关于鱼类的仿生物品有什么

本次由浙江大学，中国科学院深海科学与工程研究所，国防科技大学，上海海洋大学，大连海事大学等团队联合完成了一项重大的研究。这个重大的研究就是他们率先提出了机电系统软硬共融的压力适应原理，成功研制了无需耐压外壳的仿生软体智能机器人。并且首次实现了在万米深海自带能源软体，人工肌肉驱控和软体机器人深海自主游动。

而这次我国仿生软体机器鱼的制作灵感则是从超声渊的狮子鱼当中获得的。这种机器鱼能够在马里亚纳海沟10900m深处成功驱动，并且还能在海南3224m处自由游动。

看似简单的灵感，却需要背后的研究团队付出日以夜继的努力。首先，万米海底的压力相当于一吨重的小汽车全部压在指尖。而过去只有用高强度的金属外壳或者压力补偿系统，才能克服深海的极高静水压。现在通过李铁峰团队研制的仿生软体机器鱼，利用软体人工肌肉驱动一对翅膀状的柔性胸鳍，通过有节律性的扑翅实现游动。控制电路，电池等硬质器件则被融入集成在凝胶状的软体机身中，通过设计调节器件，方能实现机器人无需耐压外壳就可以承受万米级别的深海静水压力。

研究团队通过对深海狮子鱼的结构分析，发现了深海狮子鱼的骨骼细碎状的分布在凝胶状柔软的身体中，有助于帮助深海狮子鱼在高压环境下的生存与活动。正是深海狮子鱼给了创作团队更多的灵感，所以才有了这次的机器鱼。

而机器鱼除了克服静水压的作用，还要能够适应深海，低温，高压等极端环境。所以不难想象出这次中国科研团队面临的困难有多么巨大。即使是这样，中国科研团队依旧迎难而上，让机器鱼在马里亚纳海沟10900米深海驱动，并且在海南3224m深海游动。这次海试，让技术从试验室更快的走向了实用，也再一次让世界看到了中国制造！

浙江大学航空航天学院教授李铁风介绍，机器鱼以海水为低压端电极，体内的电源在人工肌肉内外两侧形成电势差，薄薄的鳍因此舒张、收缩形变。依靠预设好的程序，机器鱼就能悠然展开双鳍，在深海中行进游动。

李铁风介绍，狮子鱼的头部骨骼分散地嵌在软组织内，而仿生机器鱼一大设计亮点就是模仿狮子鱼分散的头部骨骼结构。而为了更接近狮子鱼的软组织质地，研究团队选择用硅胶打造机器鱼的骨架。这种透明的凝胶状材料密度接近水，质地软、韧性高，能将电池、控制电路等硬质器件“温柔”地包裹住。

“我们将功能性电子电路最大程度地分散在软硅胶中，通过参数调节和结构设计，实现机器鱼内部的应力水平平衡。”李国瑞解释说，尽可能分散排布元器件，能够减少它们彼此间的剪切应力。

如此一来，机器鱼即便没有刚性外壳保护，也能适应极高的静水压力。告别了沉重的金属壳，机器鱼身姿更轻盈，机动性也有所改善。如今人们见到的机器鱼成品长22厘米、翼展宽度28厘米，重量仅150克，接近2~3枚鸡蛋。

扩展资料：

机器鱼的研究成本与传统深海机器人相比更低

“这项工作会在很大程度上推进深海机器人的研究进步。”论文审稿人如是评价。因为创新性的设计理念、自主研发的特殊材料，机器鱼的成本也变得更低廉。

告别了传统设计思路，机器鱼不再需要用昂贵的钛合金做耐压壳，仅这一项便可省去不少成本。李国瑞告诉《中国科学报》，与传统深海机器人相比，新论文展示的机器鱼成本小得多，单台成本可控制在万元以内。

“这项研究能为深海探测作业、环境观察和深海生物科考提供新的解决方案。”李铁风表示，未来，研究团队还将继续致力于提升深海装备和机器人的应用能力，让柔性智能设备适用于深海作业等更复杂的场景。

参考资料来源：光明网－软体机器鱼“打卡”万米深海

什么是仿生设计

自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。经过亿万年的进化，生物逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并制造出工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。

仿生设计

早期的仿生设计

随着人类的不断进化，在我国古代就已经有了仿生设计，春秋战国时代鲁国匠人鲁班从能划破皮肤的带齿草叶得到启示而发明了锯子。古人还通过仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹，用木材做成鱼形的船体。

锯齿草叶

在外国文明史上，大致也经历了相似的过程。1800年左右英国科学家、空气动力学的创始人之一凯利，模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构。还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。

