工業設計中仿生設計的應用

摘 要：產品設計語言主要體現在生態物質形態的多樣性和奇異性上面，我們知道，大自然是一個豐富多彩的設計庫，在大自然的世界里，無數的生物（動物和植物）都有它們豐富而奇特的生物造型和生物特點，這些形象而鮮明的特征構成了大自然最為鮮明的生態法則。那么仿生設計就來源于此，在產品設計中對生物的形態進行多方位的模仿和參照，給予設計產品自然的特質，這是現代工業設計最為流行的設計理念，本文重點討論的就是工業設計中仿生設計的應用。

關鍵詞：工業設計 仿生設計 應用

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0106-01

設計屬于一種古老的藝術，它歷經古代至現代的過程中，產生出多種不同層次不同類型的理念和風格，我們不難想象得到目前非常常見的仿生設計就是一種非常實用而樸實的設計風格，它彰顯出的是物與自然的融合，通過這樣的設計理念，將自然與人和諧相處的法則流傳于現今的人們生活生產中，必定能夠帶給人類不同凡響的意義。

1 仿生設計的定義以及表現

仿生設計學，亦可稱之為設計仿生學，顧名思義，就是指通過對自然界生物的性能、特征、體態、感官等各種特點的模擬，運用在設計過程中，將設計工藝品彰顯出自然特性的一種設計學。

仿真設計由于是結合了仿生學和設計學的多重特性，因此它可以應用在多個領域，比如工程學、美學、數學、控制學、信息學等等科學，正因為它在多個領域的應用，我們不妨來了解一下仿真設計學仿生形態所具有的特定內涵，這門科學不僅滿足了現代人類對產品的各種心理，也滿足了現代人類在自身精神方面的高級需求，對這門新興科學的表現如下。

（1）仿生設計學中設計產品理念是源于自然的，它在設計過程中，產品的形態總是有一部是屬于自然最原始的本質，這是仿生設計最為根本的來源。

（2）由于仿生設計來源于對動物或者植物的模仿，因此設計出的產品所具有的和諧與美觀體現著大自然的高度對稱性、完美黃金比例性，這些都會讓使用產品的體驗者感受到精神的放松和情緒的平和。

（3）仿生設計通過對動物或者植物動態特征的描繪與模仿，給人傳達出自然界最為美麗的動態感，讓產品使用者感受到自然與生命帶來的巨大能量，也彰顯出生命的偉大與寶貴。

2 仿生設計的應用

（1）確定仿生設計的具體方法。在這一步需要解決以下幾個問題。

①仿生的局部選用與仿生的整體選用，即要仿生方式的整體應用還是局部應用。

②對于仿生原型的選擇，即要找尋到合適的自然生物進行仿生。

③對仿生原型的生理特征的選擇，即要找尋到仿生生物的哪一個生理特點進行模仿。

④對于仿生原型的動態仿生選擇與靜態仿生選擇，即找尋仿生生物的特征是動態的特征還是動態的特征。

⑤確定仿生應該是單一仿生還是組合仿生，即找尋仿生的方式是模仿一個生物的一個特點、模仿一個生物的多個特點還是模仿多個生物的多個特點。

（2）提取仿生特征元素進行細化分析。

在確定了仿生設計的方法之后，一定要認真分析仿生特征元素，比如元素的各種形狀、特點、性能等等特征，然后細化分析，進而在自己的產品中應當使用仿生原型生物的功能與用途，這樣才能傳達出設計的理念與設計的目的。

（3）進行設計評價設計。

評價其目的是將仿生設計的最終可行性達到最高，發現一些設計中出現的問題和瑕疵，最終改成性能優質的仿生品，這個過程一幫要考慮仿生工藝的經濟和環保，甚至精神與美學方面的顧慮。

（4）仿生設計的研究方法—— 創造生物模型。

首先，從自然中選取研究對象，這需要一個認真地篩選過程，通過對生物體的特征進行定性以及定量分析，然后依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，，找出其在設計中值得借鑒合利用的地方。

其次，運動規律分析。利用現有的高科技手段，對生物體的運動規律進行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設計工程中的問題。

3 案例分析

例如車身側面的通風口模仿鱉魚的鰓裂。其實我們都知道當汽車在高速行駛的過程中，往往會承受許多來自空氣的阻力或者車身內部的各種摩擦力，由于這樣的阻力降低了汽車行駛過程的穩定性性能，如果使用模仿大自然生物界鱉魚的鰓裂來設計車身側面的通風口，就能夠有效解決阻力致使汽車平衡與穩定性降低的問題。

首先，我們選擇生物仿生原型的時候，通過對各種魚類的形態和特征進行分析，最終選定了鱉魚的鰓裂。

其次，我們要對鱉魚的鰓裂進行細節性地分析，鱉魚的鰓裂形態逼真而且流線型良好，最重要的是鱉魚的鰓裂完全符合物理研究中的流體力學的特征，當鱉魚在海水中行進時，能夠將水中的阻力降低到最低限度，保護自身的平穩。鑒于這一特點，汽車側面通風口的設計就是從此處得到的靈感。

最后，我們就是對車身設計制造方面與鱉魚的鰓裂相融合，形成真正意義上的仿生。將仿生產品的整體性能進行測試，反復進行修正，最終讓仿生達到最優質的水平。

現代社會生活理念越來越崇尚自然、綠色、健康，能夠將仿生廣泛應用于工作也設計是時代發展的方向。仿生設計作為一種與人、與人居環境相互協調的設計方法，在我們現在這個強調綠色設計和可持續發展的時代，必將對人類的設計產生極其深刻的影響。希望本文的研究對于仿生手法在工業設計中帶來一定的意義。

參考文獻

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