نانوتکنولوژی جان تازه ای به بیونیک دمیده است. بنا به درخواست خوانندگان

2003/10/24، جمعه، 18:10، Msk

در دهه گذشته، بیونیک انگیزه قوی برای توسعه جدید دریافت کرده است، زیرا فناوری های مدرن امکان کپی برداری از ساختارهای طبیعی مینیاتوری را با دقت بی سابقه ای فراهم می کند. در عین حال، بیونیک مدرن تا حد زیادی با ساختارهای روباز گذشته مرتبط نیست، بلکه با توسعه مواد جدیدی که همتایان طبیعی، روباتیک و اندام های مصنوعی را کپی می کنند، مرتبط است.

مفهوم بیونیک به هیچ وجه جدید نیست. به عنوان مثال، در اوایل 3000 سال پیش، چینی ها سعی کردند روش ساخت ابریشم از حشرات را اتخاذ کنند. اما در پایان قرن بیستم، بیونیک باد دومی به دست آورد، فن آوری های مدرن امکان کپی برداری از ساختارهای طبیعی مینیاتوری را با دقت بی سابقه ای فراهم می کند. بنابراین، چند سال پیش، دانشمندان توانستند DNA عنکبوت ها را تجزیه و تحلیل کنند و یک آنالوگ مصنوعی از تار ابریشم - کولار ایجاد کنند. این مقاله مروری چندین حوزه امیدوارکننده از بیونیک مدرن را فهرست می‌کند و معروف‌ترین موارد وام گرفتن از طبیعت را ارائه می‌کند.

طبیعت هوشمند

تفاوت اصلی بین سازه های مهندسی انسانی و سازه های ایجاد شده توسط طبیعت در بهره وری انرژی باورنکردنی دومی نهفته است. با بهبود و تکامل در طی میلیون ها سال، موجودات زنده یاد گرفته اند که با حداقل مقدار انرژی زندگی، حرکت و تولید مثل کنند. این پدیده بر اساس متابولیسم منحصر به فرد حیوانات و تبادل بهینه انرژی بین اشکال مختلف زندگی است. بنابراین، با وام گرفتن راه حل های مهندسی از طبیعت، می توان به میزان قابل توجهی بهره وری انرژی فناوری های مدرن را افزایش داد.

مواد طبیعی بسیار ارزان و فراوان هستند و "کیفیت" آنها بسیار بهتر از مواد ساخته شده توسط انسان است. بنابراین، مواد شاخ گوزن بسیار قوی تر از بهترین نمونه های کامپوزیت سرامیکی است که مردم موفق به توسعه آن می شوند. در عین حال، فرد برای به دست آوردن مواد فوق العاده قوی از فرآیندهای نسبتاً "احمقانه" انرژی بر استفاده می کند و طبیعت آنها را به روش های بسیار هوشمندتر و کارآمدتر می سازد. برای این کار، از مواد طبیعی اطراف (قند، اسیدهای آمینه، نمک) استفاده می شود، اما با استفاده از "دانش فنی" - طراحی اصلی و راه حل های مهندسی، کاتالیزورهای آلی فوق العاده کارآمد، که در بسیاری از موارد هنوز در دسترس نیستند. درک انسانی Bionics به نوبه خود با مطالعه و کپی برداری از "دانش فنی" طبیعی سر و کار دارد.

