仿生科技新聞

仿生科技新聞科技消息智能仿生技巧及裝配第1期2006年12月12日目錄1．仿生科技消息 22．智能仿生應(yīng)用 33．研究機(jī)構(gòu) 44．論文論著系列摘編 5中科院合肥物質(zhì)研究院信息中間中科院國科圖學(xué)科咨詢辦事部1．智能仿生科技消息模物的組織構(gòu)造和運(yùn)行模式的制造體系與制造過程稱為“仿生制造”（BionicManufacturing）。它經(jīng)由過程仿照生物器官的自組織、自愈、自增長與自進(jìn)化等功能，以靈敏響應(yīng)市場需求并愛護(hù)天然情形。仿生制造體系現(xiàn)在已越來越趨勢于大年夜范疇、復(fù)雜化、動態(tài)及高度非線性化。是以，在生命科學(xué)的差不多研究成果中拔取富含對工程技巧有啟發(fā)生發(fā)火用的內(nèi)容，將這些研究成果同制造科學(xué)結(jié)合起來，建立新的制造模式和研究新的仿生加工方法，將為制造科學(xué)供給新的研究課題并豐富制造科學(xué)的內(nèi)涵。此外，進(jìn)行與仿活力械相干的生物力學(xué)道理研究，將蟲豸活動仿生研究與微體系的研究相結(jié)合，并開創(chuàng)出新型智能仿活力械和構(gòu)造，將在軍事、生物醫(yī)學(xué)工程和人工康復(fù)等方面有重要的應(yīng)用前景。今朝這方面的研究內(nèi)容有：●自進(jìn)展成形工藝，即在制造過程中仿照生物外形構(gòu)造的進(jìn)展過程，使零件構(gòu)造最外層遍地外形隨其應(yīng)力值與幻想狀況的差距作自適應(yīng)伸縮直至知足狀況為止；又如，將組織工程材料與快速成形制造相結(jié)合，制造進(jìn)展單位的框架，在進(jìn)展單位內(nèi)部注入進(jìn)展因子，使各進(jìn)展單位并行進(jìn)展，以解決與人體的相容性和與個別的適配性及快速生成的需求，實(shí)現(xiàn)人體器官的人工制造?！穹律O(shè)計(jì)和仿生制造體系，即對先輩制造體系采取生物比方的方法進(jìn)行研究，以解決先輩制造體系中的一些關(guān)鍵技巧問題?！裰悄芊禄盍π怠！裆锍尚沃圃?，如采取生物的方法制造微小復(fù)雜零件，開創(chuàng)制造新工藝。智能材料在那個新材料層出不窮的時代，智能材料也是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)流的一朵奇葩。智能材料是二十世紀(jì)90年代靈敏成長起來的一類新型復(fù)合伙料。智能材料今朝還沒有同一的定義，只是，現(xiàn)有的智能材料的多種定義仍舊是大年夜同小異。大年夜體來說，智能材料確實(shí)是指具有感知情形（包含內(nèi)幕況和外情形）刺激，對之進(jìn)行分析、處理、確信，并采取必定的方法進(jìn)行適度響應(yīng)的智能特點(diǎn)的材料。智能材料的構(gòu)思來源于仿生（仿生確實(shí)是仿照大年夜天然中生物的一些專門功能制造人類應(yīng)用的對象，如仿照蜻蜓制造飛機(jī)等等），它的目標(biāo)確實(shí)是想研制出一種材料，使它成為具有類似于生物的各類功能的“活”的材料。是以智能材料必須具備感知、驅(qū)動和操縱這三個全然要素。然則現(xiàn)有的材料一樣比較單一，難以知足智能材料的要求，因此智能材料一樣由兩種或兩種以上的材料復(fù)合構(gòu)成一個智能材料體系。這就使得智能材料的設(shè)計(jì)、制造、加工和機(jī)能構(gòu)造特點(diǎn)均涉及到了材料學(xué)的最前沿范疇，使智能材料代表了材料科學(xué)的最爽朗方面和最先輩的成長偏向。2．