仿生科技新闻.docx

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1、仿生科技新闻智能仿生技术及装置2006年12月12日目录1 .仿生科技新闻22 .智能仿生应用23 .研究机构34 .论文论著系列摘编4中科院合肥物质研究院信息中心中科院国科图学科咨询服务部1 .智能仿生科技新闻模物的组织结构与运行模式的制造系统与制造过程称之“仿生制造（BionicManufacturing）o它通过模拟生物器官的自组织、自愈、自增长与自进化等功能，以迅速响应市场需求并保护自然环境。仿生制造系统现在已越来越趋向于大规模、复杂化、动态及高度非线性化。因此，在生命科学的基础研究成果中选取富含对工程技术有启发作用的内容,将这些研究成果同制造科学结合起来，建立新的制造模式与研究新的仿

2、生加工方法，将为制造科学提供新的研究课题并丰富制造科学的内涵。此外，进行与仿生机械有关的生物力学原理研究，将昆虫运动仿生研究与微系统的研究相结合，并开发出新型智能仿生机械与结构，将在军事、生物医学工程与人工康复等方面有重要的应用前景。目前这方面的研究内容有：自生长成形工艺，即在制造过程中模仿生物外形结构的生长过程，使零件结构最外层各处形状随其应力值与理想状态的差距作自习惯伸缩直至满意状态为止；又如，将组织工程材料与快速成形制造相结合，制造生长单元的框架，在生长单元内部注入生长因子，使各生长单元并行生长，以解决与人体的相容性与与个体的适配性及快速生成的需求，实现人体器官的人工制造。 仿生设计与仿

3、生制造系统，即对先进制造系统使用生物比喻的方法进行研究，以解决先进制造系统中的一些关键技术问题。 智能仿生机械。看能材料智能材料的构想来源于仿生如模仿靖蜒制造飞机等等）， 生物成形制造，如使用生物的方法制造微小复杂零件，开发制造新工艺。在这个新材料层出不穷的时代，智能材料也是独领风骚的一朵奇葩。智能材料是二十世纪90年代迅速进展起来的一类新型复合材料。智能材料目前还没有统一的定义，只是，现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异。大体来说，智能材料就是指具有感知环境（包含内环境与外环境）刺激，对之进行分析、处理、推断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。（仿生就是模仿大自然中生物的一些特

4、殊功能制造人类使用的工具，它的目标就是想研制出一种材料，使它成为具有类似于生物的各类功能的“活”的材料。因此智能材料务必具备感知、驱动与操纵这三个基本要素。但是现有的材料通常比较单一，难以满足智能材料的要求，因此智能材料通常由两种或者两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工与性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域，使智能材料代表了材料科学的最活跃方面与最先进的进展方向。2 .智能仿生应用仿生学进入操纵领域，德国研制成智能化交通操纵系统2006年07月10日电子工业专辑一工业操纵不久前，德国科学家研制出一种初步智能化的交通操纵系统，系统能够模仿生物神经系统处理

5、视觉信息的方式，来运算分析十字路口的车流量信息，帮助交通管理部门协调路况。如今，交通管理部门统计街道车流量的可行方法是在路面上安装感应器。但在一条已建成的街道上安装一个感应器不仅耗资巨大，而且只能测出机动车数量，不能获得车速信息。智能化交通操纵系统恰好克服了这些块点，它由数字摄像机、普通微机与一块图像信息处理板卡构成。数字摄像机拍摄十字路口的交通状况，由计算机对图象信息进行分析评估，所得结果能够传送给交通操纵中心，也能够就地处理后，由计算机直接指挥红绿灯转换。在软件上，德国科学家借鉴生物推断筛选视觉信息的方式研究出一种程序算法。通过这种算法能够推断出在一定的时间内分别将有多少辆轿车与卡车会通过

