仿生制造技术的概念

仿生制造技术

摘要:科学技术日新月异，机械设计的理念和技术随之也迎来了多元化的发展。近年来，随着仿生学在机械设计领域的广泛应用，众多研究难题得以有效解决，而且行业市场经济也随之得到了一定促进，为我国生产机械化的推进提供了巨大的动力。本文分析了机械仿生设计中的相关基本内容，并就仿生学原理在机械设计中的实际应用作出浅要论述。

关键字:仿生学;机械设计;应用 1引言

仿生学是一门实现生物特点与技术有效融合的科学，其通 过对生物结构特征、生理特性以及能量、信息转换控制等方面的 综合研究，选取一部分成果应用到各行业领域的生产体系，进而 实现其理念创新和技术变革。在实际生产中，仿生学的应用往往 能创造新的工艺系统、建筑构型以及自动化装置等，而且在设计 理念方面，其同样能提供新的思路与方向，以一种特定的途径有 效解决相关难题。就目前而言，随着大量仿生机械产品的推出， 仿生学应用在机械设计领域中越来越受到重视，相应的研究投 入也正逐年增加。当然，近年来机械仿生设计方面取得的成就也 不在少数，随着时代的发展而得到了不断深入、广泛和有效的推 进。

2 }) L械仿生设计的基本内容

当前形势卜，机械仿生设计无疑正向着多

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利用快速原型制造技术加速产品概念设计进程

作者：陈友良 黄玉清

来源：《中国新技术新产品》2010年第13期

摘要:针对目前概念设计阶段产品模型的不可见特点,提出了一种机械创新设计与制造验证一体化的概念设计理念,它将先进制造技术的中的快速成型技术融入到传统的概念设计中去,可以大大减少产品在概念阶段存在的缺陷,进而减少整个产品的开发成本和周期,使整个产品的设计趋于合理。

关键词:概念设计;快速成型;机械产品;CAD/CAM 1 概述

概念设计是产品设计中最关键、最复杂、最具综合性、决定性和和创造性的阶段,其重要性体现在两个方面:首先概念设计阶段在很大程度上决定着最终产品的性能、创造性、价格、市场响应速度和效率等,此外,据有关资料显示,虽然概念设计阶段实际投入的费用只占产品开发总成本的5%,却决定了产品总成本的70%。而且详细设计阶段很难甚至不能纠正概念设计阶段的设计缺陷和错误,它严重影响到产品设计与开发。

快速成型是利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。它能根据产品的三维模型数据,不借

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利用快速原型制造技术加速产品概念设计进程

作者：陈友良 黄玉清

来源：《中国新技术新产品》2010年第13期

摘要:针对目前概念设计阶段产品模型的不可见特点,提出了一种机械创新设计与制造验证一体化的概念设计理念,它将先进制造技术的中的快速成型技术融入到传统的概念设计中去,可以大大减少产品在概念阶段存在的缺陷,进而减少整个产品的开发成本和周期,使整个产品的设计趋于合理。

关键词:概念设计;快速成型;机械产品;CAD/CAM 1 概述

概念设计是产品设计中最关键、最复杂、最具综合性、决定性和和创造性的阶段,其重要性体现在两个方面:首先概念设计阶段在很大程度上决定着最终产品的性能、创造性、价格、市场响应速度和效率等,此外,据有关资料显示,虽然概念设计阶段实际投入的费用只占产品开发总成本的5%,却决定了产品总成本的70%。而且详细设计阶段很难甚至不能纠正概念设计阶段的设计缺陷和错误,它严重影响到产品设计与开发。

快速成型是利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。它能根据产品的三维模型数据,不借

AECT成立后，致力于教育技术领域理论与实践的研究工作，分别于1972年、1977年和1994年三次提出有关教育技术的定义。其中以1994年提出的定义，即“教学技术是为了促进学习，对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践”，最为简洁、明确，最具有代表性。

