蟑螂在人类模仿中自然界中的发明了什么?

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高粉答主

2020-03-13 · 醉心答题,欢迎关注
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1、“六腿机器人”与“机械手”

受到蟑螂运动方式的启发,加州伯克利大学的Robert Full教授曾设计出一款比其他设计移动更快、更灵活的“六腿机器人”。在演讲中,他阐释了此种昆虫柔韧的肢体、圆润的机身造型和灵活的骨骼如何帮助它们克服复杂的地形。

他通过迷你跑步机和模拟训练场所捕捉到的蟑螂镜头,展示了它们具有多么强大的稳定性,如果它们不小心四脚朝天,也可以利用翅膀扶正自己。蟑螂的肢体也为研究人员设计下一代新型人体假肢提供了新的思路,其柔韧性的相关力学原理为新的机械手“握力”设计奠定了基础。

据哈佛大学仿生机器人实验室的负责人表示,这样做的目的是希望创造出“能够灵活沿物体滑动、直到把物体全握在手里的机械手,就像人手自由举起咖啡杯那样”。


2、可收集数据的“机器蟑螂”

“机器蟑螂”将活蟑螂和微型计算机融合在一起,即通过外科手术把微型计算机附着在蟑螂的背后。蟑螂便可以直达那些人难以到达的地方收集数据,并向计算机发送消息。例如坍塌的建筑物或破裂的下水道。

得克萨斯州A&M大学某项目的首席研究员Hong Liang说道:“当我第一次看到它们的时候我吓得头都麻了,但我还是把一些作为宠物在办公室养了一段时间,我才发现实际上它们是美丽的生物,它们不断地清洗自己。”

来自上海交通大学的学生展示了他们如何通过控制蟑螂的头脑进而操控它们。把人的脑电波转化为电脉冲,只需要人的头脑去想,便可指挥蟑螂克服不同形态的障碍接触到对象。

3、蟑螂可创造出强有力的抗生素

长期以来科学家们一直非常好奇蟑螂如何在恶劣的环境下顽强生存,却没有受到任何疾病的困扰。原来,它们自己可以创造出强有力的抗生素。它们大概掌握了制作药物时抵抗最致命细菌的、导致人类疾病的关键因素,如大肠杆菌、葡萄球菌以及其他“大战”现有治疗方法的超级细菌。

有部分医院使用由蟑螂粉制成的混合物治疗灼伤,有时给患者服用蟑螂糖浆以减轻胃肠炎症状。

扩展资料:

其他仿生学例子:

1、蝙蝠与雷达

蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。

2、振动陀螺仪

苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。

若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能,仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。

这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。另外苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是个“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。

3、水母的顺风耳

在自然界中,水母,早在5亿多年前,它们就已经在海水里生活了。水母在风暴来临之前,就会成群结队地游向大海,就预示风暴即将来临。

在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波(频率为8~13赫兹),是风暴来临之前的预告。这种次声波,人耳是听不到的,而对水母来说却是易如反掌。科学家经过研究发现,水母的耳朵里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石。

科学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。

4、斑马

斑马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什么两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中,细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圆又大,条纹细密且多。

斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共处,以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。

5、昆虫与仿生

昆虫个体小,种类和数量庞大,占现存动物的75%以上,遍布全世界。它们有各自的生存绝技,有些技能连人类也自叹不如。人们对自然资源的利用范围越来越广泛,特别是仿生学方面的任何成就,都来自生物的某种特性。

6、蜻蜓与仿生

蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时。此外,蜻蜒的 飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。

科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。

参考资料来源:百度百科-仿生学

参考资料来源:人民网-仿生机器人离我们越来越近

参考资料来源:百度百科-蟑螂机器人

参考资料来源:人民网-肮脏蟑螂制成药 有效成分几千种

参考资料来源:百度百科-六足机器人

home喵格格
2015-07-11 · 知道合伙人数码行家
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知道合伙人数码行家
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山西师范大学本科生

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仿蟑螂机器人
通过对蟑螂的模仿,马克的研究小组研制出了仿生机器人,或者更形象地说——机器蟑螂“斯普罗利塔”。它不但有六条腿,在外形上也与蟑螂相似。马克还使用了一些自然界中能够灵活变形的材料,让“斯普罗利塔”从行动上更像只昆虫。
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