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14大仿生发明:新型机器手臂模仿象鼻

时间:2011-01-20 09:18 来源:新浪科技
以下十四种仿生发明技术的创新灵感都来源于大自然的动物和人类身上,充分体现了大自然无与伦与的神奇力量。
  

  大自然是人类赖以生存的母体,人类的发展进步离不开大自然的庇护。在科学领域同样如此,科学家和工程师们的很多 发明创造都是从大自然身上获得灵感,比如能够像鸟类和蝙蝠一样在天空中振翅飞翔的侦察相机,拥有壁虎足垫一样粘附功能的机器人可以在垂直的光滑墙壁上攀爬 等。
 

  1.模仿大象鼻子的机器人手臂

模仿大象鼻子的机器人手臂
模仿大象鼻子的机器人手臂

  机器人总是受到当时计算机发展水平的限制。不过,随着计算机技术的持续发展,它们可以为机器人的动作提供越来越复杂的计算。如下这种设计或许可 以让机器人拥有更灵活、更柔韧的动作:一个根据大象鼻子的特点设计出来的新型仿生机器处理系统--“仿生操作助手”。“仿生操作助手”由德国工程公司费斯 托公司研制,它可以平稳地搬运重负载,原理在于它的每一节椎骨可以通过气囊的压缩和充气进行扩展和收缩。
 

  2.源自蝙蝠的太能阳侦察机

源自蝙蝠的太能阳侦察机
源自蝙蝠的太能阳侦察机

  蝙蝠竟然也可以成为侦察设备的创意源泉。美国军方慷慨解囊1000万美元,资助密歇根大学工程学院研制蝙蝠型太阳能自动侦察机。这款自动侦察机 长约6英寸(约合15厘米),拥有一个透明的头部,其中装有一个太阳能电池板,它还拥有一对像蝙蝠翅膀一样的飞行翼。仅仅依靠1瓦特的能量,它其中的相机 就可以搜集大量的侦察数据。
 

  3.鸟类头骨帮助科学家研制出更轻、更坚固的建筑材料

鸟类头骨帮助科学家研制出更轻、更坚固的建筑材料
鸟类头骨帮助科学家研制出更轻、更坚固的建筑材料

  为了设计出一种高效的仿生材料,建筑师安德列斯-哈里斯曾经专门研究过动物的骨骼,尤其是鸟类的头骨。哈里斯表示,“一般说来,头骨拥有强大的 防撞击结构,同时它们也非常轻,可以对其中最重要的动物器官进行有效的保护。这种物理特性可以应用于建筑结构的设计上。”哈里斯在一个大型帐蓬上测试过这 种材料,他认为这种设计也可以应用于汽车之上。
 

  4.子弹头列车设计灵感来自翠鸟的喙

子弹头列车设计灵感来自翠鸟的喙
子弹头列车设计灵感来自翠鸟的喙

  翠鸟从空中一头扎入水中,不会溅起任何水花,这主要归功于它那特殊形状的喙。日本工程师们意识到,同样的形状可以解决日本超高速子弹头列车所面 临的一个烦人问题。此前,这种列车在驶离隧道时会产生音爆现象。列车在高速行驶中,前部“鼻子”形成的风墙不仅仅会产生巨大的噪音,而且还会减慢列车的速 度。而根据翠鸟喙部形状设计的新型列车“鼻子”可以消除这些问题,可以帮助列车能效提高20%。
 

  5.源自猫大脑的仿生计算机

源自猫大脑的仿生计算机
源自猫大脑的仿生计算机

  近年来,计算机技术已经取得了重大进展,但即使再强大的超级计算机也无法像猫那样能够识别出人类的面部。密歇根大学科学家决定研究猫的大脑以研 制一台智能计算机。现有的计算机以线性模式执行代码,而哺乳动物的大脑则完全相反,它们可以同时处理许多事务。科学家正在研制一种电路元件,这种设备可以 像仿生神经键一样处理事务。它可以记住通过的电压数,这与动物大脑中的记忆和学习功能相似。密歇根大学计算机工程师卢韦认为,这种创意比仿生人类大脑更具 现实意义。

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