智能仿生應(yīng)用仿生學(xué)進(jìn)入操縱范疇，德國研制成智能化交通操縱體系2006年07月10日電子工業(yè)專輯—工業(yè)操縱不久前，德國科學(xué)家研制出一種初步智能化的交通操縱體系，體系能夠仿照生物神經(jīng)體系處理視覺信息的方法，來運(yùn)算分析十字路口的車流量信息，贊助交通治理部分調(diào)和路況?，F(xiàn)在，交通治理部分統(tǒng)計(jì)街道車流量的可行方法是在路面上安裝感應(yīng)器。但在一條已建成的街道上安裝一個感應(yīng)器不僅耗資龐大年夜，同時只能測出靈活車數(shù)量，不克不及獲得車速信息。智能化交通操縱體系正好克服了這些缺點(diǎn)，它由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、通俗微機(jī)和一塊圖像信息處理板卡構(gòu)成。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍照十字路口的交通狀況，由運(yùn)算機(jī)對圖象信息進(jìn)行分析評估，所得成果能夠傳送給交通操縱中間，也能夠當(dāng)場處理后，由運(yùn)算機(jī)直截了當(dāng)批示紅綠燈轉(zhuǎn)換。在軟件上，德國科學(xué)家借鑒生物確信選擇視覺信息的方法研究出一種法度榜樣算法。經(jīng)由過程這種算法能夠確信出在必定的時刻內(nèi)分別將有若干輛轎車和卡車會經(jīng)由過程十字路口，這些車輛的行駛速度若何，它們在紅燈前等待若干時刻，并推算出街道的擁擠程度。醫(yī)用智能仿活力械手將臨床應(yīng)用2006-9-1由哈醫(yī)大年夜四院與哈工大年夜機(jī)械人研究所合營承擔(dān)的國度天然基金項(xiàng)目———智能仿活力械手研究，近日獲得沖破性成果，今朝已完成樣機(jī)的研制，并將于本歲尾投入臨床應(yīng)用。業(yè)內(nèi)威望人士認(rèn)為，該成果具有寬敞的應(yīng)用前景。課題負(fù)責(zé)人哈爾濱醫(yī)科大年夜學(xué)從屬四院副院長孟慶剛傳授自20世紀(jì)90年代起就開端了手外傷的體系化治療，先后開展了新式斷指殘端成型術(shù)、急診局麻下自體斷離組織回植再造手指、異體骨移植的斷指再造等手術(shù)，并承擔(dān)了黑龍江省衛(wèi)生廳課題項(xiàng)目1項(xiàng)、省教委課題項(xiàng)目2項(xiàng)、省天然基金課題2項(xiàng)、國度天然基金課題1項(xiàng)等，接踵取得數(shù)個令人注目標(biāo)優(yōu)良成果。然則，就手外傷的遠(yuǎn)期隨訪成果來看，因?yàn)槭植拷馄时容^精細(xì)，神經(jīng)血管縱橫交錯，小肌肉遍布全手，致使手部毀傷的治療要求較高，難度較大年夜，治療后康復(fù)期長，手完成精細(xì)動作的功能復(fù)原多不睬想。若何更好地促進(jìn)外傷背工的功能復(fù)原至關(guān)重要。縱不雅國表里醫(yī)療科研范疇，今朝針敵手指的抓握、對掌等精細(xì)動作專門進(jìn)行練習(xí)的康復(fù)器具的研究尚處于空白。2003年，哈醫(yī)大年夜四院副院長、手外科專家孟慶剛傳授引導(dǎo)的課題組與哈爾濱工業(yè)大年夜學(xué)機(jī)械人研究所、新加坡國度醫(yī)學(xué)圖像研究中間合營構(gòu)成了國際醫(yī)療關(guān)心技巧結(jié)合研究中間。經(jīng)由近兩年的盡力，該中間在國內(nèi)領(lǐng)先敵手(指)活動進(jìn)行建模、仿真，在進(jìn)行體系的活動學(xué)和動力學(xué)分析差不多上，研制出手指功能錘煉關(guān)心治療裝配———智能仿活力械手。