上浒充鱼大漫 Shanshal gina Tans Untuirsity 上海交通大学通识教育课程 力学仿生一启示与探索 第一章绪论 教师： 陈俐 电话： 13916681363 地址： 木兰楼B629 Email: li.h.chen@sjtu.edu.cn 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学通识教育课程 力学仿生 —— 启示与探索 第一章 绪 论 教师： 陈俐 电话： 13916681363 地址： 木兰楼B629 Email： li.h.chen@sjtu.edu.cn 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
力学仿生一绪论 ·总体思路 ·Examples仿生的例子 ·What?课程内容有什么？ ·Why?目的，意义？ 。How?如何教？如何学？
力学仿生 —— 绪论 • 总体思路 • Examples 仿生的例子 • What? 课程内容有什么？ • Why? 目的，意义？ • How? 如何教？如何学？
本课时任务（课时1-2) ·理解本课程的总体思路 ·了解学习本课程的意义、对象和范围 。 知道如何有效进行本课程学习 ·体会从自然界获取创新灵感的思路
本课时任务（课时1-2 ） • 理解本课程的总体思路 • 了解学习本课程的意义、对象和范围 • 知道如何有效进行本课程学习 • 体会从自然界获取创新灵感的思路
总体思路 看生物 仿生物 力怎么产生？ 力怎么产生？ 如何作用？ 模仿 如何作用？ 运动怎么产生的？ 模仿 运动怎么产生呢？ 自然界中动物的运动 模仿 希望的运动 飞 游 爬 跑
总体思路
总体思路说明 ·原动力：梦想 -描述：希望在。。。 的环境中实现。。。动作 ·实现的途径之一：从自然界中动物的运动中获得 启发 一动物的运动和希望的动作有哪些相似性呢？ 一动物的运动是如何实现的呢？ 一实现运动的力从哪里来的呢？ - 如何模拟产生类似动物的力？这个力，是否产生类 似动物的运动？ 一这个类似的运动是否实现梦想？ ·理论依据：牛顿运动定律
总体思路说明 • 原动力：梦想 – 描述：希望在。。。的环境中实现。。。动作 • 实现的途径之一：从自然界中动物的运动中获得 启发 – 动物的运动和希望的动作有哪些相似性呢？ – 动物的运动是如何实现的呢？ – 实现运动的力从哪里来的呢？ – 如何模拟产生类似动物的力？这个力，是否产生类 似动物的运动？ – 这个类似的运动是否实现梦想？ • 理论依据：牛顿运动定律
总体思路说明 看生物 仿生物 力怎么产生？ 力怎么产生？ 如何作用？ 模仿 如何作用？ 运动怎么产生的？ 模仿 运动怎么产生呢？ 自然界中动物的运动 模仿 希望的运动 飞 游 爬 跑 梦想
总体思路说明
课程内容 ·“看生物”是课堂讲授的重点 一了解自然界中典型的动物运动方式 一理解力对运动的影响机理 一启发创新思维 “仿生物”是课堂讨论、课后作业的重点 一领会仿生创新的思路 一通过现有仿生模型、产品的实验加深力对运动影响 的理解，对优缺点进行评价，并提出改进想法与措 施
课程内容 • “看生物”是课堂讲授的重点 – 了解自然界中典型的动物运动方式 – 理解力对运动的影响机理 – 启发创新思维 • “仿生物”是课堂讨论、课后作业的重点 – 领会仿生创新的思路 – 通过现有仿生模型、产品的实验加深力对运动影响 的理解，对优缺点进行评价，并提出改进想法与措 施
几个仿生的例子 莱特兄弟与飞机 达·芬奇与飞机 空中无人机 奔跑机器人 软体机器人 上海交大学子成果
几个仿生的例子 莱特兄弟与飞机 达·芬奇与飞机 空中无人机 奔跑机器人 软体机器人 上海交大学子成果
飞行的梦想一莱特兄弟与飞机 像鸟一样翱翔天空，是人类自古的梦想，风筝、竹蜻蜓、热气 球、扑翼、固定翼、螺旋桨。。。 问题：莱特兄弟在飞行史上的关键贡献是什么？
飞行的梦想 —— 莱特兄弟与飞机 像鸟一样翱翔天空，是人类自古的梦想，风筝、竹蜻蜓、热气 球、扑翼、固定翼、螺旋桨。。。 问题：莱特兄弟在飞行史上的关键贡献是什么？
凯利爵士（英国）与固定翼飞行 ·空气动力学之父 ·飞机飞行必须升力大于重量，且推力大于阻力。这是首度 有人把升力来源和推进动力分开说明，他也把气动合力分 离成升力和阻力。 ·他曾在Nicholson Journal of Natural Philosophy出版了论文 “On Aerial Naviation”当中提到：解决这个整个问题的关 键在于制造一个表面，利用这个面所受到的空气阻力，形 成支撑动力主体的浮力。因为他的“固定翼”概念而开始 有了现今飞行器的架构出现。 那么，莱特兄弟在飞行史上的关键贡献究竟是什么？ 10
凯利爵士（英国）与固定翼飞行 • 空气动力学之父 • 飞机飞行必须升力大于重量，且推力大于阻力。这是首度 有人把升力来源和推进动力分开说明，他也把气动合力分 离成升力和阻力。 • 他曾在Nicholson Journal of Natural Philosophy出版了论文 “On Aerial Naviation”当中提到：解决这个整个问题的关 键在于制造一个表面，利用这个面所受到的空气阻力，形 成支撑动力主体的浮力。因为他的“固定翼”概念而开始 有了现今飞行器的架构出现。 那么，莱特兄弟在飞行史上的关键贡献究竟是什么？ 10