AECT94定义的引进，对我国教育技术事业的发展和教育技术学科的确立起到了极大的促进作用。但由于对定义理解的不同，也产生了一些问题。

第一，在美国，教育技术是作为一个“研究领域”而存在的。因此，他们认为只要是和教育相关的问题，就应该去研究，而往往不在意教育技术“是什么”。

正如《教学技术：领域的定义和范畴》一书的书名所示，94定义是属于“领域”的定义，而不是学科定义。

第二，尽管从历史上看，美国一直在交替使用“教育技术”和“教学技术”，认为两者是同义语。但从中国人的观点来看，这两个名词显然不属于同一层面。教学技术相对于教育技术来讲是微观层面的，它理所当然地关注“学习”：而教育技术则应更多地关注教育绩效的提高。

第三，教育技术与教育技术学是两个相关的不同概念，如果把它们混为一谈，则会引起理论和实践的混乱。而在我国，恰恰把94定义既当作教育技术的定义，又作为教育技术学科的定

创新助手报告 ——主题分析报告

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北京万方软件股份有限公司

2014-07-11

报告目录

报告核心要素......................................................................................................... I 一、主题简介........................................................................................................ 1 二、主题相关科研产出总体分析........................................................................ 1

2.1 文献总体产出统计 ................................................................................ 1 2.2 学术关注趋势分析 ..................................................

智能制造技术的发展

(共10页)

姓名：陈加定 学号：SF1105006

南京航空航天大学

2011/12/23

智能制造技术的发展

摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标, 人工智能与 I M T、 I M S的关系, I M S 和C I M S, 智能制造的物质基础及理论基础, 智能制造系统的特征及框架结构, 并简要介绍了智能加工中心 IMC, 智能制造技木的发展趋势，以及智能制造系统研究成果及存在问题。

关键词：智能制造，智能制造技术，IMS，IMC，IMT。

一、 智能制造技术提出的背景

制造业是国民经济的基础工业, 是决定国家发展水平的最基本因素之一。 从机械制造业发展的历程来看, 经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、 柔性自动化和集成化制造、 并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言, 大体上每十年上一个台阶: 50～60年代是单机数控, 70 年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛，80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时, 出现了计算机集成制造, 但与实用化相距甚远。随着计算机的问世与发展, 机械制造大体沿两条路线发展: 一是传统制造技术的发展, 二是借助计算机和自动化科学的制造技

仿生态甲鱼

仿生态甲鱼是指经生态环境养殖的甲鱼，最接近原生态野生甲鱼的生长环境，有别于温室甲鱼。其体质健壮，行动活泼，反应敏捷，生命力顽强。

简介

甲鱼：别名鳖、团水、水鱼、王八等，水陆两栖爬行动物。甲鱼肉味鲜美、营养丰富，有清热养阴，平肝熄风，软坚散结的效果。不仅是餐桌上的美味佳肴，而且是一种用途很广的滋补药品和中药材料。

仿生态甲鱼，通常选用中华鳖为养殖品种，也仿生态中华鳖。是在模拟生态环境下进行养殖的，不依靠温室养殖过冬，按照自然规律进入冬眠期，养殖期间不使用任何人工添加剂或激素，不喂养人工饲料，仿生养殖喂养鱼虾。

仿生态甲鱼的品质与营养价值

仿生态甲鱼利用仿生态环境进行养殖，对阳光、空气、水质等环境因素要求较高，成长速度慢，必须以充足的冬眠期来储蓄营养，且不得喂养人工饲料，否则会破坏甲鱼的品质与营养价值。

