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    包裝設(shè)計的起源和發(fā)展(包裝設(shè)計的起源和發(fā)展階段)

    發(fā)布時間:2023-03-31 18:23:10     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 85        當(dāng)前文章關(guān)鍵詞排名出租

    大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于包裝設(shè)計的起源和發(fā)展的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。

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    本文目錄:

    包裝設(shè)計的起源和發(fā)展(包裝設(shè)計的起源和發(fā)展階段)

    一、藝術(shù)設(shè)計的起源和人類歷史一樣悠久?

    藝術(shù)的起源,普通人肯定不會了解。但是他的起源卻是和人類發(fā)展進(jìn)步同步的,更是人類進(jìn)步的基礎(chǔ)。

    原始社會的人們,從根本意義上來說他們還不能算是人,只是靈長動物的一個分支。因為他們還過著茹毛飲血的生活,和動物是沒有區(qū)別的。直到某天一陣?yán)茁曔^去,將原始人的家點燃,這個時候人類開始覺醒了。

    原始人將火供奉神明,為了讓火種常在,于是開始輪守。而人類的生活時間也得到了一定延長,因為夜晚可以看到東西,所以不用再早早地去睡覺。當(dāng)人類有了更多的時間去做更多的事情,于是藝術(shù)開始在人的頭腦中形成。為了證明自己對火的崇拜,于是他們將火神話成形,最早的圖騰就產(chǎn)生了,而這個神話的主角當(dāng)然就是太陽了。人面網(wǎng)紋盆就是一個很好的證明。而這個神話主角也一直持續(xù)到今天。

    結(jié)繩讓藝術(shù)走向了另一個范圍,實體手工,鑄就了現(xiàn)代建筑。當(dāng)時結(jié)繩是為了記住某些事情,而后來人們慢慢發(fā)現(xiàn)可以用很多方法結(jié)出不同的結(jié),而里面就出現(xiàn)了很多符合原始人審美觀點的形狀,這就成為了藝術(shù)。

    奴隸社會的發(fā)展,讓藝術(shù)成為了一種形式,同樣還是讓藝術(shù)將某些事物神話,并去記錄他,讓人們敬仰他,奴隸主對此更是不遺余力,將藝術(shù)正式成為了人類生活的一部分,雖然他的目的不怎么好。

    封建社會君授神權(quán)的思想,讓藝術(shù)又找到了根據(jù)點,于是人類社會進(jìn)步最大的社會體制,藝術(shù)的發(fā)展也是最大,而這個時候?qū)嶓w手工藝術(shù)開始嶄露頭角,偉大的建筑工程都是在這個時候產(chǎn)生的,空中花園,金字塔,斗技場,故宮等。

    藝術(shù)真正開始走向人類生活,并實用話是在封建社會末期,啟蒙運動,文藝復(fù)興將藝術(shù)開始細(xì)化,而這個時候就產(chǎn)生了一種形式意義上的設(shè)計,東方的水墨,西方的素描,接著水彩與油畫的出現(xiàn)將藝術(shù)設(shè)計帶入一個全新的領(lǐng)域。

    畫是藝術(shù)設(shè)計的起源,資產(chǎn)階級革命,讓人類從剝削統(tǒng)治下解放,同樣思想也得到了解放,層出不窮的設(shè)計將人類帶入一個嶄新的時代,而藝術(shù)也開始在社會發(fā)展中扮演起主導(dǎo)角色。包豪斯的出現(xiàn)讓藝術(shù)設(shè)計成為一門學(xué)科,而藝術(shù)開始發(fā)揮他無窮的力量開始改變這個社會。

    當(dāng)人類正視一件事情的時候,這件事情就會給人類巨大的推動力,建筑設(shè)計就是一個時代的象征,近代藝術(shù)設(shè)計的覺醒觸發(fā)了更多產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn),工業(yè)設(shè)計,包裝設(shè)計,服裝設(shè)計等等,使得藝術(shù)開始讓人類生活多姿多彩,更加舒適。

    一個事物總有他的兩面性,藝術(shù)發(fā)展韻生出低俗藝術(shù),人體畫本身是一種對繪畫功底的證明,到了近代也出現(xiàn)了一些猥瑣的東西,色情開始和藝術(shù)掛鉤。

    現(xiàn)代藝術(shù)的主要表現(xiàn)是廣告藝術(shù),但是慢慢地他已經(jīng)變?yōu)橐环N低俗藝術(shù),色情也正式開始侵蝕藝術(shù),各大網(wǎng)站的美女,半遮半掩的露點圖片鋪天蓋地,人們已經(jīng)習(xí)以為常。到處都是看的讓人會觸發(fā)癲癇的FLASH,這已經(jīng)是一種不折不扣的低俗藝術(shù)。

    很多朋友都想成為藝術(shù)設(shè)計大師,但是實際的環(huán)境卻不能讓他們?nèi)缭?,商業(yè)化的藝術(shù)完全可以和低俗藝術(shù)畫上一個重重的等號,因為往往都是那些不懂藝術(shù)的人,在主使這些未來的藝術(shù)家做他們不愿做的事情。所以藝術(shù)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)變。

    我想我們需要革命了,一個啟蒙運動,或者一個文藝復(fù)興,都可以讓這些尋求藝術(shù)的人得到希望。

    但是我也想為現(xiàn)代藝術(shù)說一些有用的話,工業(yè)革命讓工業(yè)造型成為藝術(shù)的主體,宮本茂的超級瑪莉促就了一個新產(chǎn)業(yè)的誕生——電子藝術(shù)。第一個WEB的產(chǎn)生也同樣是因為一些熱愛藝術(shù)的人,將信息藝術(shù)化為了網(wǎng)頁。

    CSS更是證明了這點,接著出現(xiàn)的XSL作為XML的表現(xiàn)體,都是這樣。其實這些都是藝術(shù),也都是藝術(shù)設(shè)計。

    AJAX讓人們體驗到了網(wǎng)頁瀏覽的無縫結(jié)合,其實這些都是因為藝術(shù)而產(chǎn)生的。

    所以我一直對一些年輕人說,藝術(shù)不是畫好一兩張畫,設(shè)計一兩個作品就叫藝術(shù)設(shè)計,真正的藝術(shù)和藝術(shù)設(shè)計是一種思想,是能夠把藝術(shù)帶到任何領(lǐng)域的思想。

