科技名词

机械仿生学

bionic mechanical engineering

定义：将人类与自然生命组织的功能和进化过程延伸到机械产品的学科分支。

学科：机械工程_机械设计与制图_机械设计_机械仿生学

相关名词：仿生学 仿生机械系统 仿生设计

【延伸阅读】

机械仿生学是仿生学的一个分支，主要研究模仿生物的形态、结构、材料、运动机制和控制原理，以设计并制造出功能更强、效率更高的机械产品。仿生机械具有像生物的运动器官一样精密的条件，又具有优异的智能系统，可以进行巧妙控制，执行复杂动作。

仿生机械学的研究内容包括对生物力学和生物能量学的基础理论研究，对生物材料和生物运动的仿生设计与制造，以及对生物感知、控制、集群乃至智能等前沿领域的仿生。其成果现已应用于工业自动化、医疗康复、航空航天、机器人等多个领域。

仿生机器人是仿生机械学中的一个最具代表性和实用性的应用典范。它从根本上体现了仿生机械学的应用理念，集成了众多仿生机械学的研究内容，其发展水平基本上就代表着仿生机械学的发展水平。从三国时期诸葛亮的木牛流马，到20世纪中后期由机电系统实现的仿动物和仿人形的运动机器人，再到如今引入AI的具身智能机器人，仿生机器人发展迅猛。现在它不仅形态逼真，智能化程度也有大幅提高，能够自主学习、适应环境变化。在仿生机械学方面，我国呈现出了后来居上的良好势头。

目前，仿生机械学的发展趋势如下：

1.微型化，即以微机电系统（MEMS）支撑的微型仿生机械；

2.智能化，即结合了人工智能的具身智能系统；

3.协作化，即多个仿生机械装置的集群控制、协同工作。未来最终的目标是，实现结构仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生、群体仿生和智能仿生的有机结合，达到超越生物的性能，适应复杂多变的环境，更好地服务于人类的生产生活。