仿生設(shè)計(jì)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用論文[大全]-資料下載頁
2025-04-20 10:40本頁面
【正文】 共振現(xiàn)象，甚至?xí)蹟鄼C(jī)翼 引起飛機(jī)失事。昆蟲早在三億年前就飛翔在空中了，它們卻沒有顫振的危險(xiǎn)。生物學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)昆蟲每個(gè)翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質(zhì)加厚區(qū) —— 翼眼或稱翅痣。這一區(qū)域直接影響昆蟲的飛行穩(wěn)定。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，人們?cè)陲w機(jī)的兩翼上加上了平衡重錘，使得這一問題得到解決。在如今科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)中，人們依然在設(shè)計(jì)中運(yùn)用結(jié)構(gòu)仿生并達(dá)到了極好的效果。德國工程公司 Festo 根據(jù)象鼻子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，創(chuàng)造了新式的象鼻機(jī)械臂（見圖 2），先進(jìn)的仿生設(shè)計(jì)使它能靈活地搬運(yùn)沉重的貨物，并進(jìn)行伸縮和彎曲動(dòng)作，使機(jī)械臂的性能在靈活度、伸縮性和柔韌度上 都提升到了新的高度。 莫曾說：“色彩喚起各種情緒，表達(dá)感情，甚至影響我們正常的生理感受?！鄙史律ㄟ^借鑒和運(yùn)用生物的顏色，能夠?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)提供多樣的色彩方案，為產(chǎn)品吸引消費(fèi)者和實(shí)現(xiàn)價(jià)值發(fā)揮著極其重要的作用。玫瑰紅、寶石藍(lán)、咖啡色等等諸多顏色都是提取自自然，自然萬物豐富的色彩不僅為人們的視覺審美提供了豐富的資源，也為更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能，保護(hù)用戶的安全提供了設(shè)計(jì)思路。例如，軍用迷彩服和汽車就是借鑒變色龍的偽裝原理，運(yùn)用自然環(huán)境中的顏色，降低在自然環(huán)境中的辨識(shí)度，達(dá)到安全保護(hù) 的作用。還有在工業(yè)生產(chǎn)和機(jī)械操作中，我們廣泛采用黃蜂的黃黑色搭配（圖 3），以警醒人們注意安全。性，發(fā)揮產(chǎn)品的實(shí)用性，以及表面紋理的審美、情感體驗(yàn)，即為產(chǎn)品的肌理仿生設(shè)計(jì) [4]。肌理仿生設(shè)計(jì)不僅能夠讓用戶體驗(yàn)到有如生物對(duì)象表皮的質(zhì)感，還能通過對(duì)生物表皮機(jī)構(gòu)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)特殊功能。在現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)和一般工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，模擬動(dòng)物皮革或皮毛的設(shè)計(jì)非常多見，人造皮革已經(jīng)成為設(shè)計(jì)應(yīng)用中最廣泛的材料之一。荷葉表面是由很多密集排列的突起組成，它們之間存在納米級(jí)的微小的 空隙，而在此之上還存在更為細(xì)小的突起，形成雙重的結(jié)構(gòu)突起。水滴在荷葉上極易滾動(dòng)，與此同時(shí)帶走塵埃細(xì)菌。荷葉表面這種不沾泥水和自清理的肌理結(jié)構(gòu)原理，被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中。比如，自清潔玻璃通過利用荷葉表面多尺度結(jié)構(gòu)與表皮生物蠟的存在起到清潔的目的而制成，起到自清潔和防結(jié)冰的作用。 三、仿生設(shè)計(jì)在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景 事實(shí)上，仿生設(shè)計(jì)早已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)中，它不僅是一種設(shè)計(jì)方法和手段，也是許多設(shè)計(jì)師所堅(jiān)持的設(shè)計(jì)觀念和設(shè)計(jì)思維。著名設(shè)計(jì)師科拉尼一生熱愛仿生設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了涵蓋汽車、航天器、 家具、家電等許多種類的經(jīng)典仿生產(chǎn)品。他說：“我所做的無非是模仿自然界向我們揭示的種種真實(shí)?！?[1]英國設(shè)計(jì)師亞歷克斯麥克迪爾米德熱衷于游艇仿生設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出諸如 Iwana、 penna、 conch 等一系列仿生游艇。