بیونیک(عناوین انگلیسی - "بیومیمتیک") یک جهت علمی و فناوری امیدوارکننده برای وام گرفتن ایده های ارزشمند از طبیعت و اجرای آنها در قالب راه حل های طراحی و طراحی و همچنین فناوری های جدید اطلاعات است. مورد بیونیکبا نام های مختلف شناخته می شود: به عنوان مثال، در آمریکا این اصطلاح معمولا استفاده می شود "بیومیمتیک"اما گاهی اوقات در مورد آن صحبت می کنند زیست زایی. ماهیت این جهت علمی و فناوری امیدوارکننده، وام گرفتن ایده های ارزشمند از طبیعت و اجرای آنها در قالب راه حل های طراحی و طراحی اصلی و همچنین فناوری های جدید اطلاعات است. در دهه گذشته، بیونیک انگیزه قابل توجهی برای توسعه جدید دریافت کرده است. این به دلیل این واقعیت است که فناوری های مدرن به سمت سطوح گیگا و نانو حرکت می کنند و امکان کپی برداری از ساختارهای طبیعی مینیاتوری را با دقت بی سابقه ای فراهم می کنند. بیونیک مدرن عمدتاً با توسعه مواد جدیدی مرتبط است که آنالوگ های طبیعی، روباتیک و اندام های مصنوعی را کپی می کنند.

طراحی سازه های طبیعی را نیز نمی توان با تلاش های انسان برای ساختن چیزی که ادعای کارایی طبیعی دارد مقایسه کرد. شکل یک شی بیولوژیکی (به عنوان مثال، یک درخت بالغ) معمولاً در نتیجه یک فرآیند سازگار طولانی ایجاد می شود، با در نظر گرفتن چندین سال قرار گرفتن در معرض هر دو حالت دوستانه (به عنوان مثال، حمایت از درختان دیگر در جنگل) و تهاجمی. عوامل. فرآیندهای رشد و توسعه شامل تنظیم تعاملی در سطح سلولی است. همه اینها با هم دوام باورنکردنی محصول را در کل چرخه عمر فراهم می کند. چنین سازگاری در فرآیند شکل دهی منجر به ایجاد یک ساختار تطبیقی ​​منحصر به فرد می شود که در بیونیک نامیده می شود سیستم هوشمند. در عین حال، فناوری‌هایی برای ایجاد سیستم‌های هوشمند که با محیط تعامل دارند و می‌توانند با تغییر ویژگی‌های خود سازگار شوند، هنوز در دسترس صنعت ما نیستند.

در حال حاضر دانشمندان در تلاشند تا سیستم هایی را با حداقل سازگاری با محیط طراحی کنند. به عنوان مثال، خودروهای مدرن مجهز به سنسورهای متعددی هستند که بار روی قطعات جداگانه را اندازه می‌گیرند و به عنوان مثال می‌توانند به طور خودکار فشار تایر را تغییر دهند. با این حال، توسعه دهندگان و علم تنها در آغاز این سفر طولانی هستند.

چشم انداز سیستم های هوشمند شگفت انگیز است. یک سیستم هوشمند ایده آل می تواند به طور مستقل طراحی خود را بهبود بخشد و شکل خود را به طرق مختلف تغییر دهد، به عنوان مثال، با افزودن مواد گمشده به بخش های خاصی از ساختار، تغییر ترکیب شیمیایی اجزای جداگانه و غیره. اما آیا مردم از مشاهده و هوش کافی برای یادگیری از طبیعت برخوردار خواهند بود؟

