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仿生機(jī)器螞蟻干嘛用的（仿生機(jī)器螞蟻干嘛用的呢）

發(fā)布時間：2023-05-29 01:30:44 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 68

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本文目錄:

人類造出的仿生武器，是從昆蟲身上獲得的哪些靈感？
協(xié)作機(jī)器人品牌有哪些，哪個更先進(jìn)？
三體里的螞蟻是竊聽的嗎
科學(xué)家從小螞蟻身上的到了什么啟示發(fā)明了什么

仿生機(jī)器螞蟻干嘛用的（仿生機(jī)器螞蟻干嘛用的呢）

人類造出的仿生武器，是從昆蟲身上獲得的哪些靈感？

人類吹噓自己是地球上唯一擁有先進(jìn)智慧的生物。他們在與自然抗?fàn)幍耐瑫r，創(chuàng)造了文明，發(fā)展了科學(xué)技術(shù)。各種技術(shù)和發(fā)明彌補(bǔ)了人類的不足，但人類仍然面臨著困難。在幾十億年的進(jìn)化中，生物體通過無數(shù)的失敗和犧牲完美地解決了許多問題。因此，人類應(yīng)該向自然學(xué)習(xí)，從中汲取靈感。

昆蟲的進(jìn)化最晚在4億年前演化成功。截至2019年，世界上已記錄到約92.5萬種昆蟲。昆蟲是生命進(jìn)化史上種類最多的動物。它們遍布除南極洲以外的所有大陸。它們的總重量超過了所有其他動物（包括人類）的總和。他們是土地的霸主，有能力改變地球的面貌。這樣一個繁榮昌盛的生物群體，當(dāng)然會成為人類的老師，人類也在緊跟昆蟲進(jìn)化的步伐，不斷完善自己的技術(shù)，產(chǎn)生新的發(fā)明。

昆蟲的感官仿生

復(fù)眼是昆蟲最重要的視覺器官。它由許多小眼睛組成。小眼睛呈六角形，邊緣重疊形成六角形陣列。每只小眼的視野都很小，但由許多小眼組成的復(fù)眼的視野卻很大。一些昆蟲的水平視野可達(dá)240度，垂直視野可達(dá)360度，而人類的視野只有180度。昆蟲的復(fù)眼對移動的物體非常敏感。

例如，蜜蜂對突然出現(xiàn)的物體的反應(yīng)時間是0.01秒，而人類的反應(yīng)時間是0.05秒。此外，復(fù)眼系統(tǒng)具有良好的距離測量和速度估計(jì)能力。由于昆蟲的視覺系統(tǒng)在運(yùn)動過程中能起到突出的作用，它已成為現(xiàn)代飛行設(shè)備的重要仿生對象。早在1980年，美國科學(xué)家就試圖將昆蟲復(fù)眼原理應(yīng)用于空對地導(dǎo)彈的制導(dǎo)研究，并建立了工程模型。目前，人們傾向于將其作為機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)來提高機(jī)器人的自主功能水平?；趶?fù)眼原理，應(yīng)用了多種速度和距離測量儀器。不僅如此，人們還開發(fā)了一種可以同時拍攝1329張高清照片的飛眼相機(jī)，廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、航天等領(lǐng)域。

昆蟲的觸角是嗅覺器官，在許多昆蟲中也起著味覺和聽覺的作用。昆蟲觸角上有許多毛狀受體。他們能感覺到環(huán)境的刺激，并將這些刺激轉(zhuǎn)換成神經(jīng)信號，傳送到大腦。例如，蜜蜂的觸角上有3000-30000個嗅覺感受器，而有些蛾的觸角上有更多的嗅覺感受器。它們甚至可以對周圍的氣體分子作出反應(yīng)。

另一個例子是雄蚊子通過雌蚊子的飛行聲頻率找到配偶。即使它們相距數(shù)十米，周圍有雷鳴般的噪音，它們?nèi)匀豢梢詼?zhǔn)確地找到目標(biāo)。

這種靈敏度和抗干擾能力令人驚嘆。目前，仿生學(xué)在這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些成果，如用類蠅嗅覺裝置制成的高靈敏度氣體分析儀，已被用于航天器座艙內(nèi)氣體成分的分析。此外，在礦井瓦斯監(jiān)測和火災(zāi)報(bào)警中，還采用了各種原理相似的嗅覺傳感器。

