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基于仿生学的产品设计应用研究论文一、仿生学与仿生设计仿生学是模仿生物特殊本领的一门科学，仿生学一词来自于希腊语“Bio”，代表“生命”，同时词尾“nic”代表“具有……的性质”。同时笔者认为“仿生学学科领域是研究以具有生物系统特征的方式、以类似于生物系统方式或者是以模仿生物系统的系统性科学”。仿生学是一门现代才兴起的跨领域科学，他最早出现在20世纪60年代。但是在后面的极长的时间里，人类产生了大量出色的仿生设计。本文将选取一些汽车设计与灯具设计的实际案例进行分析，它们都反映了产品设计世界中富多彩的仿生设计产品。同时仿生学界也有一种观点“自然系统已经产生大量的具有创意和实用性的解决方案，而且可以给人类带来灵感，帮助人类在气候控制、食品科学领域进行大量的社会性创新”。然而，回望过去的设计历史，从新艺术运动到流线型运动，设计领域虽然有大量的模仿自然世界的系统论和产品，但是仍然紧紧是在模仿自然世界对象的表面意象，对人类世界的产品和艺术形态进行美化和雕琢。作为现代工业设计的代表性行业之一，汽车设计和灯具设计行业始终徘徊在炫目的形态游戏与表象的仿生学边缘。二、仿生学在产品设计中的应用实例和分析（一）仿生学在汽车设计中的应用在汽车设计中，仿生学是一种有历史意义的设计方法之一，它的应用角度一直在企业界和学术界产生极大的讨论和关注。汽车设计在刚刚出现的时候，以对汽车车身进行差异化的装饰和包装，追求商业上的眼前利益。然而随着汽车产生的进一步发展，汽车给人类所在的生存环境带来很多消极的因素：能源危机、大气污染、城市堵塞等。这些负面现象使得设计界对汽车仿生造型设计的设计方法论进行研究和讨论。目前汽车设计依然在模仿自然界生命的意象形态。在修辞学方面，人造产品是由特征、原理、情绪三种系统性科学论据组成的，在对象外部形态体现了汽车产品的表面特征。作为“自然界的翻译者”的著名产品设计师路易吉·科拉尼，参考自身对于自然世界的独到见解，运用曲线模拟自然界生命意象，设计出历史性的生物意象形态，进一步将它用到汽车设计中。在设计界，甲壳虫汽车在模拟自然系统生命对象的设计论中当属最典型的案例。著名设计研究者帕帕奈克在情感化设计与仿生学理论的基础上对甲壳虫汽车的造型设计进行了评论。他论述说：较小的生命形态特征让人觉得需要呗保护和温暖，并且将这种造型特征在汽车设计中应用，可以让大家获得对这辆车的情感化认知。甲壳虫的造型设计为汽车带来了独特的特征和味道，而且让设计说话，带给大家充实而生动的情感体验。仿生设计不仅在产品造型的角度发挥巨大价值，同时也关联产品和服务构成强大的生态系统，能将全方位可持续的体验带给消费者。奔驰公司在进行可持续未来汽车产品设计的时候，运用仿生设计的系统论保证了汽车在能耗、安全性、低阻力等方面的优势，并且在汽车从设计、生产、驾驶、维护、废物销毁、再循环使用的全生命周期都进行仿生设计研究，力图打造汽车生态系统。该公司的所有设计师都从自然界生物的流体力学研究出发，不断从植物和动物身上获取灵感，最后发觉出提升汽车整体架构强度、降低成本消耗、极大降低能耗和风阻的系统性设计方法，而且使用计算机设计软件对整体形态造型进行计算，这样就保证汽车在进行测试阶段非常安全，同时汽车也获得了极大的轻量化设计。最近几年，奔驰汽车不断将自身的跨学科研究结晶向更高的领域推进，他们研发的BIOME汽车现在可以从自然系统设计中脱离出来，研发人员在经过深入研究后，使用最先进的能源技术将汽车减轻到不可思议的地步，而且在成为废品后可以自动降解，形成极大的再循环，而且汽车还是用太阳能这一无限循环资源对传统能源进行替代，在环境友好方面又迈进了一大步。（二）仿生学在灯具设计中的应用在灯具设计中，仿生学也可以产生巨大的作用，在结构仿生设计角度看，我们可以发现力学机构可以模拟自然生物的身体全部分，包括植物的叶子、茎部、根与动物的骨骼等部分。设计师JohnWischhusen通过仿照人的骨骼设计的一个灯具，至今让人回味无穷，感慨设计师强大的洞察力和勇气，让世人感受仿生设计带给大家生活的独特魅力和审美品位。还有的灯具设计借鉴蜂巢的六角形排布结构设计，利用其稳定、节省原料、高强度等特点。而且设计师使用蜂巢结构设计为产品带来很多优点，诸如隔音隔热、重量轻等等，在各大交通器设计领域都经常运用。在仿生形态趣味性方面，本身仿生的形态来自自然界，具有一定的.趣味性，将他们运用到产品设计中，带给大家可爱、温暖、自然的全方位感觉。比如著名的蜜蜂台灯设计，他的反光板运营蜜蜂翅膀的形态，灯泡运用蜜蜂头部的形态，支撑结构的造型来源于蜜蜂的脚形态，整个台灯的设计完全模拟了一只休息的蜜蜂，非常传神和有趣。三、仿生设计的未来展望仿生设计强调跨领域、独创性、边缘化，不管仿生设计的理论、内容、方法的发展，这些特征都是表现的很明显。（一）技术