توسعه دهندگان دیگر بر مطالعه موجودات طبیعی تمرکز می کنند. به عنوان مثال، محققان آزمایشگاه بل (شرکت لوسنت) اخیراً یک فیبر نوری با کیفیت () را در بدنه اسفنج‌های اعماق دریا از جنس Euplectellas کشف کردند. با توجه به نتایج آزمایش، معلوم شد که مواد حاصل از اسکلت این اسفنج‌های 20 سانتی‌متری می‌تواند سیگنال دیجیتالی را بدتر از کابل‌های ارتباطی مدرن منتقل کند، در حالی که فیبر طبیعی به دلیل وجود یک پوسته آلی بسیار قوی‌تر از انسان است. دومین ویژگی که دانشمندان را شگفت زده کرد، امکان تشکیل چنین ماده ای در دمای حدود صفر درجه سانتیگراد است، در حالی که در کارخانه های لوسنت برای این منظور از پردازش در دمای بالا استفاده می شود. اکنون دانشمندان به این فکر می کنند که چگونه طول ماده جدید را افزایش دهند، زیرا اسکلت اسفنج های دریایی از 15 سانتی متر تجاوز نمی کند. علاوه بر توسعه مواد جدید، دانشمندان به طور مداوم در مورد اکتشافات تکنولوژیکی که بر اساس "پتانسیل فکری" طبیعت است، گزارش می دهند. به عنوان مثال، در اکتبر 2003، مرکز تحقیقات زیراکس پالو آلتو یک فناوری تغذیه کننده جدید برای دستگاه های کپی و چاپگر توسعه داد. در دستگاه AirJet، توسعه دهندگان رفتار یک دسته موریانه را کپی کردند، جایی که هر موریانه تصمیمات مستقلی می گیرد، اما در همان زمان ازدحام به سمت یک هدف مشترک مانند ساختن یک لانه حرکت می کند. مدار چاپی که در پالو آلتو طراحی شده است، مجهز به نازل های هوای زیادی است که هر کدام به طور مستقل و بدون دستور پردازنده مرکزی عمل می کنند، اما در عین حال به وظیفه کلی پیشبرد کاغذ کمک می کنند. عدم وجود قطعات متحرک در دستگاه که باعث کاهش هزینه تولید می شود. هر مدار چاپی شامل 144 مجموعه از 4 نازل است که در جهات مختلف هدایت می شوند و همچنین 32000 سنسور نوری و میکروکنترلر. اما فداکارترین طرفداران بیونیک مهندسانی هستند که ربات ها را طراحی می کنند. امروزه، در میان توسعه دهندگان، این دیدگاه بسیار محبوب است که در آینده ربات ها (بیشتر) تنها در صورتی می توانند به طور موثر عمل کنند که تا حد امکان شبیه به افراد باشند. دانشمندان و مهندسان از این واقعیت نتیجه می گیرند که باید در شرایط شهری و خانگی، یعنی در فضای داخلی "انسان" - با پله ها، درها و سایر موانع با اندازه خاص، کار کنند. بنابراین، حداقل باید از نظر اندازه و اصول حرکت با یک فرد مطابقت داشته باشند. به عبارت دیگر ربات باید دارای پا باشد (چرخ، کاترپیلار و ... برای شهر مناسب نیست). اما از چه کسی باید طرح پاها را کپی کرد، اگر نه از حیوانات؟ دانشمندان دانشگاه استنفورد بیشترین پیشرفت را در جهت ایجاد ربات های دوپا ایستاده داشته اند. آنها تقریباً سه سال است که روی یک ربات مینیاتوری شش پا، یک شش پا، که از مطالعه سیستم حرکتی یک سوسک ساخته شده است، آزمایش کرده اند. اولین هگزاپاد در 25 ژانویه 2000 طراحی شد. اکنون این طرح بسیار سریع اجرا می شود - با سرعت 55 سانتی متر (بیش از سه طول خود) در ثانیه - و همچنین با موفقیت بر موانع غلبه می کند. استنفورد همچنین یک مونوپاد پرش یک پا به اندازه انسان ساخته است که قادر است