6、十字路口，这些车辆的行驶速度如何，它们在红灯前等候多少时间，并推算出街道的拥挤程度。医用智能仿生机械手将临床使用2006-9-1由哈医大四院与哈工大机器人研究所共同承担的国家自然基金项目智能仿生机械手研究，近日获得突破性成果，目前已完成样机的研制，并将于今年底投入临床使用。业内权威人士认为，该成果具有广阔的应用前景。课题负责人哈尔滨医科大学附属四院副院长孟庆刚教授自20世纪90年代起就开始了手外伤的系统化治疗，先后开展了新式断指残端成型术、急诊局麻下自体断离组织回植再造手指、异体骨移植的断指再造等手术，并承担了黑龙江省卫生厅课题项目1项、省教委课题项目2项、省自然基金课题2项、国家自然基金课题

7、1项等，相继取得数个令人嘱目的优秀成果。但是，就手外伤的远期随访结果来看，由于手部解剖比较精细，神经血管纵横交错，小肌肉遍布全手，致使手部损伤的治疗要求较高，难度较大，治疗后康复期长，手完成精细动作的功能恢复多不理想。如何更好地促进外伤后手的功能恢复至关重要。纵观国内外医疗科研领域，目前针对手指的抓握、对掌等精细动作专门进行训练的康复器具的研究尚处于空白。2003年，哈医大四院副院长、手外科专家孟庆刚教授领导的课题组与哈尔滨工业大学机器人研究所、新加坡国家医学图像研究中心共同构成了国际医疗辅助技术联合研究中心。通过近两年的努力，该中心在国内率先对手（指）运动进行建模、仿卖，在进行系统的运动学与

8、动力学分析基础上，研制出手指功能锻炼辅助治疗装置智能仿生机械手。该装置的产生将树立手指关节功能锻炼的新概念，进一步改善手部外伤的治疗效果，最大限度的防止手指关节功能障碍的发生。新型仿生脚“长脑子”能根据地形调节步子来源：帝楚网（武汉）2006-08-09荆楚网消息（楚天金报综合消息）美国得克萨斯州一名男子日前装上一只新型智能仿生脚，这种仿生脚拥有人工智能系统，能根据不一致的地形与地面倾斜度，作出相应的反应，被称之拥有“大脑”的仿生脚。得州男子珀杜在一次意外中失去一只脚。最近，他来到当地一家医疗中心同意了一次先驱性手术，装上一只拥有“大脑”的仿生脚，成为美国第一个拥有这种智能仿生脚的幸运儿。据介

9、绍，这种仿生脚装有由集成电路、发动机与芯片构成的人工智能系统，它的传感器能进行自动感知，对不一致地形与地面倾斜度作出反应，自行调节步子，让残疾人自如地在崎岖地面上行走。到了晚上临睡觉前，使用者还可将仿生脚取下，像手机那样将它插在插座内充电。3 .研究机构深圳先进技术研究院设立智能仿生等7个研究中心。智能仿生中心的研究领域要紧有智能式机器人、穿戴式人机界面、实时快速视频监控系统、汽车智能电子、仿生系统及应用。研究项目有：智能视频监控系统、智能式穿戴式界面。各研究中心的研究领域及其项目分别有：研允中心计算与JUf康桢研究镇城:并行算法设计、自动并行工具研制、数据模拟与仿真、应用领域并行算法研究，为

10、城市有关的数据处理、工业使用与大规模计算与仿真科学研究提供工具与方法支撑。研究项目，1、超大规模动漫制作2、超大规模资源监测研丸中Q研宾城t智能式机器人，穿戴式人机界面，实时快速视频监控系统，汽车智能电子，仿生系统及应用研究项目，1、智能视频监控系统研窕中心人九交互研先蒙城，电脑辅助医学，悠学可视化，医学图像,虚拟手术与计算机图形学研究项目，1、虚拟解剖2、虚拟手术3、虚拟针灸4、医学图像分析、可视化技术辅助医学诊断研先中心fcM研亢银域，智能医疗仪器、传感器，生物医学工程及康第医学工程等研完项目，1、无线药丸式肠胃道检查机器人2、无线医护传感错网络节点与系统研先中心*X研允曝城，精密仪器与设