著名設(shè)計(jì)師羅斯拉古魯夫的設(shè)計(jì)理念則是把抽象的大自然的事物賦予具體的有機(jī)造型。 [6]隨著人們環(huán)保意識(shí)和回歸自然思想的不斷加強(qiáng)，仿生設(shè)計(jì)毫無疑問會(huì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中受到越來越多的設(shè)計(jì)師的青睞。在具體的設(shè)計(jì)方法上，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和消費(fèi)情感化需求的不斷增加，未來仿生設(shè)計(jì)也將面臨諸多新的挑戰(zhàn)。首先，仿生設(shè)計(jì)將更加科學(xué)化和高新化。比如，利用眼動(dòng)跟蹤技術(shù)，根據(jù)可視化和量化的數(shù)據(jù)進(jìn)行形態(tài)仿生將為形態(tài)仿生設(shè)計(jì)提供更為科學(xué)合理的依據(jù)。 [7]隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法技術(shù)的提高，特別是人工智能的不斷發(fā)展，仿生設(shè)計(jì)將與前言科技的結(jié)合更加緊密。比如，智能機(jī)器人通過預(yù)算行為軌跡能夠打乒乓球或羽毛球。其次，仿生設(shè)計(jì)的多學(xué)科交叉融合性進(jìn)一步增強(qiáng)。仿生設(shè)計(jì)的本質(zhì)就具有學(xué)科交叉性，在今后的仿生設(shè)計(jì)中，隨著“以人為本”的設(shè)計(jì)理念的進(jìn)一步加強(qiáng)，交互體驗(yàn)需求和要求的增加，技術(shù)工程和人文藝術(shù)將結(jié)合更加緊密。最后，仿生設(shè)計(jì)對(duì)象將更加豐富多彩。借助微生物技術(shù) 的發(fā)展和科學(xué)設(shè)備、儀器的進(jìn)步，人們將會(huì)探索發(fā)現(xiàn)更多的生物對(duì)象，以往難以觀察到的深海生物、微生物等將會(huì)被越來越多的了解。這些未知生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能必然為今后的仿生設(shè)計(jì)提供更加豐富的創(chuàng)意來源?？偠灾律O(shè)計(jì)有著越來越廣闊的應(yīng)用前景，合理充分地運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)既能夠促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展，亦能促進(jìn)人與自然的和諧。當(dāng)仿生運(yùn)用于現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意不要將形式與功能、形式與結(jié)構(gòu)、形式與材料人為分離，而使得設(shè)計(jì)形神分離。在具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，既要強(qiáng)調(diào)形神一體，也要強(qiáng)調(diào)內(nèi)外一致，將自然形態(tài)與人文思想相結(jié)合。既要考慮模仿對(duì)象的自然屬性 ,又要考慮產(chǎn)品的社會(huì)屬性，做到“取于自然，高于自然，人與自然統(tǒng)一”的人文精神，只有這樣方能使仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中發(fā)揮出更大的作用。 參考文獻(xiàn)： [1]江牧 .工業(yè)設(shè)計(jì)仿生的價(jià)值 [J].裝飾， 2021，（ 240）： 16. [2]蔡克中，張志華 .工業(yè)設(shè)計(jì)仿生學(xué)的應(yīng)用研究 [J].裝飾， 2021（ 130）： 73. [3]楊程 .工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生要素 [D].武漢：武漢理工大學(xué)， 2021：32. [4]孫寧娜，董佳麗 .仿生設(shè)計(jì)： Bionicsdesign[M].長沙：湖南大學(xué) 出版社， 2021. [5]羅一墩，尹影 .仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及前景 [J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)， 2021，（ 11）： 56. [6]馬宏宇 .游艇外觀造型的仿生設(shè)計(jì)研究 [D].武漢理工大學(xué)，2021. [7]戚彬 .基于眼動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)研究 [J].機(jī)械設(shè)計(jì)， 2021，（ 6）： 125128. [8]馬澤群 .仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的困境及策略 [J].包裝工程，2021，（ 20）： 113128.
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