با پریدن مداوم تعادل ناپایدار را حفظ کند. همانطور که می دانید، فرد با «افتادن» از یک پا به پا دیگر حرکت می کند و بیشتر وقت را روی یک پا می گذراند. دانشمندان دانشگاه استنفورد امیدوارند در آینده یک ربات دوپا با سیستم راه رفتن انسان بسازند. اولین نمونه های بیونیک تقریباً هر مشکل تکنولوژیکی که با طراحان یا مهندسان روبرو می شود، مدت هاست که توسط سایر موجودات زنده با موفقیت حل شده است. به عنوان مثال، تولیدکنندگان نوشابه دائما به دنبال راه های جدیدی برای بسته بندی محصولات خود هستند. در همان زمان، یک درخت سیب معمولی این مشکل را مدت ها پیش حل کرد. یک سیب 97 درصد آب است، نه در کارتن چوبی، بلکه در یک پوست خوراکی بسته بندی شده و به اندازه کافی اشتها آور است که حیواناتی را که میوه می خورند و دانه ها را پخش می کنند، جذب کند. کارشناسان بیونیک اینگونه استدلال می کنند. هنگامی که با یک مشکل مهندسی یا طراحی مواجه می شوند، به دنبال راه حلی در "پایه علمی" با اندازه نامحدود هستند که متعلق به حیوانات و گیاهان است. گوستاو ایفل که در سال 1889 نقشه ای از برج ایفل را ساخت، تقریباً همین کار را کرد. این ساختار یکی از اولین نمونه های واضح استفاده از بیونیک در مهندسی به حساب می آید. طراحی برج ایفل بر اساس کار علمی پروفسور آناتومی سوئیسی هرمان فون مایر است. 40 سال قبل از ساخت معجزه مهندسی پاریس، پروفسور ساختار استخوانی سر استخوان ران را در نقطه ای که خم می شود و با زاویه وارد مفصل می شود مطالعه کرد. و در عین حال بنا به دلایلی استخوان زیر وزن بدن نمی شکند. فون مایر کشف کرد که سر استخوان با شبکه پیچیده ای از استخوان های مینیاتوری پوشیده شده است که به لطف آن بار به روشی شگفت انگیز بر روی استخوان توزیع می شود. این شبکه ساختار هندسی دقیقی داشت که استاد آن را مستند کرد. در سال 1866، مهندس سوئیسی کارل کولمن، مبنایی نظری برای کشف فون مایر فراهم کرد و 20 سال بعد، توزیع بار طبیعی با استفاده از کولیس های منحنی توسط ایفل مورد استفاده قرار گرفت. یکی دیگر از وام های معروف توسط مهندس سوئیسی ژرژ د مسترال در سال 1955 انجام شد. او اغلب با سگش راه می رفت و متوجه می شد که برخی از گیاهان نامفهوم دائماً به خز او می چسبند. مهندس که از تمیز کردن مداوم سگ خسته شده بود، تصمیم گرفت دلیل چسبیدن علف های هرز به کت را بیابد. پس از بررسی این پدیده، د مسترال تشخیص داد که این امر به لطف قلاب های کوچک روی میوه های کاکلبور (این نام این علف هرز است) امکان پذیر است. در نتیجه، مهندس به اهمیت کشف خود پی برد و هشت سال بعد اختراع Velcro مناسب را به ثبت رساند، که اکنون به طور گسترده در تولید نه تنها لباس های نظامی، بلکه غیرنظامی نیز استفاده می شود. طبیعت فرصت های بی پایانی را برای مهندسان و دانشمندان می گشاید تا فناوری ها و ایده ها را قرض بگیرند. پیش از این، مردم قادر به دیدن آنچه به معنای واقعی کلمه جلوی بینی آنها است، نبودند، اما ابزارهای فنی مدرن و مدل سازی کامپیوتری به شما کمک می کند تا حداقل کمی نحوه کار جهان را درک کنید و سعی کنید برخی از جزئیات را برای نیازهای خود کپی کنید.