空气动力测试

人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿，根据鸟类飞行机构的原理，终于制造了能够载人飞行的滑翔机。在一战时期，人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示，模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。

防毒面罩

超科技仿生设计

人类不断进化的同时也不断刷新着我们对科技的认知，并且越来越超科技化，这一切离不开仿生学，蝙蝠机器人 BionicFlyingFox 原型是狐蝠，通过集成电子板和外置运动追踪系统的配合，人造狐蝠能够在特定空间内实现半自主飞行。

仿生机器蝙蝠上面绷了一层有弹性的翼膜，一直延伸到后肢。它的两翼展开宽度为 228 厘米，体长为 87 厘米，整体仅重 580 克。专门研制的翼膜通过约 45000 个点紧密地焊接在一起，所以具有足够的弹性，即使在收起双翼时，也几乎没有褶皱。蜂窝结构可以防止裂纹进一步扩大，即使翼膜出现轻微损伤，仍能继续飞行。

仿生机器蝙蝠

仿生机器蝙蝠

通过运动追踪系统和红外相机以及必要的控制指令，人们可以规划机器蝙蝠的飞行轨迹，并手动控制它的起飞与降落。

仿生机器蝙蝠

除此之外，美国还研发了很著名的机器狗与极微型侦察机器昆虫等等。

仿生机器昆虫

现代仿生设计

上面的仿生蝙蝠机器，仿生狗机器等离我们的生活比较远，其实我们生活中的仿生学随处可见。飞机，座椅，鞋等等都有着仿生设计的影子。

其实飞机的设计中有很多原理都来源于仿生学，机翼曲线源于鸟类，科学家从蝙蝠身上给飞机安装了雷达，鹰和隼的身上研发出了如何减小阻力，通过乌贼研发了喷气发动机，其中还有很多设计仿生于蝴蝶，苍蝇，鲨鱼等等。

飞机

不得不说，飞机的身上可谓到处是“生物”的身影。

黑鸟SR71

就连一些椅子，同样也是仿生设计，仿生设计为我们带来了工具，而人体工学设计是为了人的舒适与健康的产物，这两者结合为人类带来了科技与健康的结合，我们看到人体工学家具品牌「达宝利」设计的龙骨椅就是人体工学结合仿生设计。

达宝利龙骨椅

达宝利龙骨椅

人在久坐和出现不良坐姿时，腰和脊椎会受到一定挤压和变形，仿脊椎式座椅就是借鉴人类的骨结构，给你一个承托，让坐姿更健康更舒适。

达宝利龙骨椅

达宝利龙骨椅

2005年，Vibram首次在美国和欧洲推出Fivefingers（Vibram五指鞋）。堪称真正的“第二层皮肤”，其个性化的鞋头就是模仿于人类的五个“脚趾”，五指鞋不仅可以刺激脚底肌肉，促进血液循环，还能改善活动范围，尤其适合从事徒步旅行、攀爬、健身等运动，是目前世界上唯一能提供赤脚般走路带来无尽快乐的鞋子。

五指鞋

我们正生活在一个创造性的世界。

END

比如说，军事上应用的潜艇，它控制上浮或下潜的机构就模仿自硬骨鱼的鱼鳔

还有说法说船桨和橹是模仿自鱼鳍

至于楼上说的泳衣，我印象是模仿自海豚，那就不算鱼咯……不过也算是海洋生物的仿生学，还有一样模仿自海豚的是潜艇的流线型

船桨模仿的是鱼的鳍。

鱼鳔使人们发明潜艇.

鱼身的流线性为船头.

科学家通过研究发现鱼之所以能够在水中沉浮，是因为它们的身体里面有个像小瓶子的东西，叫做鱼鳔。鱼通过控制鱼鳔中空气的多少就可以控制沉浮。

受此启发，人类发明了潜水艇。其中有个类似鱼鳔的结构——压载舱，通过模拟它的功能，潜艇便实现了上浮和下沉。

当船员向水舱中充水时，潜水艇变重，会逐渐下沉。当水舱充水后潜水艇的重力等于浮力时，可以悬浮在水中，当用压缩空气将水排出，重力减小，从而使潜艇上浮。

扩展资料

潜艇配套设备多样，技术要求高，全世界能够自行研制并生产潜艇的国家不多。潜艇自卫能力差，缺少有效的对空观测手段和对空防御武器；

水下通信联络较困难，不易实现双向、及时、远距离的通信；探测设备作用距离较近，观察范围受限，容易受环境影响,掌握敌方情况比较困难；常规动力潜艇水下航速较低，水下高速航行时续航力极为有限，充电时须处于通气管航行状态，易于暴露。

参考资料来源：百度百科-潜水艇