    藝術(shù)可以做好程序,藝術(shù)可以搞好市場,藝術(shù)更可以讓一個國家昌盛。其實這都是一個思想。

    藝術(shù)家絕對不會停留在畫畫作圖上面,而是將他的藝術(shù)思想帶給所有的人,去改變這些人的思想,讓他們用藝術(shù)化的思想去做好他們的本業(yè)。

    藝術(shù)是崇高的,其實是崇高的思想,每個人都有藝術(shù)天分,沒有人不懂藝術(shù)。但是每個人并不都是思想崇高的,所以我們這些搞藝術(shù)的人,就要將這種思想帶給他們,讓自己的思想得到升華的同時,讓接受藝術(shù)思想的人也開始轉(zhuǎn)變他們自卑落寞的思想。

    這才是真正的藝術(shù)。

    不局限于藝術(shù)的藝術(shù),那是真藝術(shù),能夠給自己找到更多的發(fā)展方向,也可以創(chuàng)造出一個全新的藝術(shù)產(chǎn)業(yè)。

    今天我在寫程序,不能保證,我不會搞出一種程序藝術(shù)來,甚至要高于程序。

    今天我在做市場,不能保證,我不會搞出一種藝術(shù)化的市場來,甚至比現(xiàn)在的市場前景更好。

    所以,朋友,你要為你選擇了藝術(shù)而驕傲,因為他能做到的太多,并且會做的更好!

    二、木版畫插圖在包裝設(shè)計中應(yīng)用

    木版畫插圖作為我國傳統(tǒng)文化的優(yōu)秀代表,將木版畫插圖與產(chǎn)品包裝設(shè)計進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,可以使包裝設(shè)計具有更強(qiáng)大的視覺沖擊力和更深刻的思想含義,可以創(chuàng)造出一種新的包裝風(fēng)格,展現(xiàn)不同的包裝氣息。以下是我整理的木版畫插圖在包裝設(shè)計中應(yīng)用,希望能夠幫到大家。

    包裝設(shè)計的重要性

    在消費時代,包裝已經(jīng)是連接商品與消費者之間的紐帶,是提升兩者間親和力的重要手段。包裝與商品已經(jīng)形成了完整的依存態(tài)勢。作為實現(xiàn)商品價值和使用價值的一種重要手段,包裝在商品的銷售和消費領(lǐng)域中起著非常重要的作用。包裝的原始功能是對商品進(jìn)行一定的保護(hù),但隨著人們生活水平、審美情趣的提升,包裝開始多樣化,以便更準(zhǔn)確地傳達(dá)商品信息,吸引消費者的目光,現(xiàn)在包裝已經(jīng)發(fā)展成為了一門綜合性的學(xué)科[1]。

    木版畫插圖在包裝設(shè)計中的優(yōu)勢

    木版畫插圖起源于我國,歷史悠久,形式多樣,我國古代印刷書籍中的插圖就是木版畫插圖的一個代表。作為我國一種優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,典雅、素樸是木版畫插圖的重要特點,在商品的包裝設(shè)計中應(yīng)用木版畫插圖進(jìn)行設(shè)計不僅可以烘托出商品的歷史文化品位,而且還能夠弘揚我國的民族傳統(tǒng)文化。木版畫插圖中刀法剛勁有力,而且黑白相間的節(jié)奏,使作品富有極大的力度,可以表達(dá)出強(qiáng)烈的藝術(shù)效果。通過巧妙構(gòu)圖,以豐滿密集或蕭疏簡淡等不同風(fēng)格來襯托表現(xiàn)主題風(fēng)格,表現(xiàn)風(fēng)格多種多樣,這也符合商品多樣化特性[2]。

    木版畫插圖的設(shè)計應(yīng)用原則

    (1)準(zhǔn)確傳達(dá)信息

    在進(jìn)行包裝設(shè)計時要根據(jù)消費者和市場的不同,進(jìn)行區(qū)別設(shè)計,力爭做到準(zhǔn)確的傳達(dá)商品信息。首先,每一種商品都有其應(yīng)用人群,例如有些商品是老年人所偏愛的,而有些則是年輕人所衷心的,那么在對這些商品進(jìn)行設(shè)計時就要根據(jù)老年人和年輕人喜好的不同進(jìn)行設(shè)計,例如,在應(yīng)用木版畫插圖的設(shè)計元素對商品進(jìn)行設(shè)計時,針對老年人的商品木版畫插圖的內(nèi)容可以是“松”、“鶴”等吉祥富含我國傳統(tǒng)文化的元素,而針對面向年輕人的商品設(shè)計時,要考慮到年輕人積極、活躍、富有激情這些特征,在木版畫插圖的內(nèi)容選擇上可以選擇一些富有積極意義或具有反叛精神的內(nèi)容,以此來贏得年輕人的喜愛,從而達(dá)到提升他們購買欲望的目的。

    其次,包裝已經(jīng)不僅僅是對商品進(jìn)行保護(hù)的一種措施,現(xiàn)代包裝的目的更主要的是將商品的特征、品質(zhì)等通過視覺語言真實準(zhǔn)確地傳達(dá)給消費者。所以,包裝設(shè)計的準(zhǔn)確性是包裝的一大要點,這就要求在進(jìn)行包裝設(shè)計時,設(shè)計師一定要充分了解商品的各種信息,并根據(jù)這些信息來對其進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計,以便向消費者明確無誤的表明該商品信息。

    (2)獨特的個性

    當(dāng)兩種價位相同、品質(zhì)相似的同類產(chǎn)品出現(xiàn)在一起時,消費者會怎么選擇呢?我想答案肯定是選擇包裝更好的、更吸引眼球的那個。在競爭日趨激烈的時代,要想在競爭中處于有利地位,贏得先機(jī),就必須對商品的各個方面予以重視。在商品的包裝設(shè)計中,只有具有獨特個性的包裝才能牢牢的吸引消費者,而木版畫插圖作為一種尚未大規(guī)模在包裝中進(jìn)行應(yīng)用的設(shè)計元素,它的應(yīng)用恰好可以使日益趨同的商品包裝設(shè)計中呈現(xiàn)出不同的風(fēng)采,賦予包裝強(qiáng)烈的個性,給消費者留下深刻的印象,加強(qiáng)消費者的購買欲。但是需要注意的是獨特的個性必須要與大眾的審美水平保持一致,太前衛(wèi)、非主流往往會弄巧成拙,反而起不到較好的效果[3]。

