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基于张拉整体结构的刚柔耦合肩关节机构
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作者 吴志光 杨家楠 曾达幸 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第5期274-280,294,共8页
针对传统仿生肩关节刚性结构复杂、平滑性差,以及柔性结构承载卸荷机能不足的问题,结合并联机构精度高、刚度大、位置反解容易等特点,提出了一种并联型-张拉整体结构仿生肩关节机构。首先,从人体肩关节的结构和功能要求出发,将肱骨头和... 针对传统仿生肩关节刚性结构复杂、平滑性差,以及柔性结构承载卸荷机能不足的问题,结合并联机构精度高、刚度大、位置反解容易等特点,提出了一种并联型-张拉整体结构仿生肩关节机构。首先,从人体肩关节的结构和功能要求出发,将肱骨头和关节盂等效为并联机构的动、定平台,两者之间用绳索和弹簧连接,以映射肌肉和韧带的性能,结合肩关节生理尺寸确定机构中各构件尺寸,从而建立刚柔耦合的并联型-张拉整体多体肩关节映射模型。其次,提取仿生肩关节机构的结构拓扑模型,将无内力传递的邻近压杆合并,简化其成为一种只有杆索连接的类张拉整体结构,进而基于力密度法对机构进行找形分析,求解仿生肩关节机构在初始位姿下系统的预应力分布状态,并结合机构位置反解确定弹簧的刚度特性参数。再次,通过对仿生肩关节机构外展-内收、外旋-内旋及前屈-后伸方向进行连续性运动轨迹规划,模拟肩关节运动的轨迹曲线。最后,设计建立了仿生肩关节机构模型并进行实验,验证了仿生肩关节机构模拟人体肩关节运动的有效性与准确性。文中的研究为后续仿生肩关节机构的轻量化、高灵活性研究提供了基础和思路。 展开更多
关键词 仿生肩关节 张拉整体结构 找形分析 弹簧刚度匹配 轨迹规划
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汽车造型设计中的形态仿生研究 被引量:16
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作者 祝莹 曹建中 韦艳丽 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1458-1461,共4页
自汽车诞生之日起,仿生形态便开始有意无意地运用在车型的设计中。它以独特的代码解放着固有造型模式的设计形态,传递着整个设计的理念。文章通过对形态仿生的含义、分类及其在汽车造型中的应用分析,明确了仿生形态已成为指导汽车造型... 自汽车诞生之日起,仿生形态便开始有意无意地运用在车型的设计中。它以独特的代码解放着固有造型模式的设计形态,传递着整个设计的理念。文章通过对形态仿生的含义、分类及其在汽车造型中的应用分析,明确了仿生形态已成为指导汽车造型设计的一个重要手段,它不仅营造了人与物、人与自然、人与社会之间和谐共生的局面,也为设计找到了一种新的形式,极大地丰富了汽车的造型设计。 展开更多
关键词 汽车 造型设计 形态仿生设计
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刀具仿生技术的研究进展 被引量:4
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作者 王威 于爱兵 +3 位作者 柴国兵 王姣 谢志斌 吴中梁 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期92-97,共6页
仿生学可以为提高刀具的耐磨性和工作效率提供良好的借鉴思路。从形态仿生、构形仿生和材料仿生3个方面总结仿生技术在各类刀具设计中的应用,介绍各种仿生刀具的生物体原型、仿生特征以及仿生刀具的应用领域和效果。刀具的仿生设计涉及... 仿生学可以为提高刀具的耐磨性和工作效率提供良好的借鉴思路。从形态仿生、构形仿生和材料仿生3个方面总结仿生技术在各类刀具设计中的应用,介绍各种仿生刀具的生物体原型、仿生特征以及仿生刀具的应用领域和效果。刀具的仿生设计涉及刀具的几何形状、涂层以及刀具的表面结构,刀具的应用领域包括机械加工、地质与空间勘探以及与人们生活相关的轻工机械等领域。讨论仿生刀具的特征,分析存在的问题,并展望了刀具仿生技术的研究方向。 展开更多
关键词 刀具仿生 形态 构形 材料
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基于眼动跟踪实验的产品形态仿生设计研究 被引量:28
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作者 戚彬 余隋怀 +1 位作者 王淼 王文军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第6期125-128,共4页
为解决形态仿生设计特征确定的问题,以认知学和仿生学相关理论为基础,将眼动跟踪技术运用于形态仿生样本测试,提出一种通过确定形态仿生特征来激发设计师产品造型创意的方法。以平地机造型概念设计为例,选用螳螂为仿生对象,通过眼动跟... 为解决形态仿生设计特征确定的问题,以认知学和仿生学相关理论为基础,将眼动跟踪技术运用于形态仿生样本测试,提出一种通过确定形态仿生特征来激发设计师产品造型创意的方法。以平地机造型概念设计为例,选用螳螂为仿生对象,通过眼动跟踪实验得到眼动路径、注视频率、注视时间和注视点数量等数据,以定量实验方法分析得出生物原型的典型形态特征排序,以此作为设计人员进行创意设计的重要参考。 展开更多
关键词 工业设计 眼动跟踪实验 产品创意 形态仿生 概念设计
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论产品形态仿生设计 被引量:14
5
作者 李芬 蔡建平 李理 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期145-147,150,共4页
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。
关键词 形态仿生 产品造型 方法 趋势
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产品仿生设计探究 被引量:50
