设计的吉他自动演奏机器人,根据仿生学原理设计演奏机构,并完成各演奏机构的运动学和动力学分析。在此基础上,为各机构选用合适的驱动装置。演奏机构由压弦机构、拨弦机构、变速机构和消音机构构成,通过Pro/e三维仿真后,由3D打印机打印完成。根据系统设计要求,选取气动系统作为压弦机构、拨弦机构、变速机构和消音机构的驱动装置。通过对其进行基本动作、音符以及乐谱演奏的测试,所设计的吉他演奏机器人能准确无误的完成演奏要求。

设计的弦乐器自动演奏机器人,通过分析人类在弹奏乐器时的动作特点,根据仿生学原理设计演奏机构,完成各演奏机构的运动学和动力学分析,并根据结论选用适当驱动形式。演奏机构分为压弦机构、拨弦机构和消音机构,通过Pro/e三维仿真后,由3D打印机打印完成。根据系统设计要求,选取气动系统作为拨弦机构和压弦机构的驱动装置,选取步进电机和微型伺服电机(舵机)作为平移机构的驱动装置。通过测试,所设计的机器人能准确无误的完成演奏要求。

仿生学是一门崭新的边缘尖端科学,立体视觉是获取空间三维场景深度信息的一个重要手段,基于仿生学的图像测量技术直接模拟了人类视觉处理景物的方式,可以在多种条件下灵活地测量景物的深度信息.文章从双眼视觉机理及模型出发,介绍了视觉仿生测量原理,综述了利用视觉测量技术进行立体测量的主要方法、手段及应用前景.

根据鱼类侧线听觉仿生学原理，设计出硅微仿生矢量水声传感器结构．该传感器结构包括高精度压阻式硅微换能单元结构和空芯光子晶体光纤柱体．讨论了水声传感器结构的仿生学原理和声学原理．用有限元软件Ansys分析传感器的应力分布，讨论了传感器的加工工艺，并采用气流静态加载法测试出传感器的矢量指向性图，测试结果表明，仿生水声传感微结构具有“8字型”矢量指向性．

提出了微制造平台的精密隔振系统的设计思路和系统结构,通过对具有良好隔振性能的啄木鸟头部独特生物构造和隔振机理的研究,利用仿生学原理建立了微制造平台的精密隔振系统的整体结构模型,采用主动隔振和被动隔振相结合技术.为了消除线圈发热引起的热变形因素的影响,专门设计了超磁致伸缩致动器的恒温冷却系统.针对微制造平台所处激励环境的复杂性和系统内部存在的非线性,采用了带有两个修正因子二维模糊振动主动控制系统.最终,建立一套可实现微制造的精密隔振系统.

声学超构材料作为一种新型的人工结构材料,拥有天然材料所不具备的超常物理特性,比如负质量、负刚度等。声学超材料通过对其声学特性参数的研究和控制可以实现声隐身、波束控制等功能。与传统声学材料相比,声学超材料具有设计性强、拓展性强等优点,可以突破传统声学材料的物理极限,为小尺寸、轻量化结构解决低频减震降噪、低频宽带声波控制等瓶颈问题提供新思路。仿生学是利用生物学原理发展起来的新兴学科。将仿生学与声学超材料相结合,国内外学者开展了大量的研究工作,尤其在空气动力学及流体动力学降噪方面取得了卓越的研究成果。本文简要回顾过去几十年仿生声学超材料的研究进展,并介绍了相关的代表性工作,期望未来仿生声学超材料能够在低频声波控制、水下应用等方面发挥更大的作用和优势。

为提高翼型气动性能,提出一种仿生翅片翼型.以NACA0018为例,在翼型吸力面布置固定仿生翅片翼,分析翅片翼的相对位置、相对长度结构参数及两者综合效应对仿生翅片翼改变翼型气动特性的能力的影响,并从流场角度分析仿生翅片翼的作用机理.数值计算结果表明:以翅片翼的最佳控制效果作为衡量标准,靠近前缘处翅片翼对大分离流动效果显著,靠近尾缘的翅片翼对于中度的流动分离效果较好;相对长度与翅片翼气动性能呈非线性关系,且长度过短时无法对分离层产生有效分割,过长时影响分离层上方的流体.当翅片翼末端刚好接触分离层的边缘时,控制效果最佳;仿生翅片翼的气动性能是由翅片翼的相对位置、相对长度共同决定的,单变量的研究难以准确地解释其中的规律.

针对高压输电线路在覆冰导线除冰效率较低且稳定性差的难题,根据灵长类悬臂运动仿生学原理设计了一种新型除冰机器人双臂交越避障结构,主要包括驱动臂、驱动轮、驱动电动机及主控箱等。其中驱动臂包括驱动轮机构、旋转关节以及升降关节;驱动轮机构包括行走轮和除冰轮等,分别用于机器人的前进和除冰。整个驱动臂通过驱动轮悬挂在分裂导线上,驱动轮机构下端通过旋转关节和升降关节相互联接。通过分析阐明了双臂结构交越避障原理,并利用科学软件对结构驱动模型进行仿真。结果表明,该除冰机器人的仿生双臂交越避障结构能有效提高机器人除冰过程中运行稳定性,极大地提高除冰效率。

气动人工肌肉设计简单并具有独特的仿生性,该文应用气动人工肌肉驱动器设计了一个六足爬行机器人,从仿生学角度对这个机器人进行了步态规划.文章对机器人的三角步态选择和两层板式机械结构的设计作了详细介绍.

综述了仿生技术在液压缸中密封、减阻抗磨以及降噪等方面的应用，提出了运用形态、结构和材料多元耦合仿生技术在液压降噪、液压缓冲吸能、液压油温冷却等液压应用领域方面进行设计制造并替换液压元件的设想，以期更大程度提高液压元件的性能。