بیونیک در زندگی انسان

آنها می گویند قرن یک بار یک نابغه روی زمین متولد می شود. لئوناردو داوینچی چنین نابغه ای بود. لئوناردو داوینچی بزرگترین هنرمند، مجسمه ساز، ریاضیدان، مهندس و آناتومیست، به دنبال یافتن حقیقت، شناخت و توصیف آن بود.

"من طبیعت را به عنوان مربی خود، معلم همه معلمان گرفتم."

چرا این دانشمند بزرگ طبیعت را معلم خود قرار داد؟

حیات در ابتدایی ترین شکل خود حدود 2 میلیارد سال پیش روی زمین پدید آمد. انتخاب طبیعی بی رحم برای میلیون ها قرن دوام آورد و در نتیجه قوی ترین و کامل ترین آنها زنده ماندند. برای توانمندسازی انسان ابتدا بهترین ها را از طبیعت قرض بگیرید و لئوناردو داوینچی را پیشنهاد داد. در سال 1485، او یک هواپیمای مکانیکی - اورنیتوپتل ایجاد کرد که اصل آن را از پرندگان کپی کرد. و اگرچه پس از آن شخص موفق به یادگیری نحوه پرواز نشد، اما این پایه و اساس علم جدیدی - بیونیک را ایجاد کرد. بیونیک همزیستی زیست شناسی و فناوری است.

اگر تاریخ زمین - 4.5 میلیارد سال - به عنوان یک روز ارائه شود، معلوم می شود که یک فرد معقول کمتر از یک دقیقه پیش روی این سیاره ظاهر شده است. به معنای واقعی کلمه کسری از ثانیه گذشت و او قبلاً خود را خالق تصور می کرد و نمی تواند بدتر از طبیعت خلق کند. تا همین اواخر، هنگام اختراع چیزی جدید، مردم متوجه نبودند که از قبل وجود دارد. فقط باید ببینید و اعمال کنید. 99 درصد اکتشافات علمی انسان از طبیعت جاسوسی کرده است. هر چیزی که ما را احاطه کرده مشابه طبیعی خود را دارد.

بیونیک(از جانب Βίον - زندگي كردن ) - کاربردی در مورد کاربرد در دستگاه ها و سیستم های فنی اصول سازماندهی، ویژگی ها، عملکردها و ساختارها . به زبان ساده، بیونیک یک ارتباط است و . تاریخ تولد Bionics: 13 سپتامبر 1960.Bionics یک نماد دارد: یک چاقوی جراحی متقاطع، یک آهن لحیم کاری و یک علامت انتگرال. این اتحاد زیست‌شناسی، فناوری و ریاضیات به ما این امکان را می‌دهد که امیدوار باشیم علم بیونیک در جایی نفوذ کند که هنوز کسی به آن نفوذ نکرده است و چیزی را خواهد دید که هنوز کسی ندیده است.

انسان همیشه آرزوی تسخیر آسمان را داشته است. اما فقط در دسترس پرندگان بود. و این پرندگان بودند که ایده پرواز را به مردم دادند.

رویاهای پرواز و اجرای واقعی آنها چیزهای بسیار متفاوتی هستند. و با وجود ایده‌های جسورانه، مانند ایده‌های لئوناردو داوینچی، بشریت برای قرن‌های آینده به زنجیر زمین می‌ماند. مطالعه پرندگان، ساختار بال ها و دم آنها، به این واقعیت منجر شد که انسان هواپیما را اختراع کرد. ساختار چشم انسان پایه و اساس لنز عکاسی، ساختار گل آذین آفتابگردان - برای پانل های خورشیدی را گذاشت. این طراح معروف با شانه زدن گل آذین بیدمشک و موهای سگ جغد پس از پیاده روی، بست های Velcro را اختراع کرد. حشرات ایده هلیکوپتر را به دانشمندان دادند. ماهی باعث ایجاد زیردریایی ها شد. شرکت مرسدس بنز یک وسیله نقلیه بیونیک تولید کرده است که از یک ماهی بادی گرمسیری کپی شده است. این دستگاه با وجود شکل چمدانی خود، مقاومت بسیار کمی در برابر هوا دارد.

