今天小编给大家找来了《工业设计中仿生设计论文(精选3篇)》仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：在人类对自然的不断探究以及发现的过程中，人们有意识的对自然进行模仿以及设计，创造出各种与人们实际需求相吻合的产品。在这种状况之下，仿生设计在工业设计中逐渐的应用了起来，在现阶段的发展中，仿生设计对于人与自然的和谐更为重视，其在设计过程中注重环境的保护，继而有效地推动环境的可持续发展。
工业设计中仿生设计论文 篇1：
工业设计中仿生设计的应用
摘 要：产品设计语言主要体现在生态物质形态的多样性和奇异性上面，我们知道，大自然是一个丰富多彩的设计库，在大自然的世界里，无数的生物（动物和植物）都有它们丰富而奇特的生物造型和生物特点，这些形象而鲜明的特征构成了大自然最为鲜明的生态法则。那么仿生设计就来源于此，在产品设计中对生物的形态进行多方位的模仿和参照，给予设计产品自然的特质，这是现代工业设计最为流行的设计理念，本文重点讨论的就是工业设计中仿生设计的应用。
关键词：工业设计 仿生设计 应用
设计属于一种古老的艺术，它历经古代至现代的过程中，产生出多种不同层次不同类型的理念和风格，我们不难想象得到目前非常常见的仿生设计就是一种非常实用而朴实的设计风格，它彰显出的是物与自然的融合，通过这样的设计理念，将自然与人和谐相处的法则流传于现今的人们生活生产中，必定能够带给人类不同凡响的意义。
1 仿生设计的定义以及表现
仿生设计学，亦可称之为设计仿生学，顾名思义，就是指通过对自然界生物的性能、特征、体态、感官等各种特点的模拟，运用在设计过程中，将设计工艺品彰显出自然特性的一种设计学。
仿真设计由于是结合了仿生学和设计学的多重特性，因此它可以应用在多个领域，比如工程学、美学、数学、控制学、信息学等等科学，正因为它在多个领域的应用，我们不妨来了解一下仿真设计学仿生形态所具有的特定内涵，这门科学不仅满足了现代人类对产品的各种心理，也满足了现代人类在自身精神方面的高级需求，对这门新兴科学的表现如下。
（1）仿生设计学中设计产品理念是源于自然的，它在设计过程中，产品的形态总是有一部是属于自然最原始的本质，这是仿生设计最为根本的来源。
（2）由于仿生设计来源于对动物或者植物的模仿，因此设计出的产品所具有的和谐与美观体现着大自然的高度对称性、完美黄金比例性，这些都会让使用产品的体验者感受到精神的放松和情绪的平和。
（3）仿生设计通过对动物或者植物动态特征的描绘与模仿，给人传达出自然界最为美丽的动态感，让产品使用者感受到自然与生命带来的巨大能量，也彰显出生命的伟大与宝贵。
2 仿生设计的应用
（1）确定仿生设计的具体方法。在这一步需要解决以下几个问题。
①仿生的局部选用与仿生的整体选用，即要仿生方式的整体应用还是局部应用。
②对于仿生原型的选择，即要找寻到合适的自然生物进行仿生。
③对仿生原型的生理特征的选择，即要找寻到仿生生物的哪一个生理特点进行模仿。
④对于仿生原型的动态仿生选择与静态仿生选择，即找寻仿生生物的特征是动态的特征还是动态的特征。
⑤确定仿生应该是单一仿生还是组合仿生，即找寻仿生的方式是模仿一个生物的一个特点、模仿一个生物的多个特点还是模仿多个生物的多个特点。
（2）提取仿生特征元素进行细化分析。
在确定了仿生设计的方法之后，一定要认真分析仿生特征元素，比如元素的各种形状、特点、性能等等特征，然后细化分析，进而在自己的产品中应当使用仿生原型生物的功能与用途，这样才能传达出设计的理念与设计的目的。
（3）进行设计评价设计。
评价其目的是将仿生设计的最终可行性达到最高，发现一些设计中出现的问题和瑕疵，最终改成性能优质的仿生品，这个过程一帮要考虑仿生工艺的经济和环保，甚至精神与美学方面的顾虑。
（4）仿生设计的研究方法—— 创造生物模型。
首先，从自然中选取研究对象，这需要一个认真地筛选过程，通过对生物体的特征进行定性以及定量分析，然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型，，找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。