    (3)注意局限性和適應(yīng)性

    我國是世界制造的中心,很多商品要出口銷售,所以在包裝圖形設(shè)計時要考慮到不同國家、地區(qū)、民族的風(fēng)俗習(xí)慣。例如,木版畫插圖中經(jīng)常會使用“鶴”、“蘭花”等設(shè)計元素,但是在法國仙鶴確是淫婦的象征,意大利人則忌用蘭花,因此,在進(jìn)行設(shè)計時設(shè)計師一定要對這一方面給予重視,事先對商品銷售地的風(fēng)俗習(xí)慣進(jìn)行了解,避免造成不必要的損失。另外,由于現(xiàn)代消費市場環(huán)境瞬息萬變,所以設(shè)計師要不斷地對包裝設(shè)計進(jìn)行改正,使其不斷適應(yīng)時代的要求。

    三、包裝盒外的設(shè)計幾包裝怎么表述

    首先一個好的設(shè)計需要從內(nèi)涵開始,好看的設(shè)計讓人一看就會眼前一亮,好的設(shè)計就要融合你設(shè)計的內(nèi)涵,一個有內(nèi)涵的設(shè)計,不止能讓人眼前一亮更能讓人產(chǎn)生共鳴,讓別人體會到此設(shè)計的內(nèi)涵以及你的個人情感中!

    如果你對茶葉有所了解的話,那有很多很多的設(shè)計方案可以選擇,還可以做成系列,如果對茶葉并沒有什么了解的話!你可以從多方面進(jìn)行入手,如:茶馬古道的線路來思考、茶葉的歷史、茶葉對中國不同時期的影響、茶葉起源與崛起、茶葉的分布、茶的種類等等。只有了解茶,才能寫好的茶葉包裝設(shè)計論文。做為一名出色的包裝設(shè)計師,必須 能從圖案、文字、色彩等多方位思考,才能設(shè)計出一個好的包裝。此篇茶葉包裝設(shè)計論文以“圖案”為例,來說一下茶葉包裝設(shè)計過程:

    圖案的運用能使商品更加形象、生動有趣。設(shè)計師應(yīng)充分借助設(shè)計因素所組合的視覺圖形使消費者產(chǎn)生豐富的心理聯(lián)想,牽動消費者的感情,激發(fā)消費者的購買欲望。

    茶葉是一種民族性的商品,所以一個好的茶葉包裝設(shè)計論文就應(yīng)該運用一些如中國畫、裝飾紋樣、吉祥圖案以及民間剪紙、少數(shù)民族圖案這些具有強(qiáng)烈民族文化氣息的傳統(tǒng)圖案來表現(xiàn)茶葉的傳統(tǒng)性,但是不能僅僅停留于拷貝和照搬一些傳統(tǒng)的圖案,而應(yīng)將我國傳統(tǒng)藝術(shù)上的傳情、含蓄、細(xì)膩等審美特點的民族文化精神實質(zhì)融入其中。比如我們可以將傳統(tǒng)的文化符號運用現(xiàn)代設(shè)計手法如簡化、夸張、對比穿插、擴(kuò)散、打散等手法重新組合,使之具有民族特性的同時又不失現(xiàn)代感,煥發(fā)出更加迷人的風(fēng)采,即把傳統(tǒng)中國文化用現(xiàn)代設(shè)計手法的方式滲透到茶葉包裝設(shè)計之中,使之含蓄地表現(xiàn)出來。

    如“中國名茶”的包裝中,外包裝盒為中軸式構(gòu)圖,采用“清明上河圖”作裝飾;內(nèi)包裝則用四小盒,組拼成一幅“清明上河圖”長卷,設(shè)計古樸、莊重,體現(xiàn)了歷史悠久的特點。

    另外運用點、線、面和各種幾何曲線或利用偶然紋樣抽象構(gòu)成畫面也是一種很好的表現(xiàn)方法,這種表現(xiàn)手法更加新穎,體現(xiàn)出大度、簡潔和莊重的特點,使設(shè)計走向新的界面和層次。抽象構(gòu)成畫面雖不能表達(dá)一個肯定的意義,但它能給人以含蓄的意境,通過人們的視覺經(jīng)驗,使消費者產(chǎn)生與商品有關(guān)聯(lián)的美的遐想,從而了解商品,產(chǎn)生購買欲。但這些抽象的圖案不能基于設(shè)計者憑空想象,而應(yīng)間接或直接從自然物中得到啟示而獲得。

    攝影也是一種很好的創(chuàng)作手段,我們可以通過攝影圖片準(zhǔn)確、真實地再現(xiàn)內(nèi)裝茶葉的外部形態(tài)的質(zhì)感以及泡開后的湯色,使消費者一目了然,給人以信賴感和親切感。云霧繚繞、山巒重疊的優(yōu)美大自然風(fēng)光展現(xiàn)了茶葉生長的優(yōu)越生態(tài)環(huán)境,不同茶類的飲用茶具也很好體現(xiàn)了飲茶文化。

    如西湖龍井茶產(chǎn)于群峰起伏、風(fēng)景優(yōu)美的杭州西湖山區(qū)的龍井、梅塢等地,美麗的風(fēng)光令人陶醉;黃山毛峰香濃味醇,茶葉細(xì)嫩顯毫,產(chǎn)于馳名天下的旅游勝地黃山,精美的圖片可以充分展現(xiàn)黃山巍峨奇特的山峰、蒼勁多姿的勁松、清澈不湍的山泉和波濤起伏的云海,給人以美的享受。花茶卷曲、扁片和直條的優(yōu)美外形,泡開后湯色黃綠明亮,葉底嫩勻柔軟。試想如果能將這些迷人的照片運用于茶葉銷售包裝中,定會提高茶葉產(chǎn)品的貨價生命力。如杭州西湖龍井茶葉有限公司所采用的西湖龍井茶葉的包裝運用優(yōu)美的山區(qū)風(fēng)景為背景,前面配以典雅的茶具攝影圖片,給人以強(qiáng)烈的視覺沖擊力。