ما هر روز بدون اینکه بدانیم با اختراعات بیونیک روبرو هستیم. اغلب، اصول برگزیده از طبیعت در معماری یافت می شود. به عنوان مثال، در طراحی برج معروف ایفل، ساختار استخوان ران انسان نهفته است. در سر استخوان نقاط مرجع بسیاری وجود دارد که به لطف آنها، بار روی مفصل به طور مساوی توزیع می شود. این به استخوان ران خمیده اجازه می دهد تا وزن زیادی را تحمل کند. همان نقاط مرجع را می توان در پایه برج ایفل یافت. طراحی آن به عنوان یک معیار معماری برای پایداری در نظر گرفته می شود.

برج دیگری به نام Ostankinskaya نیز دارای آنالوگ طبیعی است. سیلوئت باریک او قابل تشخیص است. نمونه اولیه برج Ostankino یک ساقه گندم است. توانایی آن برای شکستن زیر وزن گل آذین اساس برج را تشکیل داد.

معماران به طور فزاینده ای به اصول عملکرد موجودات زنده روی می آورند. برای درک اینکه چگونه کار می کند، طراح باید زیست شناسی را مطالعه کند. ماهی ها، پرندگان، گیاهان و حتی بدن انسان به نمونه های طبیعی سازه های معماری تبدیل می شوند.

Bionics ثابت نمی ماند. این علم یک انقلاب واقعی ایجاد می کند. مشاهده معمولی، مدل سازی قادر به انجام بسیاری است.حرفه آینده من مربوط به مهندسی مکانیک است. صنعت مهندسی رباتیک ترین است. برای اولین بار کاربرد عملی آنربات های صنعتیبا تشکر از مهندسان آمریکایی D. Devol و D. Engelberg در اواخر دهه 50 و اوایل دهه 60 قرن بیستم. از آنها برای انجام فرآیندهای مختلف فناوری به منظور افزایش کارایی شرکت استفاده می شود.

طراحی ربات ممکن است شامل یک یا چند دستکاری باشد، در حالی که خود دستکاری کننده ممکن است ظرفیت بار، دقت موقعیت و درجه آزادی متفاوتی داشته باشد. هنگام ایجاد یک ربات صنعتی، مدل های بیونیک به طور فعال استفاده می شود. دستکاری کننده یک ربات صنعتی از تعداد معینی پیوند متحرک (محور) متصل به یکدیگر تشکیل شده است. بر اساس اصل اندام های بندپایان مرتب شده است. هرچه تعداد محورها بیشتر باشد، طراحی ربات متنوع‌تر است.محل و انعطاف پذیری اتصال محورهای ربات بر اساس مدل انسانی (اتصال مفاصل) با دقت انجام شد. محورهای دستکاری توسط سنسورها کنترل می شود. آنها شبیه اندام های حسی هستند و به نور و موقعیت در فضا واکنش نشان می دهند

طبیعت هنوز اسرار بسیاری را حفظ کرده است، هماهنگی آفریده های آن همیشه جهان بشر را شگفت زده کرده و خواهد کرد. اما سوال این است: "آیا ما برای استفاده از "اختراعات حیات وحش" باقیمانده خواهیم داشت؟ با توجه به سرعت ناپدید شدن گیاهان و حیوانات از روی زمین، و آمار به طور غیرقابل اجتنابی بیان می کند: سالانه - یک گونه از حیوانات و روزانه - یک گونه از گیاهان، سوال مطرح شده بسیار نگران کننده به نظر می رسد. در این راستا، حفظ گونه‌های کمیاب و در معرض خطر انقراض جانوران و گیاهان، حفظ محیط زیست در شرایط مساعد برای زندگی همه حیات روی زمین، مشکلی فوری و تضمینی برای توسعه بیشتر بشر است.

بیونیک(از یونانی. بیون- عنصر حیات، به معنای واقعی کلمه - زندگی)، علمی است که بین زیست شناسی و فناوری مرز دارد و مشکلات مهندسی را بر اساس مدل سازی ساختار و زندگی موجودات حل می کند.