昆蟲形態(tài)和結(jié)構(gòu)仿生

很多人在注射時會感到疼痛，但蚊子吸血時卻什么也感覺不到。研究表明，那些不叮咬人的蚊子的口器結(jié)構(gòu)非常特殊：當(dāng)它們吸血時，鋒利的鋸齒狀口器像精致的手術(shù)刀一樣切開皮膚，然后將針頭往里推，只做一個小切口。與光滑注射器針頭相比，鋸齒狀邊緣接觸面積小，減少了對人神經(jīng)的刺激，減輕了疼痛。日本科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出無痛注射器來模仿蚊子的口器，但注射器很容易破裂，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)。

昆蟲的腳也很有趣。表現(xiàn)出良好的吸附和爬升能力。有些昆蟲能在光滑的表面上抵抗超過自身重量100倍的壓力，并能在這些表面上自由行走！昆蟲的腳底非常復(fù)雜。有些是剛毛（昆蟲表面的一種細(xì)長的毛發(fā)，一般有幾十到幾百微米長，幾微米厚）。

其中一些是類似于吸盤的可伸縮結(jié)構(gòu)。此外，有證據(jù)表明昆蟲的腳底吸收分泌物以增加粘度?？茖W(xué)家希望通過這種仿生學(xué)來增強(qiáng)機(jī)器人的運(yùn)動能力。德國研究人員研制出了一種帶有吸附腳的小型爬壁機(jī)器人，它可以在垂直的墻壁上行走，也可以穿過凹凸不平的表面。

“水漫游者”水豚是另一種迷人的昆蟲，因?yàn)樗梢栽谒闲凶摺Ｖ袊鴮W(xué)者曾在《自然》雜志上發(fā)表文章指出，在水獺的腿面上有數(shù)千根同向排列的剛毛。這些剛毛有特殊的結(jié)構(gòu)，能產(chǎn)生很大的表面張力，所以它能在水上行走。目前，基于仿生水上行走機(jī)器人的水上行走機(jī)器人的研究和開發(fā)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)展開。相信水上行走機(jī)器人的出現(xiàn)只是時間問題。

昆蟲的運(yùn)動仿生

現(xiàn)在有兩種飛機(jī)：固定翼飛機(jī)和旋翼飛機(jī)（直升機(jī)）。雖然人們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了飛行的夢想，但這兩種飛機(jī)的靈活性仍然很差。特別是在早期的固定翼飛機(jī)中，機(jī)翼在快速飛行時會不斷地振動。多虧了工程師們從蜻蜓身上學(xué)習(xí)，他們在翅膀的兩端增加了重量來解決這個問題。

自然界的鳥和昆蟲飛得更靈活，它們拍動翅膀！所以人們想到了一種概念飛機(jī)：撲翼飛機(jī)，它可以像鳥和昆蟲一樣撲翼。世界各國的科學(xué)家對昆蟲和鳥類的飛行運(yùn)動進(jìn)行了多年的研究，發(fā)現(xiàn)了一些原理，但有些原理并不十分清楚。目前，研制大型載人撲翼飛機(jī)并不現(xiàn)實(shí)，也不能保證飛行過程中機(jī)身不會上下顛簸。

目前主要的開發(fā)項(xiàng)目是小型無人撲翼飛行機(jī)器人。盡管如此，它仍比其他飛行機(jī)器人具有更靈活、更快的飛行能力，對惡劣天氣的適應(yīng)能力更強(qiáng)，偽裝能力更強(qiáng)。它將在測繪、偵察等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

用于人類太空探索的月球車和火星車都是輪式的。但是，輪式漫游車的性能并不好。他們的車輪有時被巖石卡住，有時被松軟的沙子困住，這讓遠(yuǎn)離地球的監(jiān)測人員滿頭大汗手足無措。這時，有些學(xué)者對昆蟲感興趣研究了昆蟲的腿。昆蟲有六條腿，雖然走得很快，但它們總是有三條腿在地上形成一個穩(wěn)定的三腳架。美國加州大學(xué)的生物學(xué)家仔細(xì)研究了昆蟲爬行的每一個細(xì)節(jié)，并制作了一個機(jī)器人昆蟲。