    包裝的文字有直接傳達(dá)產(chǎn)物的信息的功能,而且也能完美的體現(xiàn)中國的文化內(nèi)在。茶葉包裝設(shè)計的文字不易過于僵硬、繁瑣、迷糊。中國的文字已經(jīng)傳布幾千年的歷史,以書法為例,幾百年來經(jīng)久不衰,現(xiàn)代的茶葉包裝依然經(jīng)常使用書法,但是茶葉包裝字體的運用不能簡單的照搬書法,在把握書法韻律的同時應(yīng)該對原有書法中不適合的部門加以改動,例如,有的書法字體在書寫時過于潦草,也有一些字體自身難以識別而且結(jié)構(gòu)古板等。這些字體在使用時就要在保存字體根基特點的同時對過于潦草,夸張的部分進(jìn)行改削,從而減少閱讀難度。更要注重的是字體與包裝圖案應(yīng)該相匹配,也就是說字體與圖案的氣概要一致。

    包裝顏色的搭配十分重要,它可以起首吸引顧客的眼球。在包裝顏色的使用方面應(yīng)該注重茶葉的特色、檔次、消費群體的風(fēng)尚習(xí)慣和中國傳統(tǒng)茶葉包裝的特點等。使顏色搭配協(xié)調(diào)、文雅、使人心曠神怡。顏色自身的屬性也制約著顏色的使用,由于茶葉屬于食品類,所以許多茶葉包裝不太適合冷顏色的使用,如紫色、藍(lán)色、青色等,一般玄色也會盡量削減呈現(xiàn)。金、銀是中國華貴的象征,然則在茶葉包裝上使用過多或不妥也會給人華而不實的感受。

    茶葉包裝的顏色、圖案、字體不僅要具備傳達(dá)產(chǎn)品信息的功能而且也是我國茶葉文化魂靈的體現(xiàn),更是包裝中不成缺少的設(shè)計元素。包裝是吸引消費者眼球最有力的寶貝,許多商家都逐漸正視產(chǎn)品包裝設(shè)計,但隨著市場人性化的發(fā)展,茶葉的包裝也不只是為了提高茶葉產(chǎn)品的級別,同時也是為鐘愛茶的消費者供給了更多體味茶葉和茶葉產(chǎn)地的機(jī)緣。作為國人我們也正在等候優(yōu)異的茶葉包裝設(shè)計,所謂長江后浪推前浪,我們正在看著這個重大的文化浪潮撲來,一向引領(lǐng)著我國現(xiàn)代的茶葉包裝設(shè)計

    四、幫忙寫一篇有關(guān)仿生學(xué)在包裝設(shè)計中的應(yīng)用的論文

    仿生設(shè)計學(xué)

    仿生設(shè)計學(xué),亦可稱之為設(shè)計仿生學(xué)(Design Bionics),它是在仿生學(xué)和設(shè)計學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興邊緣學(xué)科,主要涉及到數(shù)學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、控制論、信息論、人機(jī)學(xué)、心理學(xué)、材料學(xué)、機(jī)械學(xué)、動力學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、色彩學(xué)、美學(xué)、傳播學(xué)、倫理學(xué)等相關(guān)學(xué)科。

    仿生設(shè)計學(xué)與舊有的仿生學(xué)成果應(yīng)用不同,它是以自然界萬事萬物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“結(jié)構(gòu)”等為研究對象,有選擇地在設(shè)計過程中應(yīng)用這些特征原理進(jìn)行的設(shè)計,同時結(jié)合仿生學(xué)的研究成果,為設(shè)計提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑。在某種意義上,仿生設(shè)計學(xué)可以說是仿生學(xué)的延續(xù)和發(fā)展,是仿生學(xué)研究成果在人類生存方式中的反映。

    仿生設(shè)計學(xué)作為人類社會生產(chǎn)活動與自然界的鍥合點,使人類社會與自然達(dá)到了高度的統(tǒng)一,正逐漸成為設(shè)計發(fā)展過程中新的亮點。

    自古以來,自然界就是人類各種科學(xué)技術(shù)原理及重大發(fā)明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質(zhì)存在,它們在漫長的進(jìn)化過程中,為了求得生存與發(fā)展,逐漸具備了適應(yīng)自然界變化的本領(lǐng)。人類生活在自然界中,與周圍的生物作“鄰居”,這些生物各種各樣的奇異本領(lǐng),吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍7隆H祟愡\用其觀察、思維和設(shè)計能力,開始了對生物的模仿,并通過創(chuàng)造性的勞動,制造出簡單的工具,增強(qiáng)了自己與自然界斗爭的本領(lǐng)和能力。

    人類最初使用的工具——木棒和石斧,無疑是使用的天然木棒和天然石塊;骨針的使用,無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創(chuàng)造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的,只能說是對自然中存在的物質(zhì)及某種構(gòu)成方式的直接模擬,是人類初級創(chuàng)造階段,也可以說是仿生設(shè)計的起源和雛形,它們雖然是比較粗糙的、表面的,但卻是我們今天得以發(fā)展的基礎(chǔ)。

    在我國,早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年,我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢,以防御猛獸的傷害;四千多年前,我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”,即見到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子,做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造,就其建筑結(jié)構(gòu)來看,頗有點像大象的架勢,柱子又圓又粗,仿佛像大象的腿。

    我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時期史書記載,兩千多年前,我國人民就發(fā)明了風(fēng)箏,并且應(yīng)用于軍事聯(lián)絡(luò)。春秋戰(zhàn)國時代,魯國匠人魯班,本名公輸般,首先開始研制能飛的木鳥;并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子。據(jù)《杜陽雜編》記載,唐朝有個韓志和,“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀,飲啄動靜與真無異,以關(guān)戾置于腹內(nèi),發(fā)之則凌云奮飛,可高達(dá)三丈至一二百步外,始卻下?!蔽鳚h時期,有人用鳥的羽毛做成翅膀,從高臺上飛下來,企圖模仿鳥的飛行。以上幾例,足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行,進(jìn)行了細(xì)致的觀察和研究,這也是最早的仿生設(shè)計活動之一。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”,也反映了人們向鳥類借鑒的愿望。

    我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿,古人伐木鑿船,用木材做成魚形的船體,仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓,由此取得水上運輸?shù)淖杂伞:髞黼S制作水平提高而出現(xiàn)的龍船,多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”,多少有點模仿動物的意思。以上事例說明,我國古代勞動人民早期的仿生設(shè)計活動,為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明,創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。

    外國的文明史上,大致也經(jīng)歷了相似的過程。在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中,有人用羽毛和蠟做成翅膀,逃出迷宮;還有泰爾發(fā)明了鋸子,傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀(jì)時,德國的天文學(xué)家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機(jī)械鷹,并進(jìn)行了飛行表演。