اخیراً علم بیونیک متولد شد (در سال 1960) که هدف آن کمک به شخص برای پذیرش "اسرار" از طبیعت زنده است. طبیعت مکانیسم‌های غیرعادی کاملی برای زندگی ایجاد کرده است. سرعت و اصل حرکت دلفین ها، نهنگ ها، ماهی مرکب، عنکبوت ها، خال ها، کانگوروها، هنر پرواز پرندگان و حشرات، ویژگی های اندام های بینایی مگس ها، قورباغه ها، اندام های شنوایی چتر دریایی، دانشمندان را جذب می کند. ، "اسرار" اکولوکاتورهای خفاش، ترمولوکاتورهای مار زنگی و غیره. و غیره

Bionics در زمینه هایی مانند هواپیماسازی و کشتی سازی، فضانوردی، مهندسی مکانیک، معماری، ابزار دقیق ناوبری، معدن و غیره کاربرد پیدا کرده است.

بیونیک در ساخت و ساز و صنعت

اجازه دهید برخی از دستاوردهای عینی بیونیک را که قبلاً برای اهداف عملی محقق شده است در نظر بگیریم.

پنگوئن‌ها با لغزش روی برف حرکت می‌کنند و با باله می‌روند. ماشین برفی نیز بر اساس همین اصل طراحی شده است.در موسسه پلی تکنیک گورکی دراز کشیدن روی برف با کف پهن، شیار تشکیل نمی دهد، نمی لغزد و گیر نمی کند.

کشتی سازان در سراسر جهان از مدت ها قبل توجه را به سر گلابی شکل نهنگ جلب کرده اند که بیشتر از دماغه های چاقویی کشتی های مدرن برای حرکت در آب سازگار است. در مقایسه با کشتی های معمولی، کشتی بخار نهنگ مقرون به صرفه تر بود.

اشکال مخروطی شکل در طرح های تاج و تنه درختان، قارچ ها یافت می شود. این شکلی است که کمباین های استخراج زغال سنگ دارند. این شکل بهینه برای مقاومت در برابر بارهای باد و گرانش است. معماران اغلب از سازه های مخروطی شکل (برج تلویزیونی Ostankino) استفاده می کنند.

ساختارهای ایجاد شده توسط طبیعت بسیار کاملتر از آنچه که یک فرد تاکنون می تواند انجام دهد است.

دنیای حیواناتی که در زیر زمین زندگی می کنند غنی و متنوع است. کرم های خاکی، خال ها سازگاری های شگفت انگیزی دارند که با آن گذرگاه های زیرزمینی می سازند.

آنها علاقه زیادی به ایجاد واحدهای حفاری زیرزمینی دارند. به عنوان مثال، یک مدل اصلی ساخته شده است که با حرکت در زیر زمین مانند یک خال، از تونلی با دیواره های متراکم صاف می شکند.

بیونیک اصل ساختار اندام عقبی را از دوزیستان گرفت. با تجسم این در شیئی مانند باله.

اینها فقط تعداد کمی از نمونه های چگونگی استفاده انسان از مدل های بیولوژیکی است. اما حیوانات همچنین دارای بسیاری از خواص دیگر هستند که مورد استفاده قرار می گیرند یا می توانند توسط انسان ها استفاده شوند: دید اولتراسونیک خفاش ها، اکولوکاسیون دلفین ها (در فاصله 20 تا 30 متر، دلفین به طور دقیق مکانی را نشان می دهد که گلوله ای با قطر 4 در آن قرار دارد. میلی متر افتاد).