該裝配的產(chǎn)生將建立手指關(guān)節(jié)功能錘煉的新概念，進(jìn)一步改良手部外傷的治療后果，最大年夜限度的防止手指關(guān)節(jié)功能障礙的產(chǎn)生。新型仿生腳“長腦筋”能依照地勢調(diào)劑步子來源:荊楚網(wǎng)(武漢)2006-08-09荊楚網(wǎng)消息（楚天金報(bào)綜合消息）美國得克薩斯州一名須眉日前裝上一只新型智能仿生腳，這種仿生腳擁有人工智能體系，能依照不合的地勢和地面傾斜度，作出響應(yīng)的反響，被稱為擁有“大年夜腦”的仿生腳。得州須眉珀杜在一次不測中掉去一只腳。比來，他來到本地一家醫(yī)療中間接收了一次前驅(qū)性手術(shù)，裝上一只擁有“大年夜腦”的仿生腳，成為美國第一個擁有這種智能仿生腳的榮幸兒。據(jù)介紹，這種仿生腳裝有由集成電路、發(fā)念頭和芯片構(gòu)成的人工智能體系，它的傳感器能進(jìn)行主動感知，對不合地勢和地面傾斜度作出反響，自行調(diào)劑步子，讓殘疾人自如地在曲折地面上行走。到了晚上臨睡覺前，應(yīng)用者還可將仿生腳取下，像手機(jī)那樣將它插在插座內(nèi)充電。3．研究機(jī)構(gòu)深圳先輩技巧研究院設(shè)立智能仿生等7個研究中間。智能仿生中間的研究范疇重要有智能式機(jī)械人、穿戴式人機(jī)界面、及時快速視頻監(jiān)控體系、汽車智能電子、仿生體系及應(yīng)用。研究項(xiàng)目有：智能視頻監(jiān)控體系、智能式穿戴式界面。各研究中間的研究范疇及其項(xiàng)目分別有：研究中間>智能仿生研究范疇：智能式機(jī)械人，穿戴式人機(jī)界面，及時快速視頻監(jiān)控體系，汽車智能電子，仿生體系及應(yīng)用研究項(xiàng)目：1、智能視頻監(jiān)控體系研究中間>智能仿生研究范疇：智能式機(jī)械人，穿戴式人機(jī)界面，及時快速視頻監(jiān)控體系，汽車智能電子，仿生體系及應(yīng)用研究項(xiàng)目：1、智能視頻監(jiān)控體系2、智能式穿戴式界面研究中間>醫(yī)療器械研究范疇：智能醫(yī)療儀器、傳感器，生物醫(yī)學(xué)工程及康復(fù)醫(yī)學(xué)工程等研究項(xiàng)目：1、無線藥丸式腸胃道檢查機(jī)械人2、無線醫(yī)護(hù)傳感器收集節(jié)點(diǎn)與體系研究中間>人機(jī)交互研究范疇：電腦關(guān)心醫(yī)學(xué)，醫(yī)學(xué)可視化，醫(yī)學(xué)圖像，虛擬手術(shù)和運(yùn)算機(jī)圖形學(xué)研究項(xiàng)目：1、虛擬解剖2、虛擬手術(shù)3、虛擬針灸4、醫(yī)學(xué)圖像分析、可視化技巧關(guān)心醫(yī)學(xué)診斷研究中間>運(yùn)算與數(shù)據(jù)仿照研究范疇：并行算法設(shè)計(jì)、主動并行對象研制、數(shù)據(jù)仿照與仿真、應(yīng)用范疇并行算法研究，為都市相干的數(shù)據(jù)處理、工業(yè)應(yīng)用和大年夜范疇運(yùn)算與仿真科學(xué)研究供給對象和方法支撐。研究項(xiàng)目：1、超大年夜范疇動漫制造2、超大年夜范疇資本監(jiān)測研究中間>周詳工程研究中間>周詳工程研究范疇：周詳儀器與設(shè)備的設(shè)計(jì)制造；機(jī)械設(shè)備和體系的研發(fā);臨盆制造過程的在線監(jiān)控、診斷和操縱;運(yùn)算機(jī)關(guān)心工程(CAD/CAE/CAM);能源應(yīng)用、能量儲存與傳遞研究項(xiàng)目：1、高效熱能儲存微構(gòu)造相變材料2、藥物制造過程的及時監(jiān)控體系研究中間>汽車電子研究中間>汽車電子研究范疇：車輛工程范疇的能源變換與主動化技巧，混淆動力汽車的能源變換與操縱技巧及汽車電子與智能技巧等研究項(xiàng)目：1．