    一八ОΟ年左右,英國科學(xué)家、空氣動力學(xué)的創(chuàng)始人之一—凱利,模仿鱒魚和山鷸的紡錘形,找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu)。凱利還模仿鳥翅設(shè)計了一種機(jī)翼曲線,對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進(jìn)作用。同一時期,法國生理學(xué)家馬雷,對鳥的飛行進(jìn)行了仔細(xì)的研究,在他的著作《動物的機(jī)器》一書中,介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中,發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細(xì)研究和認(rèn)真的模仿,根據(jù)鳥類飛行機(jī)構(gòu)的原理,終于制造了能夠載人飛行的滑翔機(jī)。

    后來,設(shè)計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設(shè)計出了掘土機(jī)的懸臂,在一戰(zhàn)期間,人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示,模仿野豬的鼻子設(shè)計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理?雖然我們無據(jù)考察潛艇設(shè)計師在設(shè)計潛艇時是否請教了生物界,但是不難設(shè)想,設(shè)計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物,體育工作者就是認(rèn)真研究了青蛙在水中的運動姿勢,總結(jié)出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外,為潛水員制作的蹼,幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成,這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。

    二、仿生設(shè)計的歷史

    自古以來,自然界就是人類各種科學(xué)技術(shù)原理及重大發(fā)明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質(zhì)存在,它們在漫長的進(jìn)化過程中,為了求得生存與發(fā)展,逐漸具備了適應(yīng)自然界變化的本領(lǐng)。人類生活在自然界中,與周圍的生物作“鄰居”,這些生物各種各樣的奇異本領(lǐng),吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍7?。人類運用其觀察、思維和設(shè)計能力,開始了對生物的模仿,并通過創(chuàng)造性的勞動,制造出簡單的工具,增強(qiáng)了自己與自然界斗爭的本領(lǐng)和能力。

    人類最初使用的工具——木棒和石斧,無疑是使用的天然木棒和天然石塊;骨針的使用,無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創(chuàng)造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的,只能說是對自然中存在的物質(zhì)及某種構(gòu)成方式的直接模擬,是人類初級創(chuàng)造階段,也可以說是仿生設(shè)計的起源和雛形,它們雖然是比較粗糙的、表面的,但卻是我們今天得以發(fā)展的基礎(chǔ)。

    在我國,早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年,我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢,以防御猛獸的傷害;四千多年前,我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”,即見到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子,做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造,就其建筑結(jié)構(gòu)來看,頗有點像大象的架勢,柱子又圓又粗,仿佛像大象的腿。

    我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據(jù)秦漢時期史書記載,兩千多年前,我國人民就發(fā)明了風(fēng)箏,并且應(yīng)用于軍事聯(lián)絡(luò)。春秋戰(zhàn)國時代,魯國匠人魯班,本名公輸般,首先開始研制能飛的木鳥;并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子。據(jù)《杜陽雜編》記載,唐朝有個韓志和,“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀,飲啄動靜與真無異,以關(guān)戾置于腹內(nèi),發(fā)之則凌云奮飛,可高達(dá)三丈至一二百步外,始卻下?!蔽鳚h時期,有人用鳥的羽毛做成翅膀,從高臺上飛下來,企圖模仿鳥的飛行。以上幾例,足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行,進(jìn)行了細(xì)致的觀察和研究,這也是最早的仿生設(shè)計活動之一。明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”,也反映了人們向鳥類借鑒的愿望。

    我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿,古人伐木鑿船,用木材做成魚形的船體,仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓,由此取得水上運輸?shù)淖杂?。后來隨制作水平提高而出現(xiàn)的龍船,多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”,多少有點模仿動物的意思。以上事例說明,我國古代勞動人民早期的仿生設(shè)計活動,為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明,創(chuàng)造了非凡的業(yè)績。

    外國的文明史上,大致也經(jīng)歷了相似的過程。在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中,有人用羽毛和蠟做成翅膀,逃出迷宮;還有泰爾發(fā)明了鋸子,傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的。十五世紀(jì)時,德國的天文學(xué)家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機(jī)械鷹,并進(jìn)行了飛行表演。

    一八ОΟ年左右,英國科學(xué)家、空氣動力學(xué)的創(chuàng)始人之一—凱利,模仿鱒魚和山鷸的紡錘形,找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu)。凱利還模仿鳥翅設(shè)計了一種機(jī)翼曲線,對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進(jìn)作用。同一時期,法國生理學(xué)家馬雷,對鳥的飛行進(jìn)行了仔細(xì)的研究,在他的著作《動物的機(jī)器》一書中,介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中,發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細(xì)研究和認(rèn)真的模仿,根據(jù)鳥類飛行機(jī)構(gòu)的原理,終于制造了能夠載人飛行的滑翔機(jī)。

    后來,設(shè)計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設(shè)計出了掘土機(jī)的懸臂,在一戰(zhàn)期間,人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示,模仿野豬的鼻子設(shè)計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理?雖然我們無據(jù)考察潛艇設(shè)計師在設(shè)計潛艇時是否請教了生物界,但是不難設(shè)想,設(shè)計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物,體育工作者就是認(rèn)真研究了青蛙在水中的運動姿勢,總結(jié)出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外,為潛水員制作的蹼,幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成,這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。

    三、仿生設(shè)計的發(fā)展

    到了近代,生物學(xué)、電子學(xué)、動力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展亦促進(jìn)了仿生設(shè)計學(xué)的發(fā)展。以飛機(jī)的產(chǎn)生為例:

    在經(jīng)過無數(shù)次模仿鳥類的飛行失敗后,人們通過不泄的努力,終于找到了鳥類能夠飛行的原因:鳥的翅膀上彎下平,飛行時,上面的氣流比下面的快,由此形成下面的壓力比上面的大,于是翅膀就產(chǎn)生了垂直向上的升力,飛的越快,升力越大。

    1852年,法國人季法兒發(fā)明了氣球飛船;1870年,德國人奧托.利連塔爾制造了第一架滑翔機(jī)。利連塔爾是十九世紀(jì)末的一位具有大無畏冒險精神的人,他望著家鄉(xiāng)波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過,他堅信人能飛行。1891年,他開始研制一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機(jī),自己還進(jìn)行試飛;此后五年,他進(jìn)行了2000多次滑翔飛行,并同鳥類進(jìn)行了對比研究,提供了很有價值的資料。資料證明:氣流流經(jīng)機(jī)翼上部曲面所走路程,比氣流流經(jīng)機(jī)翼下平直表面距離較長,因而也較快,這樣才能保證氣流在機(jī)翼的后緣點匯合;上部氣流由于走的較快,它就較為稀薄,從而產(chǎn)生強(qiáng)大吸力,約占機(jī)翼升力的三分之二大??;其余的升力來自翼下氣流對機(jī)翼的壓力。