其次，运动规律分析。利用现有的高科技手段，对生物体的运动规律进行研究，找出其运动的原理，针对性的解决设计工程中的问题。
3 案例分析
例如车身侧面的通风口模仿鳖鱼的鳃裂。其实我们都知道当汽车在高速行驶的过程中，往往会承受许多来自空气的阻力或者车身内部的各种摩擦力，由于这样的阻力降低了汽车行驶过程的稳定性性能，如果使用模仿大自然生物界鳖鱼的鳃裂来设计车身侧面的通风口，就能够有效解决阻力致使汽车平衡与稳定性降低的问题。
首先，我们选择生物仿生原型的时候，通过对各种鱼类的形态和特征进行分析，最终选定了鳖鱼的鳃裂。
其次，我们要对鳖鱼的鳃裂进行细节性地分析，鳖鱼的鳃裂形态逼真而且流线型良好，最重要的是鳖鱼的鳃裂完全符合物理研究中的流体力学的特征，当鳖鱼在海水中行进时，能够将水中的阻力降低到最低限度，保护自身的平稳。鉴于这一特点，汽车侧面通风口的设计就是从此处得到的灵感。
最后，我们就是对车身设计制造方面与鳖鱼的鳃裂相融合，形成真正意义上的仿生。将仿生产品的整体性能进行测试，反复进行修正，最终让仿生达到最优质的水平。
现代社会生活理念越来越崇尚自然、绿色、健康，能够将仿生广泛应用于工作也设计是时代发展的方向。仿生设计作为一种与人、与人居环境相互协调的设计方法，在我们现在这个强调绿色设计和可持续发展的时代，必将对人类的设计产生极其深刻的影响。希望本文的研究对于仿生手法在工业设计中带来一定的意义。
参考文献
[1] 王云鹏，任露泉.柔性仿生技术的研究和应用[J].公路交通科技，1996（4）：45-49.
[2] 杨大智.智能材料与智能系统[M].天津：天津大学出版社，2000，1.
[3] 简召全.工业设计方法学[M].北京理工大学出版社，1995.
[4] 郑文纬，吴克坚.机构原理[M].北京：高等教育出版社，1997.
[5] 柳冠中.设计文化论[M].哈尔滨：黑龙江科技出版社，1997，6.
作者：张婉琳
工业设计中仿生设计论文 篇2：
工业设计中仿生设计的运用
摘 要：在人类对自然的不断探究以及发现的过程中，人们有意识的对自然进行模仿以及设计，创造出各种与人们实际需求相吻合的产品。在这种状况之下，仿生设计在工业设计中逐渐的应用了起来，在现阶段的发展中，仿生设计对于人与自然的和谐更为重视，其在设计过程中注重环境的保护，继而有效地推动环境的可持续发展。仿生设计是一种全新的设计方式，在实践中通过生物学的相关原理进行构造系统的设计，进而有效地满足人们的各种实际需求。对此本文主要对工业设计中的仿生设计地应用进行简单的探究分析。
关键词：工业设计；仿生设计；运用
文章编码：1672-7053（2017）08-0065-02
1仿生学与工业设计概念
仿生设计是在实际中基于生物的自身特性而发展的一种衍生设计模式， 在实践中可以有效地保障此种设计与人们的实际需求更加吻合。因为生物的特性以及结构高度精密巧妙，对此在進行生物的特性以及结构形态的研究过程中会受到一定的启示，进而不断的累积自身的知识，在设计中应用此种知识。我们可以这样认为，仿生设计就是通过人们对仿生学的原理利用进行的工业设计。仿生学在实践中是把生物作为主要研究对象并且进行研究学习生物的相关技术手段，在对相同的生物进行研究过程中会发现不同的技术手段，这些不同的发现会给人们带来不同的影响。仿生学并不是传统的、纯粹的技术学，仿生学在实践中并不是单纯的通过生物的原型对其进行创作，而是基于生物作为主要参考依据，再此基础之上对其进行不断的创作发展，进而获得相关设计形态。设计师在实践中首先要对生物的特征进行系统的感知，然后根据自己的观念以及想法将其抽象化，在抽象化之后在通过不断的创作获得不同的设计。仿生知识充分的借鉴不同生物的习性、特征功能，并不是全部的设计都是来源于生物自身，设计人员在实践中会应用其部分特征，并不会对其全部应用。
2仿生设计的内涵及其表现
2.1自然性特征
仿生设计的理念包含自然性的特征，在创造产品时，主要是对自然界的万事万物进行探究，把自然的原始特征和本质提取出来元素化，把这些元素运用到工业产品中，使其具展现出自然的元素。在实际的设计过程中，其理念具有一定的自然性特征，可以保障其实际仿生的原型具有一定的操作性以及实践性，这样在实际的应用中也就更加具有灵活性。
2.2动植物元素的仿照
