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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中科院合合肥智能能机械研研究所科技新闻闻智能仿生生技术及及装置第1期 20006年112月112日目 录1仿生生科技新新闻22智能能仿生应应用33研究究机构444论文文论著系系列摘编编5中科院合合肥物质质研究院院信息中中心 中科院院国科图图学科咨咨询服务务部1智能能仿生科科技新闻闻仿生制造造 网易易科技报报道 hhttpp:/m 模模物的组组织结构构和运行行模式的的制造系系统与制制造过程程称为“仿生制制造”（Biioniic MManuufaccturrin
2、gg）。它它通过模模拟生物物器官的的自组织织、自愈愈、自增增长与自自进化等等功能，以以迅速响响应市场场需求并并保护自自然环境境。 仿生制制造系统统现在已已越来越越趋向于于大规模模、复杂杂化、动动态及高高度非线线性化。因因此，在在生命科科学的基基础研究究成果中中选取富富含对工工程技术术有启发发作用的的内容，将将这些研研究成果果同制造造科学结结合起来来，建立立新的制制造模式式和研究究新的仿仿生加工工方法，将将为制造造科学提提供新的的研究课课题并丰丰富制造造科学的的内涵。此此外，进进行与仿仿生机械械相关的的生物力力学原理理研究，将将昆虫运运动仿生生研究与与微系统统的研究究相结合合，并开开发出新新型智
3、能能仿生机机械和结结构，将将在军事事、生物物医学工工程和人人工康复复等方面面有重要要的应用用前景。目前这方方面的研研究内容容有：自生长长成形工工艺，即即在制造造过程中中模仿生生物外形形结构的的生长过过程，使使零件结结构最外外层各处处形状随随其应力力值与理理想状态态的差距距作自适适应伸缩缩直至满满意状态态为止；又如，将将组织工工程材料料与快速速成形制制造相结结合，制制造生长长单元的的框架，在在生长单单元内部部注入生生长因子子，使各各生长单单元并行行生长，以以解决与与人体的的相容性性和与个个体的适适配性及及快速生生成的需需求，实实现人体体器官的的人工制制造。仿生设设计和仿仿生制造造系统，即即对先进
4、进制造系系统采用用生物比比喻的方方法进行行研究，以以解决先先进制造造系统中中的一些些关键技技术问题题。智能仿仿生机械械。生物成成形制造造，如采采用生物物的方法法制造微微小复杂杂零件，开开辟制造造新工艺艺。智能材料料 在这个新新材料层层出不穷穷的时代代，智能能材料也也是独领领风骚的的一朵奇奇葩。智智能材料料是二十十世纪990年代代迅速发发展起来来的一类类新型复复合材料料。智能能材料目目前还没没有统一一的定义义，不过过，现有有的智能能材料的的多种定定义仍然然是大同同小异。大大体来说说，智能能材料就就是指具具有感知知环境（包包括内环环境和外外环境）刺刺激，对对之进行行分析、处处理、判判断，并并采取一
5、一定的措措施进行行适度响响应的智智能特征征的材料料。智能材料料的构想想来源于于仿生（仿仿生就是是模仿大大自然中中生物的的一些独独特功能能制造人人类使用用的工具具，如模模仿蜻蜓蜓制造飞飞机等等等），它它的目标标就是想想研制出出一种材材料，使使它成为为具有类类似于生生物的各各种功能能的“活”的材料料。因此此智能材材料必须须具备感感知、驱驱动和控控制这三三个基本本要素。但但是现有有的材料料一般比比较单一一，难以以满足智智能材料料的要求求，所以以智能材材料一般般由两种种或两种种以上的的材料复复合构成成一个智智能材料料系统。这这就使得得智能材材料的设设计、制制造、加加工和性性能结构构特征均均涉及到到了材
6、料料学的最最前沿领领域，使使智能材材料代表表了材料料科学的的最活跃跃方面和和最先进进的发展展方向。2智能能仿生应应用仿生学进进入控制制领域，德德国研制制成智能能化交通通控制系系统 20006年007月110日电子工业业专辑工业控控制httpp:/wwww.inndusstriialcconttrolls.eeetcchinna.ccom/ARTT_8880044247787_250000003_00fe44ac55b20006007.HHTM不久前，德德国科学学家研制制出一种种初步智智能化的的交通控控制系统统，系统统可以模模仿生物物神经系系统处理理视觉信信息的方方式，来来运算分分析十字字路口的
7、的车流量量信息，帮帮助交通通管理部部门协调调路况。 如今，交交通管理理部门统统计街道道车流量量的可行行方法是是在路面面上安装装感应器器。但在在一条已已建成的的街道上上安装一一个感应应器不仅仅耗资巨巨大，而而且只能能测出机机动车数数量，不不能获得得车速信信息。智智能化交交通控制制系统恰恰好克服服了这些些缺点，它它由数字字摄像机机、普通通微机和和一块图图像信息息处理板板卡组成成。数字字摄像机机拍摄十十字路口口的交通通状况，由由计算机机对图象象信息进进行分析析评估，所所得结果果可以传传送给交交通控制制中心，也也可以就就地处理理后，由由计算机机直接指指挥红绿绿灯转换换。 在软件上上，德国国科学家家借鉴
