产品仿生设计的生物学原理

任何一种生物其自身结构的合理性、对外部环境的适应性,都是产品设计所不具备的.由设计所造成的人与物、人与环境之间的冲突随处可见.从形态仿生和原理仿生2个方面展示了仿生设计给产品设计带来的深刻变化.通过对生物体的模仿,产品能以更合理的方式存在于环境之中.人与大自然之间那种与生俱来的亲和感使这种与仿生设计之间的和谐共生具有了可能.     

结构仿生材料的研究进展

自然界中生物体的优异结构和特性给人类研究材料带来了灵感和启发.借鉴这些生物体的优秀结构特征是结构仿生材料的主要设计思想和方法.重点阐述了仿生增韧陶瓷材料、仿生粘附材料、仿生减阻材料、仿生减振材料和仿生系统应用在设计和制备方面的研究进展,并展望了结构仿生材料的发展前景,强调了多学科协作的重要性.     

包装仿生设计中视触觉的表达

仿生包装形象的塑造与表现,以有机生物体的形态为原型进行再加工创造设计.通过各自不同手法呈现出视觉和触觉上的美感,引起消费者的关注,展现独特和个性和情调.仿生包装设计遵循着“以人为本”的设计理念,体现出设计的人性关怀,利用肌理仿生给消费者带来视觉感受的同时也给人以舒适的触感,与消费者建立亲切感和诱惑力.     

产品形态中的仿生设计及其应用

阐述了仿生设计的概念、方法和模型,分析了形态仿生设计的过程,即生物原型—生物模型—数学模型—试验模型—产品模型,指出形态仿生设计不是简单的机械模仿,而是在反复实践中的再创造,最终构成的形态与生物原型是神似而不完全的形似。在此基础上,以高速列车(车头)、汽车、摩托车、IT产品和日用品的形态仿生为例,说明产品形态中仿生设计的应用。通过仿生设计的产品形态,以其生物的自然形态,直接冲击人们的视觉,给人以更加直观、亲近、美好、可爱的感觉,特别是在重视环境保护的今天,产品的形态仿生设计显得尤为重要。     

基于生物形态简化优化法的产品仿生设计研究

目的 研究生物形态简化优化法在产品形态仿生设计中的应用,为产品仿生设计提供理论指导与更多思路.方法 通过对设计案例与相关文献进行研究,在对形态仿生设计的类型和设计思维的梳理与总结基础上,构建了"从上至下"和"从下至上"这两种产品形态仿生设计的程序模型,并且将这两种程序模型进行了差异的对比,总结归纳出这两种程序模型的特征与适用情况.将产品形态仿生设计中的"简化优化法"分为"局部抽取法"和"整体抽取法",重点分析了产品形态设计中的简化优化方法.结果 通过莲蓬灯的仿生设计实践,运用简化优化法设计,强化了生物形态的典型特征,削弱了次要结构的形态特征,得到了形态特征鲜明的优化生物形态,以此验证了形态优化方法的可行性与有效性.结论 将生物形态简化优化法应用于产品形态仿生设计中,可以为设计提供有效的理论指导,为设计师提供更多设计思路.     

基于生命内涵的产品形态仿生设计探究

目的探究产品形态仿生设计的生命内涵从而更好地指导产品形态仿生设计。方法以自我意识为线索引出产品形态仿生设计的生命通感,深入至产品形态仿生设计的生命内涵并对其进行解读。结论生命内涵是运动与发展的,具象形态仿生和抽象形态仿生在表达生命内涵时有所差异。     

论产品形态仿生设计

论述了形态仿生设计的原理,结合产品实例,分析了产品造型中仿生设计的特点及创新性,指出形态仿生设计作为现代产品造型设计的重要设计方法之一,必将成为未来产品造型设计的一大发展趋势.     

产品形态仿生设计与逆向工程技术

从产品形态仿生设计的传统过程出发,分析了产品仿生形态设计中存在的问题;提出了产品形态仿生设计的技术路线;并对产品形态仿生中的若干逆向工程技术问题进行了讨论.指出利用逆向工程技术和计算机技术把理想的生物形态引入到产品形态中,可以定量地对产品形态进行设计,可以减少产品形态设计的不确定性;提高设计效率和设计质量;使产品形态的重用成为可能.     

基于拓扑理论的产品仿生形态进化设计方法

目的为了更好地在定量层面控制产品形态仿生设计,快速地获得多种方案,运用拓扑理论和猴王遗传算法,构建出产品仿生形态进化设计方法。方法首先,利用拓扑权值,识别仿生对象的特征要素。然后,对产品形态与仿生对象特征要素进行拓扑相似度评价,以此为适应度函数,应用猴王遗传算法实现高效的产品仿生形态进化设计。结果以"企鹅—水壶"仿生形态设计为例,对该方法进行实例研究,结果表明,它能够比较合理地保留仿生对象特征要素,并且能够较高效率地提供多样化方案。结论在产品仿生形态设计中,充分考虑仿生对象的特征要素,量化产品形态与仿生对象之间的认知距离,再结合进化算法,使产品仿生形态设计更加理性和高效。     

基于眼动追踪技术的产品形态仿生设计研究

目的 为有效解决仿生对象造型特征存在的问题。方法 基于仿生设计学和认知心理学等相关理论,运用眼动追踪实验进行产品形态仿生设计,提出一种通过测量眼动数据来确定仿生形态特征的方法。以小型道路清扫车的造型设计为例,选用上海市市花白玉兰为形态仿生对象,运用眼动跟踪实验得出眼动生理数据,对数据进行数理统计后,分析用户对生物外形本征的关注点和兴趣点,提取关键外形的设计因素,以此研究生物外型的典型特性。结论 为产品形态的仿生设计提供一定的参考和借鉴。     