    19世紀(jì)末,內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn),給了人類有史以來一直夢寐以求的東西:翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而這卻是使人類能隨風(fēng)伴鳥一起飛翔的翅膀。

    萊特兄弟發(fā)明了真正意義上的飛機(jī)。在飛機(jī)的設(shè)計制作過程中,怎樣使飛機(jī)拐彎和怎樣使它穩(wěn)定一直困繞著他們。為此,萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如,他們研究鶙鵳怎樣使一只翅膀下落,靠轉(zhuǎn)動這只下落的翅膀保持平衡;這只翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩(wěn)定和平衡。這兩個人給他們的滑翔機(jī)裝上翼梢副翼進(jìn)行這些實驗,由地面上的人用繩控制,使之能轉(zhuǎn)動或彎翹。他們的第二個成功的實驗是用操縱飛機(jī)后部一個可轉(zhuǎn)動的方向舵來控制飛機(jī)的方向,通過方向舵使飛機(jī)向左或向右轉(zhuǎn)彎。

    后來,隨著飛機(jī)的不斷發(fā)展,它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形,它們變的更簡單,更加實用。機(jī)身和單曲面機(jī)翼都呈現(xiàn)出象海貝、魚和受波浪沖洗的石頭所具有的自然線條。飛機(jī)的效率增加了,比以前飛的更快,飛的更高。到了現(xiàn)代,科學(xué)高度發(fā)展但環(huán)境破*、生態(tài)失衡、能源枯竭,人類意識到了重新認(rèn)識自然,探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感,亦認(rèn)識到仿生設(shè)計學(xué)對人類未來發(fā)展的重要性。特別是一九六Ο年秋,在美國俄亥俄州召開了第一次仿生學(xué)討論會,成為仿生學(xué)的正式誕生之日。

    此后,仿生技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展,并獲得了廣泛的應(yīng)用。仿生設(shè)計亦隨之獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,一大批仿生設(shè)計作品如智能機(jī)器人、雷達(dá)、聲納、人工臟器、自動控制器、自動導(dǎo)航器等等應(yīng)運而生。

    近代,科學(xué)家根據(jù)青蛙眼睛的特殊構(gòu)造研制了電子蛙眼,用于監(jiān)視飛機(jī)的起落和跟蹤人造衛(wèi)星;根據(jù)空氣動力學(xué)原理仿照鴨子頭形狀而設(shè)計的高速列車;模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器;通過對螢火蟲和海蠅地發(fā)光原理的研究,獲得了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的新方法,從而研制出化學(xué)熒光燈等等。

    目前,仿生設(shè)計學(xué)在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時,還通過研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等各種優(yōu)異特征,并把它運用到技術(shù)系統(tǒng)中,改善已有的工程設(shè)備,并創(chuàng)造出新的工藝、自動化裝置、特種技術(shù)元件等技術(shù)系統(tǒng);同時仿生設(shè)計學(xué)為創(chuàng)造新的科學(xué)技術(shù)裝備、建筑結(jié)構(gòu)和新工藝提供原理、設(shè)計思想或規(guī)劃藍(lán)圖,亦為現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展提供了新的方向,并充當(dāng)了人類社會與自然界溝通信息的“紐帶”。

    對人腦的探索,可以展望未來的電子計算機(jī)有可能具有生物原理的功能。同它相比,現(xiàn)在的電子計算機(jī)只能作為算盤。

    對植物光合作用的研究,將為延長人類的壽命、治療疾病提供一個嶄新的醫(yī)學(xué)發(fā)展途徑。

    對生物體結(jié)構(gòu)和形態(tài)的研究,有可能使未來的建筑、產(chǎn)品改變模樣。使人們從“城市”這個人造物理環(huán)境中重新回歸“自然”。

    信天翁是一種海鳥,它具有淡化海水的器官——“去鹽器”。對其“去鹽器”的結(jié)構(gòu)及其工作原理的研究,可以啟發(fā)人們?nèi)ジ纳婆f的或創(chuàng)造出新的海水淡化裝置。

    白蟻能把吃下去的木質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪和蛋白質(zhì),對其機(jī)理的研究,將會對人工合成這些物質(zhì)有所啟發(fā)。

    同時仿生設(shè)計亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以通過仿生技術(shù),設(shè)計制造制造出人造器官,如血管、腎、骨膜、關(guān)節(jié)、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細(xì)胞。專家預(yù)測,在本世紀(jì)中后期,除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如,模擬血液的功能,可以制造、傳遞養(yǎng)料及廢物,并能與氧氣及二氧化碳自動結(jié)合并分離的液態(tài)碳?xì)浠衔锶斯ぱ?;模擬腎功能,用多孔纖維增透膜制成血液過濾器,也就是人工腎;模擬肝臟,根據(jù)活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質(zhì),制成人工肝解毒器;模擬心臟功能,用血液和單向?qū)?qū)動裝置,組成人工心臟自動循環(huán)器。

    隨著對宇宙的開發(fā)、認(rèn)識,又將使人類不但認(rèn)識宇宙中新形式的生命,而且將為人類提供嶄新的設(shè)計,創(chuàng)造出地球上前所未有的新的裝置……

    仿生設(shè)計學(xué)的特點與研究內(nèi)容

    仿生設(shè)計學(xué)是仿生學(xué)與設(shè)計學(xué)互相交叉滲透而結(jié)合成的一門的邊緣學(xué)科,其研究范圍非常廣泛,研究內(nèi)容豐富多彩,特別是由于仿生學(xué)和設(shè)計學(xué)涉及到自然科學(xué)和社會科學(xué)的許多學(xué)科,因此也就很難對仿生設(shè)計學(xué)的研究內(nèi)容進(jìn)行劃分。這里,我們是基于對所模擬生物系統(tǒng)在設(shè)計中的不同應(yīng)用而分門別類的。歸納起來,仿生設(shè)計學(xué)的研究內(nèi)容主要有:

    1、形態(tài)仿生設(shè)計學(xué)研究的是生物體(包括動物、植物、微生物、人類)和自然界物質(zhì)存在(如日、月、風(fēng)、云、山、川、雷、電等)的外部形態(tài)及其象征寓意,以及如何通過相應(yīng)的藝術(shù)處理手法將之應(yīng)用與設(shè)計之中。

    2、功能仿生設(shè)計學(xué)主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的功能原理,并用這些原理去改進(jìn)現(xiàn)有的或建造新的技術(shù)系統(tǒng),以促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代或新產(chǎn)品的開發(fā)。

    3、視覺仿生設(shè)計學(xué)研究生物體的視覺器官對圖象的識別、對視覺信號的分析與處理,以及相應(yīng)的視覺流程;他廣泛應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計、視覺傳達(dá)設(shè)計和環(huán)境設(shè)計之中。

    4、結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計學(xué)主要研究生物體和自然界物質(zhì)存在的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理在設(shè)計中的應(yīng)用問題,適用與產(chǎn)品設(shè)計和建筑設(shè)計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結(jié)構(gòu)。

    從國內(nèi)外仿生設(shè)計學(xué)的發(fā)展情況來看,形態(tài)仿生設(shè)計學(xué)和功能仿生設(shè)計學(xué)是目前研究的重點。在本文中,還將著重介紹形態(tài)仿生學(xué)和功能仿生設(shè)計學(xué)的一些情況。

    作為一門新興的邊緣交叉學(xué)科,仿生設(shè)計學(xué)具有某些設(shè)計學(xué)和仿生學(xué)的特點,但他又有別與這兩門學(xué)科。具體說來,仿生設(shè)計學(xué)具有如下特點:

    1、 藝術(shù)科學(xué)性

    仿生設(shè)計學(xué)是現(xiàn)代設(shè)計學(xué)的一個分支、一個補(bǔ)充。同其它設(shè)計學(xué)科一樣,仿生設(shè)計學(xué)亦具有它們的共同特性——藝術(shù)性。鑒于仿生設(shè)計學(xué)是以一定的設(shè)計原理為基礎(chǔ)、以一定的仿生學(xué)理論和研究成果為依據(jù),因此具有很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性。

    2、 商業(yè)性

    仿生設(shè)計學(xué)為設(shè)計服務(wù),為消費者服務(wù),同時優(yōu)秀的仿生設(shè)計作品亦可刺激消費、引導(dǎo)消費、創(chuàng)造消費。

    3、 無限可逆性

    以仿生設(shè)計學(xué)為理論依據(jù)的仿生設(shè)計作品都可以在自然界中找到設(shè)計的原型,該作品在設(shè)計、投產(chǎn)、銷售過程中所遇到的各種問題又可以促進(jìn)仿生設(shè)計學(xué)的研究與發(fā)展。仿生學(xué)的研究對象是無限的,仿生設(shè)計學(xué)的研究對象亦是無限的;同理,仿生設(shè)計的原型也是無限的,只要潛心研究大自然,我們永遠(yuǎn)不會有江郎才盡的一天。

    4、 學(xué)科知識的綜合性

    要熟悉和運用仿生設(shè)計學(xué),必須具備一定的數(shù)學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、控制論、信息論、人機(jī)學(xué)、心理學(xué)、材料學(xué)、機(jī)械學(xué)、動力學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、色彩學(xué)、美學(xué)、傳播學(xué)、倫理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基本知識。

    5、 學(xué)科的交叉性

    要深入研究和了解仿生設(shè)計學(xué),必須在設(shè)計學(xué)的基礎(chǔ)上,既要了解生物學(xué)、社會科學(xué)的基礎(chǔ)知識,又要對當(dāng)前仿生學(xué)的研究成果有清晰的認(rèn)識。它是產(chǎn)生于幾個學(xué)科交叉點上的一種新型交叉學(xué)科。

    五、仿生設(shè)計學(xué)的研究方法

    仿生設(shè)計學(xué)的研究方法主要為“模型分析法”:

    1、創(chuàng)造生物模型和技術(shù)模型

    首先從自然中選取研究對象,然后依此對象建立各種實體模型或虛擬模型,用各種技術(shù)手段(包括材料、工藝、計算機(jī)等)對它們進(jìn)行研究,做出定量的數(shù)學(xué)依據(jù);通過對生物體和模型定性的、定量的分析,把生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為可以利用在技術(shù)領(lǐng)域的抽象功能,并考慮用不同的物質(zhì)材料和工藝手段創(chuàng)造新的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

    ① 從功能出發(fā)、研究生物體結(jié)構(gòu)形態(tài)——制造生物模型。

    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(rèn)識。從功能出發(fā),研究生物的結(jié)構(gòu)形態(tài),在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,除去無關(guān)因素,并加以簡化,提出一個生物模型。對照生物原型進(jìn)行定性的分析,用模型模擬生物結(jié)構(gòu)原理。目的是研究生物體本身的結(jié)構(gòu)原理。

    ② 從結(jié)構(gòu)形態(tài)出發(fā),達(dá)到抽象功能——制造技術(shù)模型

    根據(jù)對生物體的分析,做出定量的數(shù)學(xué)依據(jù),用各種技術(shù)手段(包括材料、工藝等)制造出可以在產(chǎn)品上進(jìn)行實驗的技術(shù)模型。牢牢掌握量的尺度,從具象的形態(tài)和結(jié)構(gòu)中,抽象出功能原理。目的是研究和發(fā)展技術(shù)模型本身。

    2、可行性分析與研究

    建立好模型后,開始對它們進(jìn)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(rèn)識。從功能出發(fā),對照生物原型進(jìn)行定性的分析。

    ② 外部形態(tài)分析

    對生物體的外部形態(tài)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(jī)工學(xué)、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。

    ③ 色彩分析

    進(jìn)行色彩的分析同時,亦要對生物的生活環(huán)境進(jìn)行分析,要研究為什么是這種色彩?在這一環(huán)境下這種色彩有什么功能?