8、生生物判断断筛选视视觉信息息的方式式研究出出一种程程序算法法。通过过这种算算法可以以判断出出在一定定的时间间内分别别将有多多少辆轿轿车和卡卡车会通通过十字字路口，这这些车辆辆的行驶驶速度如如何，它它们在红红灯前等等候多少少时间，并并推算出出街道的的拥挤程程度。医用智能能仿生机机械手将将临床使使用 220066-9-1httpp:/m/caase/meddicaaltrreattmennt/22006609/88887.hhtmll由哈医大大四院与与哈工大大机器人人研究所所共同承承担的国国家自然然基金项项目智能能仿生机机械手研研究，近近日获得得突破性性成果，目目前已完完成样机机的研制制，并将将于
9、今年年底投入入临床使使用。业业内权威威人士认认为，该该成果具具有广阔阔的应用用前景。课题负责责人哈尔尔滨医科科大学附附属四院院副院长长孟庆刚刚教授自自20世世纪900年代起起就开始始了手外外伤的系系统化治治疗，先先后开展展了新式式断指残残端成型型术、急急诊局麻麻下自体体断离组组织回植植再造手手指、异异体骨移移植的断断指再造造等手术术，并承承担了黑黑龙江省省卫生厅厅课题项项目1项项、省教教委课题题项目22项、省省自然基基金课题题2项、国国家自然然基金课课题1项项等，相相继取得得数个令令人瞩目目的优秀秀成果。但但是，就就手外伤伤的远期期随访结结果来看看，由于于手部解解剖比较较精细，神神经血管管纵横
10、交交错，小小肌肉遍遍布全手手，致使使手部损损伤的治治疗要求求较高，难难度较大大，治疗疗后康复复期长，手手完成精精细动作作的功能能恢复多多不理想想。如何何更好地地促进外外伤后手手的功能能恢复至至关重要要。 纵观国内内外医疗疗科研领领域，目目前针对对手指的的抓握、对对掌等精精细动作作专门进进行训练练的康复复器具的的研究尚尚处于空空白。220033年，哈哈医大四四院副院院长、手手外科专专家孟庆庆刚教授授领导的的课题组组与哈尔尔滨工业业大学机机器人研研究所、新新加坡国国家医学学图像研研究中心心共同组组成了国国际医疗疗辅助技技术联合合研究中中心。经经过近两两年的努努力，该该中心在在国内率率先对手手(指)
11、运动进进行建模模、仿真真，在进进行系统统的运动动学和动动力学分分析基础础上，研研制出手手指功能能锻炼辅辅助治疗疗装置智智能仿生生机械手手。该装装置的产产生将树树立手指指关节功功能锻炼炼的新概概念，进进一步改改善手部部外伤的的治疗效效果，最最大限度度的防止止手指关关节功能能障碍的的发生。新型仿生生脚“长脑子子” 能根根据地形形调节步步子来源源: 荆荆楚网(武汉) 220066-088-099荆楚网消消息（楚楚天金报报综合消消息）美美国得克克萨斯州州一名男男子日前前装上一一只新型型智能仿仿生脚，这这种仿生生脚拥有有人工智智能系统统，能根根据不同同的地形形和地面面倾斜度度，作出出相应的的反应，被被称
12、为拥拥有“大脑”的仿生生脚。得州州男子珀珀杜在一一次意外外中失去去一只脚脚。最近近，他来来到当地地一家医医疗中心心接受了了一次先先驱性手手术，装装上一只只拥有“大脑”的仿生生脚，成成为美国国第一个个拥有这这种智能能仿生脚脚的幸运运儿。据介绍，这这种仿生生脚装有有由集成成电路、发发动机和和芯片组组成的人人工智能能系统，它它的传感感器能进进行自动动感知，对对不同地地形和地地面倾斜斜度作出出反应，自自行调节节步子，让让残疾人人自如地地在崎岖岖地面上上行走。到到了晚上上临睡觉觉前，使使用者还还可将仿仿生脚取取下，像像手机那那样将它它插在插插座内充充电。3研究究机构深圳先进进技术研研究院 htttp:/
13、wwww.siaat.aac.ccn/rreseearcch_22.assp深圳先进进技术研研究院设设立智能能仿生等等7个研研究中心心。智能能仿生中中心的研研究领域域主要有有智能式式机器人人、穿戴戴式人机机界面、实实时快速速视频监监控系统统、汽车车智能电电子、仿仿生系统统及应用用。 研研究项目目有：智智能视频频监控系系统、智智能式穿穿戴式界界面。各各研究中中心的研研究领域域及其项项目分别别有：研究中心 智能仿生 研究领域：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2、智能式穿戴式界面研究中心 医疗器械 研究领域：智能医疗仪器、
