摘要：概述了微型飞行器研究与发展现状,分析了实用化面临的主要技术关键,重点讨论了低雷诺数空气动力学、高升阻比气动布局、智能控制等问题.已有的经验和理论分析表明:主尺度小于15cm以后,用常规方法已经很难设计出具有良好飞行性能的微型飞行器,而必须采用仿生学方法.对微型飞行器仿生学设计中的一些主要问题,包括高升力、高机动性、抗干扰稳定性以及飞行过程的力能学分析等问题分别进行了讨论.

摘要：背景:2010年德国学术交流中心经济上支持通讯作者,访问德国感染研究中心分子生物技术学部,合作项目《多孔生物镁支架的负重组织工程骨仿生技术基础及应用研究》项目,已完成该工作及生物镁仿生涂层基础实验。目的:研究股骨干大面积缺损多孔生物镁支架和新长入骨的仿生力学,以及板状骨科植入物和宿主骨的仿生力学,提出设计原则和发展方向。方法:以客户定制的多孔支架/新长入骨复合材料微体积元模型和板状植入物/宿主长骨层状复合材料微体积元模型为对象,利用弹性力学及体积定量多相分析等方法,提出各自的弹性模量混合法则,以及新长入骨(或宿主骨)的机械应力(刺激)公式。结果与结论:不同多孔支架材料的弹性模量和体积分数条件下,比较新长入骨的机械应力(刺激)和支架机械应力:①新长入骨/多孔金属(除多孔钽等外)支架复合材料强度明显高于原宿主骨,可能解决部分脱钙骨支架和人自体骨髓间充质干细胞复合物及其他非金属支架在植入人体早期缺乏一定力学强度的问题。②多孔支架材料的弹性模量和体积分数愈小,新长入骨所受到的机械刺激愈大。对于负重组织工程骨,特别是客户定制的股骨干、胫骨干、腓骨干等大面积缺损多孔支架,多孔生物镁支架是最佳选择。不同板状植入物的弹性模量、板厚度和应变,以及表面微结构和仿生涂层对宿主骨的机械刺激都有影响:①板状骨科植入物强度和刚性是最重要的。当植入板厚度愈小,弹性模量增大引起宿主骨的机械刺激减小愈不明显。②降低弹性模量的表面微结构对局部降低应力遮挡效应,保证宿主骨机械刺激,改善生物相容性,加强生物固定等是必要的。

摘要：根据仿生物力学原理,利用在生物力学研究中得到的运动、速度和压力数据,设计研制仿生物力学成鞋耐磨试验机,通过模拟脚穿上鞋在一个磨损面上实际行走进行的试验,测定鞋底磨耗量或磨耗状况及鞋面和帮底粘合变化情况。该仪器兼具了实验室测试的快速性和试穿试验的真实性。选取代表性的皮鞋样品进行试验验证,建立了仿生物力学成鞋耐磨试验方法;测试结果表明,试验机结构合理、运行稳定可靠,满足设计要求,为鞋类耐磨性能测试提供了一种更符合实际的方法。

摘要：针对人体运动控制系统复杂性带来的时滞抵御原理不明确问题,提出利用经验数据库的指尖倒立棒无模型预测控制方法。依据指尖倒立棒平衡控制模型,借鉴人类记忆经验决定运动方式的特点,以常规比例控制方法建立使模型稳定的输入输出经验数据库,再采用Model on Demand(MOD)方法重新构建系统局部最优模型,最后通过模型预测控制完成优化策略的选择。仿真分析表明,无模型预测方法在倒立棒平衡控制中,提升了系统抵御时滞影响的能力,为仿生机械智能控制系统设计提供了新思路。