自考产品设计毕业论文：仿生思维的产品设计策略管窥

以下是考生学习网为考生整理提供的“自考产品设计毕业论文：仿生思维的产品设计策略管窥”，仅供参考。更多自考产品设计毕业论文可查看本站自考产品设计毕业论文栏目。

仿生思维的产品设计策略管窥

1国内外研究现状与分析

国内对于仿生学的研究目前主要还是处于一个较为初期的阶段，主要是在机械仿生学和

化学仿生学方面开展研究。研究的重心还是针对观察到的生物界的某种生物的特殊能力进行

机理分析和模仿。这类例子很多，从陆生动物到水生动物再到飞禽，从两栖动物到爬行动物

再到哺乳动物，人们都成功地对各类动物的特有能力进行了机理分析并通过模仿获得这些特

殊功能的机理制造出能为人类服务的各类产品，并在实践中得到应用而造福人类。

例如，人们模仿蝙蝠的回声定位功能发明了雷达，模仿蜻蜓的特殊飞行本领发明了空中

悬停飞机，模仿壁虎的垂直和倒立爬行机理发明了能完成夹缝清理和户外高楼墙壁清理的爬

行机器人，模仿白蚁的巢穴设计了冬暖夏凉的节能建筑。相对国内而言，国外对于仿生学的

研究的领域更宽泛一些。在计算仿生学方面取得了一些成果。例如，模仿蚂蚁的找食行为提

出了蚁群算法，利用收获蚁的找食行为模式发现了其与互联网协议的高度相似性。另外，一

些学者在经济和管理领域也引入了仿生学原理。例如，通过隐喻和类比的方法，将企业或是

人类生产活动隐喻或是类比为某种生物的某种特定行为，然后通过学习生物的行为模式来改

善企业的管理模式和人类生产活动的模式。

2拟开发的仿生创新设计方法

然而，文献检索发现关于如何将仿生原理用于设计方法的相关研究还很少。与人类相比，

其他生物的智力相对较低，可是生物却能利用其有限的思维能力完成人类用复杂计算机系统

都无法完成的设计工作。例如，蜜蜂、蚂蚁和很多鸟类能够设计出结构合理、外形精美和用

料环保的巢穴，可是它们是如何做到的呢？多年来，人类已经行成了一种固定的认识、感知

和思维模式，并且倔强地认为这种思维模式是唯一正确和高效的。然而，事实并非如此，其

他生物有其特殊的生理结构，他们获取和处理信息的模式与人类完全不同。他们的设计方法

也与人类不同。因此，我们应该首先分析清楚其他生物获取和处理信息的方法，特别是它们

与人类的不同点，人类可以向它们学习从中得到灵感。最终，努力构造一种基于以上新的获

取信息和处理信息的模式构造一种新的设计方法，以改善传统的设计方法的单一性和刻板化。

在很多国际大公司，例如波音和微软，他们的设计产品设计过程是有明显的阶层特点

（Hierarchy），任务层层下放，大系统不断分割，每一组完成某一特定模块的设计工作，最

后各个组的工作通过接口连接在一起。传统设计方法已经广泛为人们所接受，形成了习惯思

维和思维定式，很少有人再去考虑是不是有其他设计方法和设计组织形式。然而，自然界中

除人类以外的其他生命虽然智力都不如人类，但是它们也经过千百万年的进化而得以生存下

来，它们进化出了它们特有的生存模式和生存本领。现代设计方法可以从其他生物的生存方

式和行为模式中获取设计灵感，开发出全新的设计方法，该设计方法重点在于通过类比或是

隐喻方法将需要设计的产品的功能与生物完成的某项任务的过程相对应，模仿生物完成任务

的模式来设计产品。下面分别介绍该方法的目标、内容、关键问题、研究方法、技术路线和

可行性。

1）仿生创新设计的目标

通过学习和模仿生物的行为模式来设计出新产品造福人类。新的设计方法具有简洁、绿

色、环保和可持发展的特点。

2）仿生创新设计的研究内容

确定需要完成的某项任务，例如，需要在浑浊的水域寻找目标。寻找具有类似功能的生

物体原形，例如，鲶鱼或是墨鱼的捕食动作。对选定的生物体原形的完成任务的模式和组织

过程进行全面分析。运用类比方法，模仿生物的行为模式，给出设计方案。将新的设计方法

应用到实际设计中，发挥其效用。

3）拟解决的关键问题

如何建立正确的生物模型以准备描述生物的行为模式，模型中要包括生物的信息传递模

式、能量传递模式和机械运动模式。如何利用关键问题1得到的生物行为模式信息来构建新

的更简洁、环保和符合可持续发展要求的设计方案。

4）拟采用的研究方法

通过对生物某种行为特性的深入分析，运用三维动画软件模拟生物的行为特征。运用

MATLAB软件构建生物行为特征的数学模型。运用比对现有设计方法，开发出新的基于仿生

原理的设计方法。

5）拟采用的技术路线

6）可行性分析

仿生学正式提出是在本世纪的60年代，经过50余年的发展已经涉及到很多领域，并在

一些领域发挥了作用。形成了建筑仿生学、机械仿生学、化学仿生学和管理仿生学等多个分

支。以上研究成果都为我们开展仿生设计方法的研究提供了借鉴和基础理论。相信通过进一

步深入分析生物行为特型，并结合过去前人的研究经验，以及生物35亿年进化的成果，我

们势必能从这无比丰富的宝库中找到一种区别于传统设计方法的新方法。

3结论

基于生物行为特征，通过对生物行为特征的分析，获取其信息、能量和运动等方面的特

性，再通过对生物行为的模拟，形成较为固定的基于仿生学原理的新型设计方法，为设计出

更为绿色更符合可持续发展要求的产品提供借鉴。

以上“自考产品设计毕业论文：仿生思维的产品设计策略管窥”由考生学习网提供，更多自考相关毕业论文请查看本站自考论文栏目。