幼甲鱼

幼甲鱼一般养殖年限在2 – 3年，体重在200克 - 400克左右，其肉质鲜嫩、营养丰富，适合老人、儿童滋补。

成年甲鱼

3年养殖的成年甲鱼，体重在400克 – 800克左右，其肉质结实细腻、无腥味，营养全面。

4年养殖的成年甲鱼，体重在700克 – 1000克左右，其肉质更坚实，背甲更光洁，体内含有丰富抗癌物质，适

1.1体温的测量方式及正常值 生命指征的定义

三种测量体温的方法：1.口测法 2.肛测法 3. 腋测法 体温正常变化范围 体温异常 发热程度

1.1.2仿生学的起源 1.2仿生学的诞生

仿生学的定义是1960年提出 1.3仿生学与科技创新的关系

仿生学是科学与技术原始创新的不竭动力。 1.4.1仿生需求（一）

仿生需求：1.健康需求 2.军事需求 3.发展需求 4.精神需求 5.兴趣需求 1.4.2仿生模本（二）

仿生模本：1.生物模本 2.生活模本 3.生境模本 1.4.3仿生模拟（三）

仿生模拟：1.形似模拟 2.神似模拟 1.4.4仿生制品（四）

仿生制品：1.非生命的仿生制品 2. 生命零部件的仿生制品 第二章从灵感到制造的创新过程——仿生学的研究方法 2.1生物模本分析

生物体→生物模型→数学模型→实物模型→技术装置 问题提出→典型生物体分析→建立生物原型 2.2仿生原理分析

仿生原理分析：形态、成分、生物电、分泌物、弹性与柔性、生物活性 2.3实物模型建立

实物模型建立： 1.建立数学模型：数理统计、有限元、试验优化、分形分维、灰度分析、层次分析、动态过程、模型分析

建立实物模型：推土部件、铲装部件、耕作部件、储运部件

建立实物模

第一章 检测技术的基本概念

P6 绝对误差 ??Ax?Ao(Ax表示实际值，Ao表示物体的真值即理想 值）? ?100%(?绝对误差，Ax测量值）?x? 满度（引用）相对误差?m? ?100%(Am表示满度量程）Am 示值（标称）相对误差 ?x?S? 准确度等级

?m?100(?m最大绝对误差，Am表示量程）Am?mAm

S%?精确度的等级越小越好

P7 例1-2 现有0.5级的0~300摄氏度的和1.0级的0~100摄氏度的两个温度计，要测量80摄氏度的温度，试问哪个温度计好？

解 采用0.5级表测量时，可能出现最大示值相对误差为

?m??ml300?0.5%?100%??100%?1.875% Ax80?m2100?1.0%?100%??100%?1.25% Ax80若用1.0级表测量时，可能出现最大示值相对误差为

?m?在选用仪表时应兼顾精度等级和量程，通常希望示值落在仪表满度值的2/3以上。

误差分为：粗大误差、系统误差、随机误差 P9

非电量非电量电参量电量?敏感元件?传感元件??测量转换电路??

被测量P10 传感器的基本特性：灵敏度、分辨力、线性度 曲线越陡灵敏度越大。（2）数字式的传感器：精确到小数最后一位。（3）线性

第三章 先进制造工艺技术3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

概述 材料受迫成形工艺技术 超精密加工技术 高速加工技术 快速原型制造技术 表面工程技术 现代特种加工技术

第一节 概述3.1.1 机械制造工艺定义与内涵 3.1.2 先进制造工艺的产生和发展

3.1.1 机械制造工艺定义与内涵机械制造工艺定义改变形状,尺寸,性能,位置

原材料 机床、工具

成品 半成品

机械制造工艺三阶段： ①零件毛坯的成形准备阶段 ②机械切削加工阶段 ③表面改性处理阶段 上述阶段划分逐渐模糊、交叉，甚至合而为一

机械制造工艺流程

3.1.2 先进制造工艺的产生和发展 制造加工精度 18世纪，其加工精度为1mm; 19世纪末，0.05mm; 20世纪初，μm级过渡； 20世纪50年代末，实现了μm级的加工精度； 目前达到10nm的精度水平。 切削加工速度 20世纪前，碳素钢，耐热温度低于200º C,10m/min; 20世纪初，高速钢，500-600º C,30-40m/min; 20世纪30年代，硬质合金，800-1000º C, 数百米/min; 目前陶瓷、金刚石、立方氮化硼，1000º C以上， 一千至数千米