学”的基础上。
世界著名的动物学家Werner Nachtigall进一步简化了这个概念，他这样来概括仿生学的实质：“把从自然界学来的知识作为对独立技术形式的建议”。
在几百万年的优化中接近完美的自然发明是化学家、机械师和建筑师所期望的研究对象。