11、备的设计制造：机械设备与系统的研发;生产制造过程的在线监控、诊断与操纵;计算机辅助工程（CADCAECAM）;能源使用、能量储存与传递研完项目I1、高效热能储存微结构相变材料2、药物制造过程的实时监控系统研期中心苑军。子研亢费电车辆工程领域的能源变换与自动化技术，混合动力汽车的能源变换与操纵技术及汽车电子与智能技术等研完项目，1 .新能源汽车牵引动力系统2 .汽车底盘与车身电子（电气）操纵技术3 .车我信息系统2、智能式穿戴式界面研先中心慕扁电子技术研丸镇城，射频，模拟电路技术研究与芯片的开发，同时进行模拟与数字电路的集成技术研究研亢项目,1、无线传感器节点SOC（射频收发：基于标准CMOSR

12、F工艺，传感器：基于标准CMOS工艺+简单后工艺处理，基带：基于标准CMOSmiXedSigna1工艺）。2、RFID（CMOSRFID芯片设计，RFID应用系统设计）。4 .论文论著系列摘编（1）李慧,魏新利，1iHui,WeiXin1i在“智能仿生技术研究新进展”（科技广场2005年10期）中综述了智能仿生技术在生物医学领域、人工智能探索、新材料的开发、机械制造及化工领域等方面的新进展与前景。美国未来学家预测，2006年，残疾人普遍能够用上人造器官，如；皮肤、骨骼、血液、关节等。智能材料的研究要紧依照仿生学的方法，使用各类复合技术，实现复合材料体系的多功能复合，以实现材料职能化与器件集成化

13、。智能材料研究尚不成熟，但基本具备感知、处理与驱动三个基本要素。荷兰HO11公司推出一种新型塑料地板，用一种维尼龙与PVC制成的复合材料，有防腐、抗静电、防老化、隔热保湿性，踩上去像羊毛毯。英国也研制出一种多用途弹性水泥有较强的抗冲击与折断能力。中科院化学所江雷等人也研制出超疏水与超双疏纳米界面材料。在人工智能方面的智能与仿生技术相结合的机器人。2002年日本本田公司公布的Asimo,能够懂得人的姿态与动作并自觉行动。汽车制造行业的机器人已得到人们的普遍贽赏，医疗康复中心的机器人很好地发挥了仿生特点。预言，21世纪的机器人将更丰富多彩，更好地为人服务。仿生制造发明的研究，国内现在利用生物脱附减

14、阻机理，重点开展以农业机械为典型的地面机械的仿生脱附减阻研究，进展仿生清洁技术。在化工方面，王一平等人以CTAB（十六烷基三甲基淡化锭）在液体中自组装体为有机模版，对Si02无机分离膜的仿生制备过程进行研究，通过优化物料条件制备出Si02分离膜。南京工大沈树宝教授主持的“仿生膜生物反应器处理废水技术与组合工艺研究”通过专家鉴定，从而表证：新型生化处理技术-膜生物反应器处理废水组合技术已成为当今环保高技术及装备的一个重要研究热点。20年代80世纪后，世界各国投巨资进行膜生物反应器开发与利用研究，美国与日本等国已将膜生物反应器广泛应用于中水道污水或者有毒废水处理。我国需要高膜生物反应器数量十分巨大，由仿生膜制成的浸埋一体式膜生物反应器处理装置（反应器容量150升）性能价格比好，耐碱、耐有机溶剂、膜通量好。其中试试险出水指标达国家污水排放一级指标。智能仿生技术的新进展将有：不粘水自清洁的仿生荷叶薄膜、仿生催化技术减低吸烟危害、仿生催化氟化制环已酮新工艺、仿生口罩器、美仿生视网膜技术、仿生医用生物材料及健康食品、从银杏中提取仿生杀菌剂、仿生功能材料、仿真人体系列及技术、新型仿生杀菌剂、仿生耐磨钢基复合材料、仿生杀菌剂、抗菌剂纤维等。