仿生设计就是对一些动物、植物进行参考，对动物、植物的形态和动作进行提炼，把提炼出的元素运用在设计中，进而充分地保障动植物的和谐性以及对称性，充分的彰显动植物的整体艺术性以及美观性，这样才可以有效地满足人们的精神需求。
2.3充分长相生命的活力
仿生设计在实践中主要就是对于一些动植物以及人类较为相似的部分的模仿，对其进行深入的分析，进而设计出全新的形态产品。此种模式在实践中可以精准的传递自然的美感，可以让产品更加具有生命力，进而充分的激发人们内在的情感，让其感受到生命、自然的巨大能量，感受到生命的生生不息以及蓬勃活力。
3工业设计中仿生设计的过程
3.1明确仿生设计方式手段
进行仿生设计的整个流程中，要先提炼出一套独特的设计方式和手段，在此基础上，开始进行生物模型的构建。对此在实践中必须要对自然生物进行系统的选择以及比较，通过生物定性以及定量的分析，构建虚拟以及实体的模型，在对其进行系统的分析，探究仿生内容。
3.2细化仿生的各种元素
在明确了具体的仿生设计的方式与手段之后，就需要开始设计出在仿生设计中的具体流程和步骤。在整个过程中，要细化分析提炼的元素的具体形态、具体性能以及独有的特征，要对整个仿生生物的所有元素进行系统的归纳整理，要基于仿生生物的原型的功能以及用途深入的研究，进而彰显仿生的实际目的，充分的满足人们的各种实际需求。
3.3强化设计，综合评价
在实际的仿生设计流程中，不仅要合理利用不同种类的仿生技术手段，还要通过对这些仿生技术手段进行创新，来设计出相关的仿生产品。在实际的设计中累积经验，对其进行系统的评价，探究其存在的各种问题，在实际的试用中对其进行优化完善，继而提升其产品的整体质量。在仿生工艺的实际设计过程中必须要遵循一定的自然规律，在保障仿生工艺经济性的同时，要强调环境保护。
4工业设计中仿生設计的应用
在工业设计中，通过仿生设计技术可以有效的推动工业的长足发展，明确其发展方向，真正的实现实用性以及功能性高度统一，在工业设计中，仿生设计运用的较为广泛，对此有必要进行进一步的分析和探究。
4.1形态的仿生
形态的仿生广义上是基于视觉效应之上来进行的仿生设计，在真实的设计过程中，还可以分为具象和抽象的形态仿生。在其具象形态仿生中，设计人员要对其进行深入的观察与分析，把实际的仿生实物形态进行充分的应用，这一点在一些儿童玩具以及装饰品中应用较为广泛；而抽象的形态仿生就是在实践中提升对创作设计理念的重视，把一些复杂的生物形态进行简化处理，通过想象、联想，充分的融合生活经验，进而提升其整体的实用性。这种模式的仿生设计具有浓烈的设计主观色彩，其整体结构模式变化较多。
4.2功能的仿生
在工业设计中要想真正的实现仿生设计的功能，相关研究设计人员必须要明确自身的职责与义务，先要对各种不同的生物其功能进行系统的归纳整理分析，形成科学理论后，才能在设计过程中去借鉴科学家的各种理论研究成果，进而保障其与人类的实际需求以及市场的实际变动趋势相吻合。
对此在实践中，科学家要具备较为完善的知识结构，要与设计师进行有效的整合，将其知识转化为相关产品并且投放到市场之中，设计师在实践中要对于仿生设计与市场的内在关系进行科学的分析，进而提升产品的实用性；设计人员在进行设计思想提出的同时，要加强对一些自然生物的观察以及分析，加强与科学家的沟通，进而提升仿生设计的实际市场价值。
4.3结构和材料的仿生
设计师在实际的设计过程中，处理对生物的外形、功能等相关因素进行仿生，也可以对其实物结构进行仿生，在实际中要学习以及效仿自然中各种优质的结构，要加强对自然的研究与探究，要加强对各种优良结构的学习以及应用，将其作为今后技术研究的重要发展方向。
5结语
在日益提升的物质文化生活的今天，人们对生活的质量和需求在不断的提升，而仿生设计在工业设计中的应用也在不断的扩大，仿生设计在实践中可以有效的丰富工业产品的种类，可以为工业生产提供新鲜的血液以及原动力。工业产品的多样化，在一定的程度上推动了国家工业的发展。在现阶段的发展中，必须要加强对各种技术产品的创新，不断地优化增强科学技术的素质能力，提升对仿生对象的深入研究，提升对各种新兴的仿生方式与手段的了解与应用，实现人类发展和环境保护的高度统一。
参考文献
[1]陈天超，韩松芸. 工业设计中仿生设计的应用[J]. 河南科技，2014，（01）：11.