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作者 刘青春 何霞 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期194-196,共3页
从产品自身的各要素来探究仿生设计的应用,相应地表现为对自然界万事万物的形、色、音、功能、结构等为研究对象,同时结合仿生学的研究成果,运用实例进行深入阐释,分析和探讨这一新的设计方法和理念。形成产品仿生设计系统观,为产品设... 从产品自身的各要素来探究仿生设计的应用,相应地表现为对自然界万事万物的形、色、音、功能、结构等为研究对象,同时结合仿生学的研究成果,运用实例进行深入阐释,分析和探讨这一新的设计方法和理念。形成产品仿生设计系统观,为产品设计提供了新的思路和借鉴手法。 展开更多
关键词 产品要素 形态仿生 仿生设计
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包装容器形态仿生设计 被引量:9
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作者 何霞 杨国平 王家俊 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期162-163,172,共3页
通过例子分析了仿生设计与包装容器形态之间的密切关系,从具象形态仿生设计和抽象形态仿生设计2个方面,对包装容器形态仿生设计在包装中的应用进行了分析和探讨,以达到创新设计的目的,真正做到实用与审美的统一。指出包装设计中的仿生... 通过例子分析了仿生设计与包装容器形态之间的密切关系,从具象形态仿生设计和抽象形态仿生设计2个方面,对包装容器形态仿生设计在包装中的应用进行了分析和探讨,以达到创新设计的目的,真正做到实用与审美的统一。指出包装设计中的仿生设计极大地丰富了包装设计的设计方法,赋予了产品鲜明的个性形象,并提升了包装的魅力。 展开更多
关键词 包装设计 包装容器形态 仿生设计
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仿生设计之南瓜灯 被引量:5
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作者 陈佳薇 钟腾郁 晋新敏 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期114-116,共3页
论述仿生南瓜形态灯具的设计原理,阐述仿生学在工业设计中的运用,结合仿生设计方法和步骤分析仿生南瓜灯具的创意来源、产品造型及设计特点。
关键词 形态仿生 产品造型 灯具 设计
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现代产品形态“仿生”设计艺术研究 被引量:4
9
作者 王毅 熊大庆 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期93-95,共3页
仿生物形态设计是现代产品形态设计的主要方法之一,重点论述了产品形态仿生设计中的具象艺术与抽象艺术以及产品形态仿生设计中的文化艺术——“意象”设计。
关键词 仿生艺术 形态 抽象 产品设计
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产品形态中的仿生设计及其应用 被引量:17
10
作者 陈为 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期46-49,共4页
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。... 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。 展开更多
关键词 产品形态 仿生设计 形态仿生
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仿生建筑文化的新趋向 被引量:40
11
作者 刘先觉 《世界建筑》 北大核心 1996年第4期55-59,共5页
建筑仿生已成为一种新时代潮流,也是建筑文化的新课题。为了启发建筑合理创新,以及使城市环境达到生态平衡和持续发展,建筑仿生学是一种重要手段。建筑仿生学是根据自然生态与社会生态规律,并结合建筑科学技术特点而进行综合应用的科学... 建筑仿生已成为一种新时代潮流,也是建筑文化的新课题。为了启发建筑合理创新,以及使城市环境达到生态平衡和持续发展,建筑仿生学是一种重要手段。建筑仿生学是根据自然生态与社会生态规律,并结合建筑科学技术特点而进行综合应用的科学。它的主要研究内容包括:城市仿生,功能仿生,结构仿生,形式仿生等方面。建筑仿生学的应用范围很广,从城市总体到单体建筑,从居住环境到材料都可涵盖。未来的城市将是仿生与生态的城市。 展开更多
关键词 建筑仿生 建筑文化 城市仿生 仿生
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产品形态仿生设计与逆向工程技术 被引量:5
12
作者 郭南初 熊志勇 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期218-219,254,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 产品形态 仿生 逆向工程 寄生
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现代家具设计中仿生应用之探究 被引量:6
13
作者 宋端树 朱宇博 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期146-148,共3页
论述了仿生设计的原理,结合家具设计的实例,分析了现代家具设计中仿生设计的意义、特点以及创新性,指出仿生设计作为现代家具造型设计的重要设计方法之一,必将成为未来家具造型设计的一大发展趋势。
关键词 自然形态 仿生设计 家具设计
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仿生建筑浅析 被引量:10
14
作者 杨小峰 罗文媛 《青岛理工大学学报》 CAS 2005年第6期67-70,共4页
物种在数亿年的进化过程中形成了近乎完美的身体结构,是人类天然的学习对象.人类在其自身的发展过程中由自发到自觉的将生物自身及其构筑物方面的科学作为己用.仿生是一个永恒的话题.基于建筑仿生学从不同角度对这一课题加以探讨.