14、传感器，生物医学工程及康复医学工程等研究项目：1、无线药丸式肠胃道检查机器人2、无线医护传感器网络节点与系统研究中心 人机交互 研究领域：电脑辅助医学，医学可视化，医学图像，虚拟手术和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究中心 计算与数据模拟 研究领域：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，为城市相关的数据处理、工业使用和大规模计算与仿真科学研究提供工具和方法支撑。研究项目：1、超大规模动漫制作2、超大规模资源监测研究中心 精密工程 研究领域：精密仪器与设备的设计制造；机械设备和系统的研发;生产制
15、造过程的在线监控、诊断 和控制;计算机辅助工程(CAD/CAE/CAM);能源使用、能量储存与传递研究项目：1、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究中心 汽车电子研究领域：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控制技术及汽车电子与智能技术等研究项目：1 新能源汽车牵引动力系统 2汽车底盘与车身电子(电气)控制技术3车载信息系统研究中心 集成电子技术 研究领域：射频/模拟电路技术研究和芯片的开发，同时进行模拟与数字电路的集成技术研究研究项目：1、无线传感器节点SOC（射频收发: 基于标准CMOS RF工艺，传感器：基于标准CMOS工艺 + 简单后工
16、艺处理，基带: 基于标准CMOS mixed signal 工艺）。 2、RFID（CMOS RFID 芯片设计，RFID 应用系统设计）。4论文文论著系系列摘编编（1）l 智能仿生生技术研研究新进进展 hhttpp:/n/abbstrractt.asspx?A=kkjgcc200051000411李慧 , 魏新新利 , Lii Huui , Weei XXinlli在“智能仿仿生技术术研究新新进展”（科科技广场场20005年年10期期）中综综述了智智能仿生生技术在在生物医医学领域域、人工工智能探探索、新新材料的的开发、机机械制造造及化工工领域等等方面的的新进展展与前景景。美国未未来学家家预测
17、测，20006年年，残疾疾人普遍遍能够用用上人造造器官，如如；皮肤肤、骨骼骼、血液液、关节节等。智能材料料的研究究主要依依照仿生生学的方方法，采采用各种种复合技技术，实实现复合合材料体体系的多多功能复复合，以以实现材材料职能能化和器器件集成成化。智智能材料料研究尚尚不成熟熟，但基基本具备备感知、处处理和驱驱动三个个基本要要素。荷荷兰Hooll公公司推出出一种新新型塑料料地板，用用一种维维尼龙和和PVCC制成的的复合材材料，有有防腐、抗抗静电、防防老化、隔隔热保湿湿性，踩踩上去像像羊毛毯毯。英国国也研制制出一种种多用途途弹性水水泥有较较强的抗抗冲击和和折断能能力。中中科院化化学所江江雷等人人也研
18、制制出超疏疏水和超超双疏纳纳米界面面材料。在人工智智能方面面的智能能与仿生生技术相相结合的的机器人人。20002年年日本本本田公司司发布的的Asiimo，能能够理解解人的姿姿态和动动作并自自觉行动动。汽车车制造行行业的机机器人已已得到人人们的普普遍赞赏赏，医疗疗康复中中心的机机器人很很好地发发挥了仿仿生特点点。预言言，211世纪的的机器人人将更丰丰富多彩彩，更好好地为人人服务。仿生制造造发明的的研究，国国内现在在利用生生物脱附附减阻机机理，重重点开展展以农业业机械为为典型的的地面机机械的仿仿生脱附附减阻研研究，发发展仿生生清洁技技术。在化工方方面，王王一平等等人以CCTABB（十六六烷基三三甲
19、基溴溴化铵）在在液体中中自组装装体为有有机模版版，对SSiO22无机分分离膜的的仿生制制备过程程进行研研究，通通过优化化物料条条件制备备出SiiO2分分离膜。南南京工大大沈树宝宝教授主主持的“仿生膜膜生物反反应器处处理废水水技术和和组合工工艺研究究”通过专专家鉴定定，从而而表证：新型生生化处理理技术-膜生物物反应器器处理废废水组合合技术已已成为当当今环保保高技术术及装备备的一个个重要研研究热点点。200年代880世纪纪后，世世界各国国投巨资资进行膜膜生物反反应器开开发和利利用研究究，美国国和日本本等国已已将膜生生物反应应器广泛泛应用于于中水道道污水或或有毒废废水处理理。我国国需要高高膜生物物反
20、应器器数量十十分巨大大，由仿仿生膜制制成的浸浸埋一体体式膜生生物反应应器处理理装置（反反应器容容量1550升）性性能价格格比好，耐耐碱、耐耐有机溶溶剂、膜膜通量好好。其中中试试验验出水指指标达国国家污水水排放一一级指标标。智能仿生生技术的的新进展展将有：不粘水水自清洁洁的仿生生荷叶薄薄膜、仿仿生催化化技术减减低吸烟烟危害、仿仿生催化化氧化制制环已酮酮新工艺艺、仿生生口罩器器、美仿仿生视网网膜技术术 、仿仿生医用用生物材材料及健健康食品品、从银银杏中提提取仿生生杀菌剂剂、仿生生功能材材料、仿仿真人体体系列及及技术、新新型仿生生杀菌剂剂、仿生生耐磨钢钢基复合合材料、仿仿生杀菌菌剂、抗抗菌剂纤纤维等。