    ④ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

    研究生物的結(jié)構(gòu)形態(tài),在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,除去無關(guān)因素,并加以簡化,通過分析,找出其在設(shè)計中值得借鑒合利用的地方。

    ⑤ 運動規(guī)律分析

    利用現(xiàn)有的高科技手段,對生物體的運動規(guī)律進(jìn)行研究,找出其運動的原理,針對性的解決設(shè)計工程中的問題。

    當(dāng)然,我們還可以就生物體的其它方面進(jìn)行各種可行性分析。

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    -- 作者:文丐

    -- 發(fā)布時間:2004-9-15 7:41:15

    -- 仿生搓洗引爆洗衣機(jī)新革命

    仿生是高科技的代名詞,它是指運用尖端的科學(xué)技術(shù),來模仿生物的各種官能感覺和思維判功能,更加有效地為人數(shù)服務(wù)。各國都在不遺余力地加大在仿生學(xué)方面的研究??梢哉f,仿生學(xué)研究程度的高低,是國家綜合國力的重要標(biāo)志之一。榮事達(dá)集團(tuán)研制開發(fā)的“仿生搓洗”全自動洗衣機(jī)最近推向市場,將仿生技 術(shù)運用于洗衣機(jī)領(lǐng)域,產(chǎn)生了革命性的影響。

    據(jù)了解,這種洗衣機(jī)首先具有神經(jīng)智能網(wǎng)絡(luò)功能,可以模仿人的恩維判斷能力,根據(jù)衣物的重量、質(zhì)地、臟污程度來自行決定洗滌程序、洗滌時間和水位的高低,從而達(dá)到最佳的洗滌狀態(tài)。其次,具有搓衣板的功能。洗衣機(jī)內(nèi)的搓洗棒能夠像手一樣隨心所欲地來回搓動,這種搓動被控制在300度以內(nèi),能夠保證把衣服洗干凈又防止衣服纏繞。三是它去除了傳統(tǒng)洗衣機(jī)因機(jī)械傳動裝置所包含的機(jī)械連桿、曲柄、齒輪等部件轉(zhuǎn)動所帶來的噪音,采用直流永磁無刷電機(jī)直接驅(qū)動,有效地防止噪音的產(chǎn)生。

    直流永磁無刷電機(jī)可節(jié)電50%

    采用直流永磁無刷電機(jī),在電子驅(qū)動器的控制下可實現(xiàn)無級調(diào)速,并可精確地控制搓洗棒每次轉(zhuǎn)動的次數(shù)和角度。因此,不同的衣物質(zhì)地、臟污程度可以設(shè)定不同的洗滌程序,有效地模仿了人工搓洗的快慢節(jié)奏和力度,實現(xiàn)“仿生”搓洗。另外,采用直流永磁電機(jī)比采用交流電機(jī)節(jié)電50%。

    電子剎車技術(shù)把噪音降到最低

    有洗衣機(jī)的消費者會有因噪音大而煩惱的體會,他們在換購洗衣機(jī)時總希望擁有一臺沒有噪音的洗衣機(jī)。“仿生搓洗”洗衣機(jī)則恰好能滿足這一點。

    這主要是因為“仿生搓洗”洗衣機(jī)采用電子擎實現(xiàn)電子剎車,剎車時由電機(jī)本身迅速降速,從而避免了像其他洗衣機(jī)采用機(jī)械摩擦剎車時產(chǎn)生的噪音和振動,實現(xiàn)了靜音運轉(zhuǎn)。

    搓洗棒確保洗滌過程中不產(chǎn)生碎屑

    有洗衣機(jī)使用經(jīng)驗的消費者知道,洗衣機(jī)的洗滌桶上部都有一個過濾網(wǎng),用來過濾衣物在洗滌時產(chǎn)生的碎屑。但是“仿生搓洗”洗衣機(jī)卻沒有這種過濾網(wǎng),為什么呢?業(yè)內(nèi)專家解釋,這是因為“仿生搓洗”洗衣機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造根本有別于波輪式和滾筒式洗衣機(jī)?!胺律晗础毕匆聶C(jī)采用的驅(qū)動擎是豎立的搓洗棒,能夠使動能從中央向四周傳遞。當(dāng)洗衣機(jī)啟動時,搓洗棒帶動衣物沿著桶壁運動的角度不超過300度,有效避免了衣物因連續(xù)旋轉(zhuǎn)而形成的纏繞,以及與桶壁摩擦產(chǎn)生的碎屑,洗得干凈、不纏繞、無摩擦,當(dāng)然不需要過濾網(wǎng)。衣物沿桶壁來回運動與衣物在搓衣板上的來回運動極其相似,并能達(dá)到手洗效果,“仿生搓洗”洗衣機(jī)也由此得名。

    (選自《精品購物指南 》)

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    -- 作者:枯藤老樹

    -- 發(fā)布時間:2004-9-20 17:56:29

    -- 論仿生制造

    師 漢 民

    摘 要 闡明制造過程與生命現(xiàn)象之間的相似之處:基于自組織機(jī)制的有序化、基于信息模型的個體復(fù)制,以及通過進(jìn)化過程形成的高度適應(yīng)性。論述仿生制造的基本內(nèi)涵,指出現(xiàn)代制造科學(xué)應(yīng)該從生命現(xiàn)象及生命科學(xué)中學(xué)習(xí)與借鑒的主要內(nèi)容,它們包括完善的信息技術(shù)、由基因控制的生長型的加工成形方法、性能超群的有機(jī)材料、奇妙的生物智能、高效的尋優(yōu)與趨優(yōu)方法,以及先進(jìn)的組織結(jié)構(gòu)和運行模式。提出關(guān)于加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)合,促進(jìn)仿生制造技術(shù)研究的建議。

    -- 結(jié)構(gòu)構(gòu)件

    對于構(gòu)件,在截面面積相同的情況下,把材料盡可能放到遠(yuǎn)離中和軸的位置上,是有效的截面形狀。有趣的是,在自然界許多動植物的組織中也體現(xiàn)了這個結(jié)論。例如:“疾風(fēng)知勁草”,許多能承受狂風(fēng)的植物的莖部是維管狀結(jié)構(gòu),其截面是空心的。支持人承重和運動的骨骼,其截面上密實的骨質(zhì)分布在四周,而柔軟的骨髓充滿內(nèi)腔。在建筑結(jié)構(gòu)中常被采用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結(jié)構(gòu)、空間薄壁結(jié)構(gòu)等都是根據(jù)這條結(jié)論得來的。

    -- 斑馬

    斑馬生活在非洲大陸,外形與一般的馬沒有什么兩樣,它們身上的條紋是為適應(yīng)生存環(huán)境而衍化出來的保護(hù)色。在所有斑馬中,細(xì)斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圓又大,條紋細(xì)密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共外,以抵御天敵。人類將斑馬條紋應(yīng)用到到軍事上是一個是很成功仿生學(xué)例子。 選我?。?

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