关键词 仿生建筑学 结构仿生 形式仿生 功能仿生
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仿生设计学在现代农业机械装备设计中的应用 被引量:12
15
作者 郭晓燕 汪隽 +2 位作者 黄鑫 高锐涛 曹玉华 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期136-138,共3页
从介绍仿生设计的概念入手,分析了我国农业机械装备设计的现状并提出了仿生设计运用于农业机械装备设计中的几点建设性的意见。
关键词 仿生设计学 农业机械装备 造型 形态 功能 结构 材料 界面
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基于蜂窝结构的仿生立式环模生物质颗粒机设计与试验 被引量:3
16
作者 王韦韦 周国安 +4 位作者 蔡丹艳 郑泉 李兆东 刘立超 陈黎卿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期267-274,共8页
针对传统生物质颗粒环模成型机生产成型效率低、环模失效严重等问题,基于仿生蜂窝状有序多模孔结构,该研究提出了一种立式环模生物质颗粒成型机仿生设计方法。对蜂窝单体几何模孔结构进行图像处理,对蜂窝相邻模孔边缘轮廓拐点坐标进行提... 针对传统生物质颗粒环模成型机生产成型效率低、环模失效严重等问题,基于仿生蜂窝状有序多模孔结构,该研究提出了一种立式环模生物质颗粒成型机仿生设计方法。对蜂窝单体几何模孔结构进行图像处理,对蜂窝相邻模孔边缘轮廓拐点坐标进行提取,并获取模孔网格坐标,构建环模-压辊-物料耦合作用受力模型,以物料摄取量、挤压力为设计目标,对颗粒成型机仿生环模、模孔、压辊等参数进行设计。样机通过三压辊与仿生环模孔之间摩擦作用,实现对成型区域内物料的挤压成型,从而形成致密的生物质颗粒。温室条件下以颗粒度为2~4 mm的玉米秸秆为物料,物料含水率为12%、压辊主轴转速为100 r/min,结果表明:在相同转速下,优化后的仿生立式环模生物质颗粒成型机较传统环模成型机吨料能耗降低10.08%,生产的成型颗粒密度大于等于1.32 g/cm^(3),抗跌碎性指数为99.4%,样机能耗为40.46 kW·h/t,该研究各项指标均达到了相关标准的要求且高于传统生物质颗粒机。 展开更多
关键词 生物质 成型机 仿生 环模颗粒机
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基于拓扑理论的产品仿生形态进化设计方法 被引量:8
17
作者 苏建宁 朱赫 +1 位作者 杨文瑾 肖丽薇 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第10期129-135,149,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 拓扑理论 产品仿生形态 进化设计 猴王遗传算法
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可持续理念下藤编家具形态仿生设计研究 被引量:10
18
作者 许永生 何柳锦 支锦亦 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第4期336-344,共9页
目的为进一步提升产品的可持续性应用价值,提出了可持续理念下产品形态仿生设计路径,以藤家具为研究对象,探寻藤编家具的可持续设计创新。方法首先,采用文献研究与田野调查相结合的方法,梳理国内外藤编家具的设计研究现状,总结藤编家具... 目的为进一步提升产品的可持续性应用价值,提出了可持续理念下产品形态仿生设计路径,以藤家具为研究对象,探寻藤编家具的可持续设计创新。方法首先,采用文献研究与田野调查相结合的方法,梳理国内外藤编家具的设计研究现状,总结藤编家具行业的现存问题;其次,利用问卷调研法确定用户需求及仿生对象,借助AHP(层次分析法)决策分析原理选择最佳的仿生设计元素,并应用可持续设计策略对藤编家具进行设计创新;最后,采用LCA(生命周期评价)进行设计方案的可持续性评估,确定了综合水平高的方案。结论通过构建可持续理念下产品形态仿生设计路径,提出产品领域应用的可持续设计策略,并应用于藤编家具设计实践,结合用户调查和专家打分,从元素提取、方案设计和方案评估三个方面验证路径的可行性及有效性,为藤编家具的可持续创新提供新思路。 展开更多
关键词 家具设计 可持续设计 形态仿生 AHP层次分析法 藤编家具
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工业设计中的仿生设计 被引量:8
19
作者 马瑞萍 许佳 《家具与室内装饰》 2006年第9期82-84,共3页
设计的方法渺如烟海,仿生设计是一种借助于大自然力量去寻找设计灵感的优秀设计方法。设计师越亲近大自然,就越有机会去发现“师法自然”的规律。本文将从形态仿生、功能仿生、结构仿生,进行实例剖析,总结仿生设计的特点,并进一步得出... 设计的方法渺如烟海,仿生设计是一种借助于大自然力量去寻找设计灵感的优秀设计方法。设计师越亲近大自然,就越有机会去发现“师法自然”的规律。本文将从形态仿生、功能仿生、结构仿生,进行实例剖析,总结仿生设计的特点,并进一步得出结论仿生设计最好是综合形态、功能、结构或材料等多方面的结合。 展开更多
关键词 仿生 设计 形态 功能 结构
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