它不僅能在崎嶇不平的道路上行走，而且即使被撞倒也能保持穩(wěn)定，甚至在翻車時還能掉頭。這是輪式機(jī)器人無法比擬的。這種適應(yīng)性更適合在無人行星或海床上進(jìn)行探測。我相信他們很快就會發(fā)揮作用。

昆蟲其他特異能力仿生

許多昆蟲都有自己獨(dú)特的技能，值得學(xué)習(xí)。例如，螢火蟲等發(fā)光昆蟲可以將體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化為光能，效率接近100%。這是目前普通燈具無法企及的，普通燈泡的轉(zhuǎn)換率只有6%。模擬螢火蟲發(fā)光的冷光源效率大大提高。

像螞蟻這樣的群居動物每天都很忙。他們把窩里的垃圾扔掉，把食物帶到外面的窩里。整個鳥巢就像一個物流網(wǎng)絡(luò)。然而，網(wǎng)絡(luò)并不是為了協(xié)調(diào)流量，而是有序的，很少擁擠。通過對螞蟻運(yùn)動的研究，科學(xué)家們建立了“蟻群算法”的數(shù)學(xué)模型，用于指揮交通和物流，大大提高了運(yùn)輸效率。

炮彈蟲是一種奇怪甲蟲，能向敵人噴射熱的有毒液體。研究發(fā)現(xiàn)，這兩種危險(xiǎn)化學(xué)品存放在不同的“罐子”中，并在需要時進(jìn)行混合。

一旦這兩種物質(zhì)混合，它們就會在酶的作用下迅速反應(yīng)——沸騰和爆發(fā)。美國軍事專家已經(jīng)開發(fā)出一種非常先進(jìn)的二元化學(xué)武器，將化學(xué)物質(zhì)儲存在不同的容器中。炮彈一旦發(fā)射，橫膈膜就會破裂，導(dǎo)彈飛行后幾秒鐘內(nèi)，這種混合物就會發(fā)生反應(yīng)，最終起到殺敵的作用。然而，人們希望仿生學(xué)能為人類的利益服務(wù)，而不是為戰(zhàn)爭服務(wù)。

協(xié)作機(jī)器人品牌有哪些，哪個更先進(jìn)？

目前全球知名的協(xié)作機(jī)器人品牌在亞洲有來自中國大陸的大族機(jī)器人、臺灣地區(qū)的達(dá)明機(jī)器人，日本的發(fā)那科機(jī)器人、安川機(jī)器人。在歐洲有優(yōu)傲機(jī)器人、ABB。協(xié)作機(jī)器人。協(xié)作機(jī)器人誕生初期，國外機(jī)器人巨頭壟斷市場，隨著國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，大族協(xié)作機(jī)器人逐漸成為具有強(qiáng)勁競爭力的大品牌，它是大族激光旗下子公司，是國際上技術(shù)領(lǐng)先的協(xié)作機(jī)器人品牌，也是國內(nèi)唯一在核心部件全部自主研發(fā)的協(xié)作機(jī)器人品牌，出口全球100多個國家，在全球很具影響力和代表性。

三體里的螞蟻是竊聽的嗎

？
不是。在《三體》中，螞蟻是一種高級的智能機(jī)器人，它們被設(shè)計(jì)用來探索外太空，并采集信息。它們不會被用來竊聽，而是將所采集的信息帶回給它們的主人，從而推動整個三體體系的進(jìn)步。

仿生機(jī)器螞蟻干嘛用的（仿生機(jī)器螞蟻干嘛用的呢）

科學(xué)家從小螞蟻身上的到了什么啟示發(fā)明了什么

日本的科學(xué)家從螞蟻覓食中受到了啟示.他們模擬覓食的螞蟻齊心合力搬運(yùn)食物開發(fā)出一種大規(guī)模集成電路。
近日，德國烏爾姆大學(xué)的科研人員應(yīng)用仿生學(xué)原理，研發(fā)出一種機(jī)器人螞蟻-“BioNIcANTs”。這一成果實(shí)現(xiàn)了“機(jī)器人螞蟻”之間實(shí)時連續(xù)的信息交換。

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