基于仿生原理的几何构型及其功能性的研究进展

近年来,从生物形态出发的仿生学研究已得到广泛的关注。模拟生物表面形态、分析生物因其自身形态而具备的功能,并将其应用到工程领域中已成为研究热点之一。研究基于仿生学原理的生物体几何形貌及其所具备的功能,能够优化材料表面性能,延长服役寿命,拓宽应用范围,提高材料的应用价值。本文通过分析生物体因体表几何构型而具备的超疏水性、仿生减阻性、减摩耐磨性的原理及应用领域,探究仿生织构化图案实现不同功能的机理,明确其未来着力于仿生图案的制备及机理探索的发展方向,进而对材料表面进行处理,以期具备更优异的性能。     

论仿生学与工业设计结合——以以植物仿生灯具为例

文章就当前仿生学与工业设计的结合进行了讨论,对于其在现实生产之中重要价值进行论述,仿生学与工业设计的结合能够有效地消解工业产品的距离感、增进产品趣味性、极大地丰富产品形态设计的形式。并对当前仿生设计与工业设计结合的主要方面进行了介绍和研究,即仿生设计的形态仿生、功能仿生和结构仿生,并结合植物仿生灯具设计实例对其进行了阐述。     

浅谈仿生设计在列车上的应用

仿生设计由来已久，许多具有开创意义的科学进步，灵感都源自大自然。两种看似风马牛不相及的事物，仿生学却将二者联系在了一起。随着技术的发展，列车速度不断提升，风阻越来越大，随之带来的问题越来越多，工程师开始放眼大自然寻找答案，列车仿生设计应运而生。形态仿生与色彩仿生是列车仿生设计的重要形式。     

基于产品语义的形态仿生设计方法研究

目的研究产品形态仿生设计与产品语义之间的内在关系,解决目前产品设计中单纯形态仿生造型泛滥的问题。方法分析产品造型中存在的能指和所指的语义关系,提出基于产品语义的产品仿生形态设计的基本流程,并通过桌面小音箱的形态仿生设计实例进行了应用验证。结论在产品形态仿生设计中,充分考虑被仿生对象和设计对象之间的内在关联性,从创意到造型语义,再到功能语义,反复迭代优化,可以使形态仿生产品设计更具有可用性、文化性和情感性。     

仿生阻尼材料研究

自然生物体结构经过漫长的进化,在减振和隔振等方面已经达到较高的效率。本文以大型陆生哺乳动物的皮层结构为仿生对象,根据其皮层的结构特征,从材料参数和结构两方面模仿其生物构造,设计出一种片状仿生类阻尼减振材料样件,并对该材料进行了台架试验,结果表明,该仿生阻尼材料有较为显著的减振降噪效果。     

基于“蝉蜕”语义的笔记本电脑仿生设计研究

以自然界中蝉蜕现象为启示,从功能性仿生、形态性仿生、视觉形态性仿生3个方面分析了蝉蜕的"结构"、"形态"、"颜色"等生物特征,论述了"蝉蜕"过程在笔记本电脑仿生设计中的设计语义。在此基础上,对笔记本电脑进行形态、颜色、结构、材料的创新设计,提出了从产品语义出发的仿生设计方法,以为产品仿生设计提供新的思想、原理、方法和途径。     

新疆旅游景观艺术中的形象仿生设计

仿生设计包括形态、功能、结构、技术等方方面面，就旅游景观的仿生设计而言是人造自然的一部分，这种拟自然化的形态设计是生态与和谐最佳表现形式，对于新疆这一地区的仿生，则更多的在仿生的形态上添加了地方性的特点，使得仿生技术在旅游景观设计上展现出自然艺术与地域文化相结合的魅力。     

基于荷特征的概念车仿生设计研究

目的荷在开花与结果的生长过程中,呈现出不同的特征,挖掘各个生长阶段的特征,使其应用在概念车创新性设计中,为概念车仿生设计开辟新思维。方法利用仿生设计原理,从形态仿生、功能仿生、结构仿生、色彩仿生四方面,对荷与荷之关联的荷花、荷叶、藕进行形态、功能、结构、色彩的特征分析,让荷花、荷叶、藕的特征与概念车各部位的设计进行对比、分析与糅合。结论对荷的仿生特征进行分析,让其合理运用于概念车的形态、功能、结构、色彩创新设计中,提出了以荷特征为基础的概念车仿生设计方法,为创造出更具有自然特征的概念车提供了途径,为完善概念车仿生设计方法提供了思路。     

成组技术与仿生设计和制造

仿生设计和制造将是一种通过学习生物系统而得到的先进的设计和制造系统模式。本文对成组技术与仿生设计和制造的关系进行了探讨,说明成组技术是仿生设计和制造的基础技术之一,仿生设计和制造中的一些思想和方法将对成组技术的发展起重要作用。     

基于认知耦合的加湿器设计

目的 把认知耦合理论引入产品形态设计中,得出符合认知耦合理论的设计方案.方法 首先通过语义差分法获得产品目标感知意象,依据意象词汇寻找仿生对象,能够同时实现形态耦合和语义耦合;其次通过拓扑结构的方法对生物原型进行特征层次分析,筛选最强特征,通过拓扑权值和拓扑相似度得出最佳仿生形态,最后运用模糊综合评价法评定耦合度,确定设计方案.结果 仿生鹦鹉鱼形态,分析特征拓扑图与结构特征,通过模糊综合评价法确定加湿器设计方案,实现了造型认知耦合与语义认知耦合.结论 将认知耦合理论与仿生设计结合作为此次设计理论总结的设计方法运用到产品设计中,可以满足产品造型需要,也可以满足加湿器的语义需求,这是一种新的设计思路,具有研究意义.