新能源汽車牽哄動力體系2．汽車底盤與車身電子(電氣)操縱技巧3．車載信息體系研究中間>集成電子技巧研究中間>集成電子技巧研究范疇：射頻/仿照電路技巧研究和芯片的開創(chuàng)，同時進(jìn)行仿照與數(shù)字電路的集成技巧研究研究項(xiàng)目：1、無線傳感器節(jié)點(diǎn)SOC（射頻收發(fā):基于標(biāo)準(zhǔn)CMOSRF工藝，傳感器：基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝+簡單后工藝處理，基帶:基于標(biāo)準(zhǔn)CMOSmixedsignal工藝）。2、RFID（CMOSRFID芯片設(shè)計(jì)，RFID應(yīng)用體系設(shè)計(jì)）。 4．論文論著系列摘編（1）李慧,魏新利,LiHui,WeiXinli在“智能仿生技巧研究新進(jìn)展”（《科技廣場》2005年10期）中綜述了智能仿生技巧在生物醫(yī)學(xué)范疇、人工智能摸索、新材料的開創(chuàng)、機(jī)械制造及化工范疇等方面的新進(jìn)展與前景。美國《今后學(xué)家》推測，2006年，殘疾人廣泛能夠或許用上人造器官，如；皮膚、骨骼、血液、關(guān)節(jié)等。智能材料的研究重要按照仿生學(xué)的方法，采取各類復(fù)合技巧，實(shí)現(xiàn)復(fù)合伙料體系的多功能復(fù)合，以實(shí)現(xiàn)材料本能機(jī)能化和器件集成化。智能材料研究尚不成熟，但全然具備感知、處理和驅(qū)動三個全然要素。荷蘭Holl公司推出一種新型塑料地板，用一種維尼龍和PVC制成的復(fù)合伙料，有防腐、抗靜電、防老化、隔熱保濕性，踩上去像羊毛毯。英國也研制出一種多用處彈性水泥有較強(qiáng)的抗沖擊和折斷才能。中科院化學(xué)所江雷等人也研制出超疏水和超雙疏納米界面材料。在人工智能方面的智能與仿生技巧相結(jié)合的機(jī)械人。2002年日本本田公司宣布的Asimo，能夠或許明白得人的姿勢和動作并自發(fā)行動。汽車制造行業(yè)的機(jī)械人已獲得人們的廣泛頌揚(yáng)，醫(yī)療康復(fù)中間的機(jī)械人專門好地發(fā)揮了仿生特點(diǎn)。預(yù)言，21世紀(jì)的機(jī)械人將更豐富多彩，更好地為人辦事。仿生制造制造的研究，國內(nèi)現(xiàn)在應(yīng)用生物脫附減阻機(jī)理，重點(diǎn)開展以農(nóng)業(yè)機(jī)械為典范的地面機(jī)械的仿生脫附減阻研究，成長仿生潔凈技巧。在化工方面，王一平等人以CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）在液體中自組裝體為有機(jī)模版，對SiO2無機(jī)分別膜的仿生制備過程進(jìn)行研究，經(jīng)由過程優(yōu)化物料前提制備出SiO2分別膜。南京工大年夜沈樹寶傳授主持的“仿生膜生物反響器處理廢水技巧和組合工藝研究”經(jīng)由過程專家剖斷，從而表證：新型生化處理技巧-膜生物反響器處理廢水組合技巧已成為當(dāng)今環(huán)保高技巧及設(shè)備的一個重要研究熱點(diǎn)。20年代80世紀(jì)后，世界各國投巨資進(jìn)行膜生物反響器開創(chuàng)和應(yīng)用研究，美國和日本等國已將膜生物反響器廣泛應(yīng)用于中