[2]张婉琳. 工业设计中仿生设计的应用[J]. 科技资讯，2013，（06）：106.
作者：冯达伟
工业设计中仿生设计论文 篇3：
浅谈仿生设计在工业设计中的应用
仿生学作为一门通过研究生物系统的结构、性状、原理、行为为工程技术的发展创新提供新思路、新方案的技术学科。在与设计艺术思想的碰撞中，产生了一门边缘学科——仿生设计学。仿生设计就是指设计师们在进行新产品开发设计时，研究自然有机体的“形”、“音”、“色”、“动”，和生物特征规律，进行模仿与提炼，来赋予产品生命与情感，使人们在消费时，产生心理的共鸣、情感的体验。
一、中国古典哲学的仿生思想
远古时期，人们的生活生产资料都来源于自然，器物形态也呈现着原始抽象的自然形态。在与大自然不断的斗争妥协中，中国先人们形成了朴素的自然哲学思想，如“天人合一”与“五行相生相克”的思想。“天人合一”是指人是自然的一部分，人的生存与发展建立在与自然共生互补的基础上的。他们认为只有达到了“天”、“地”、“人”和谐统一的完美境界，才能产生完美的器物。在此思想基础上发展起来的手工艺论著，如春秋时期的《考工记》、明代的《天工开物》，集成了原始的产品造型与材料应用法则，体现了古人们“外师造化”、“中得心源”的自然形态，概括抽象能力和利用改造自然材料，构造具有形式美感的器物形态能力。
二、仿生设计在中国古代器物造型中的应用
中国古代的日常生活用品，如陶器、家具、铜镜、生产工具等取材于自然，造型也多是对动、植物形态的抽象再现。如新石器早期的瓜果和葫芦形状陶器，新石器晚期的猪形陶壶、兽形陶壶、水鸟形陶壶、龟形陶壶等，体现了人类对自然的敬畏和信仰，是古代先民仿生意识的流露。陶鬶是其中有代表性的一种温酒斟酒器具。陶鬶中下部丰腴的兽腹和兽臀，可以加大储酒的容量；鼎立的三足可以稳定容器；三足的中空部分可以点火烘烧加热。陶鬶的尾部上翘，形成提梁；颈部上耸高昂，使整个器形具有挺拔的气势。陶鬶是形态仿生与功能仿生的完美结合，体现了古人高超的抽象造型能力。新石器时期的彩陶常装饰水纹、漩涡纹、云雷纹、鱼纹等图案，体现了古人的视觉图案仿生智慧。在漫长的封建社会，中国的仿生器物也得到了进一步的发展。三国两晋时期的茶具、酒具、文具等模仿动物的造型，如鸡头壶、鹰形盘；唐宋时期仿生植物的瓜形壶、花形盘等。明清时期的仿生设计更加丰富，自然a生活的一切人、事、物、动植物等都可以进入器物的造型和图案中，寄托美好的寓意，象征富足生活。
中国的古典家具中也常常能看到仿生设计的影子。人们常见的木墩，就是南瓜造型的仿生，逐渐演变而来。中国古典家具的某些功能构件，如案几、椅凳的脚，常模仿兽足；柜的顶饰，沙发椅的扶手和靠背等常采用龙的变型。
三、仿生在西方工业设计史中的发展与应用
仿生设计在英国工业革命后得到了长足发展。19世纪末的新艺术运动就是运用海藻、草、昆虫等自然元素和充满活力、波浪形、流动的线条，以及充满美感的女性形象和有机形态作为建筑造型、产品造型和平面设计的装饰元素与创作灵感进行设计的。如爱米勒·加雷设计的玻璃制品，整体运用流畅和不对称的有机造型，乳色肌理上装饰以花朵、叶子、枝蔓、蝴蝶等图案。他设计的家具也以异域植物和昆虫作为装饰题材，怒放的鲜花和花叶缠绕构成独特的表面装饰效果。著名的“睡蝶床”，就是使用的玻璃和珍珠传达了蝴蝶身体和翅膀的轻盈感觉，黑白交替的木头纹理则再现了蝶翅的斑纹。
仿生设计在当代西方呈蓬勃之势，最具颠覆性的设计师路易吉·克拉尼提到: 自然界有几千几万年的演变过程，它是逐渐按需求和必然存在的条件进化而来的，而人类最近一两百年才有工业的发展和各种技术的实现。我们必须遵循大自然的规律，他将曲线构成的独特生态形状,运用于产品、时装、汽车、建筑和工艺品等广泛的设计中。他设计的佳能单反相机独特的细节曲线给双手带来无以伦比的握感。他认为世界是圆的，他的灵感都来自于自然,他所做的无非是模仿自然界向人们揭示的种种真实。
四、仿生设计在工业设计中的具体应用方法
1. 形态仿生设计
产品的形态承载着设计师的设计理念，是与消费者沟通的桥梁。在当下回归自然，绿色设计的理念下，形态仿生设计成为了设计师的主要设计手段。菲利浦•斯达克的外星人榨汁机，就是以昆虫般的细长三足，仿佛来自外太空生物的怪异头部，引起了人们的无限遐想和购买欲望。
形态仿生设计分为具象仿生和抽象仿生。具象仿生直接真实的再现和描绘自然生物形态，形式生动活泼，极富生命力和亲和感，常用于儿童产品和家居用品的设计。抽象仿生是将自然形态简化、提炼，通过联想、夸张、变形的手法，使产品形态在“似”与“不似”之间，产生趣味性和探索性。抽象仿生具有简化性、概括性、想象性的特点，极富个性和创造力，也更加符合生产工艺和运输包装的要求。
2. 功能结构仿生设计
功能结构仿生主要是研究生物体在自然界的特异生存本领或身体内部特殊结构，通过技术手段模仿其功能与构造，用于改进现有产品的使用方式或技术系统，实现产品的舒适性与便利性，完成产品的升级换代。如日本新干线高速列车采用仿生于猫头鹰羽毛和翠鸟喙的降噪设计，行驶过程出奇地安静。猫头鹰的羽毛呈锯齿状排列，穿过夜空时，悄无声息，高铁与上方电线连接的装置便采用这种锯齿状结构；翠鸟的喙使它从空中向水面俯冲时在最大程度上减少能量损失，列车的前部采用类似形状可帮助列车在穿过隧道时不会产生低水平音爆。再如，蜂巢由排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，科学家计算出是最节省材料的结构，且容量大、极坚固。人们仿其构造制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜂窝结构头盔的设计因其省料、容量大、强度高、透气好的特点获得了德国红点设计大奖。美国佛罗里达州大学工程师里克·林德从海鸥身上得到启发，研制出一种能在高层建筑周围寻找出路，同时又可猛扑向林荫大道的远程遥控侦察机，很多现代战场正是由高层建筑和林荫大道构成。林德手拿的就是基于海鸥可在“肩部”和“肘部”弯曲翅膀的能力设计的飞机原型。笔直的“肘部”在最大程度上提高了稳定性，“肘部”以下部分则提高飞机在骤降、俯冲和翻滚时的灵活性。
3. 色彩图案仿生设计
自然界存在着千变万化的色彩和色彩组合图案。优异的色彩和图案可实现生物体一定的生存功能。模仿自然界优异的色彩组合与图案形式，应用于产品的外观色彩搭配与图案装饰中，就是色彩图案的仿生设计。如在箱包和家具面料中使用的仿动物皮毛斑点、条纹的设计，家居饰品中仿植物色彩与脉络的图案装饰，都是色彩图案的仿生设计。再如蝴蝶等昆虫的羽翼在阳光下呈现缤纷绚丽的荧光，应用于服装面料的仿生设计中，会给人以美的享受。
4. 材料肌理仿生设计
研究自然生态的表面肌理和材料组织结构的排列形式，利用人造材料模仿自然肌理的构成，实现材料的功能价值，传达表面的装饰效果，被称为材料肌理仿生。如Speedo公司出产的模仿鲨鱼皮肤制作的高科技泳衣，使伊恩·索普在悉尼奥运会一举夺得3枚金牌，创造了材料仿生的神话。荷叶是洁净的象征，水珠和灰尘都无法在其光滑的防水表面停留，因为荷叶表面紧密排列的小突起，让小水珠不具备堆积空间。科学家们已将这种肌理应用于服装面料、窗户以及高压输电线绝缘器等自清洁材料的研发上。随着人类与自然矛盾的日益突出，与自然和谐相处，顺应自然规律的呼声，越来越响亮。工业设计作为改变人类生存状态，设计人类生活方式的设计学科，必需要尊重自然、模仿自然、以自然为师。仿生设计作为工业设计的重要设计手段，必然会发挥越来越大的作用，甚至成为设计师们首要考虑的设计方法。
作者：贾冰、张男