سال گذشته در حین انجام پروژه خود با موضوع "مدرسه شماره 2 آینده من" با تعداد زیادی خانه، ساختمان، سازه در دنیای مدرن روبرو شدم که هماهنگ با طبیعت در هم می آمیزند. و من شروع به جستجو در اینترنت برای چنین پروژه هایی کردم و در کمال تعجب برای خودم کشف کردم که چنین علمی وجود دارد که به شما امکان می دهد حیات وحش را با فناوری ترکیب کنید، به آن بیونیک می گویند.بیونیک (از یونانی BION - زنده) علمی است که به انسان کمک کرده تا قوانین طبیعت را در پیشرفت تکنولوژی به کار گیرد. نمونه های زیادی از این وجود دارد، من به این قانع شدم. اکنون با قدم زدن در شهر، دقیقاً می دانم که دانش طبیعت در کدام ساختمان به کار رفته است، به عنوان مثال، لوله های دیگ بخار خانه (به پیوست مراجعه کنید) بر اساس قیاس با ساقه گیاهانی که هنگام وزش باد نمی شکند، منطبق است. طوفان هاعلاوه بر این، من آموختم که بیونیک ها بر اساس انواع متمایز می شوند:

بیونیک بیولوژیکی، که در آن شخص طبیعت را مطالعه می کند، چگونه همه چیز در آن کار می کند، چرا و دقیقاً برای چه چیزی تنظیم شده است.

بیونیک نظری که با کمک مثال های ریاضی می تواند ساختار طبیعت را محاسبه کند.

بیونیک فنی، که از بیونیک نظری برای ساختن نوعی طرح اولیه، به عنوان مثال، یک ربات استفاده می کند.

به طور کلی، همانطور که من متوجه شدم، بیونیک چندین علم را ترکیب کرد - زیست شناسی، طراحی، فیزیک، شیمی، ریاضیات، الکترونیک، و غیره. سپس چنین دستگاهی را طراحی و طراحی کنید که بتواند پرواز کند. به هر حال، لئوناردو داوینچی توانست اولین هواپیما را با بال های تکان دهنده بسازد. این نقاشی ها تا به امروز باقی مانده است و او در قرن پانزدهم زندگی می کرد.این علم اصلاً جدید نیست، همانطور که از نمونه ها می بینیم، شخص در هر یک از خلاقیت های خود از حیات وحش الهام می گیرد. من همچنین سعی خواهم کرد با استفاده از دانش زیست شناسی پروژه خود را ایجاد کنم.فکر می کنم موضوعی که انتخاب کرده ام مرتبط است، زیرا به نظر من مردم باید در هماهنگی زندگی کنند و از طبیعت برای نسل آینده محافظت کنند.

روش تحقیق

از داستان های آیگیول مینیراسیموونا در درس های دنیای اطرافم، به این نتیجه رسیدم که فردی اخیراً با محیط زیست رفتاری وحشیانه داشته است، از منابع طبیعی به درستی استفاده نکرده، جنگل ها را قطع کرده است. اما زمانی که شروع به کار روی موضوع "بیونیک" کردم، دیدم و متقاعد شدم که مردم می توانند بدون آسیب رساندن به طبیعت و حیوانات زندگی کنند. من به شما می گویم که چگونه آن را دریافت کردم.

بیونیک معماری

بنابراین، کمی تاریخ، اولین کسی بود که از اشکال طبیعی در ساخت آنتونیو گائودی در اوایل قرن 19 استفاده کرد. تنها در سال 1960، در شورای دانشمندان در دیتونا، بیونیک به عنوان یک علم جداگانه شناخته شد. او نماد خود را دارد (به ضمیمه مراجعه کنید) - یک چاقوی جراحی و یک آهن لحیم کاری که با یک علامت انتگرال به هم متصل شده اند. چاقوی جراحی نماد زیست شناسی است، آهن لحیم کاری یک تکنیک است، انتگرال نشانه بی نهایت است.همانطور که در بالا گفتم، کاربردهای بیونیک زیادی در ساخت و ساز وجود دارد، اما من به نظر من جالب ترین آنها را به شما نشان خواهم داد:معمار گائودی آن را در سال 1883 تصور کرد، ساخت آن باید در سال 2026، صد سال پس از مرگ او تکمیل شود.همانطور که می بینیم، ستون ها شبیه درختان با شاخه هایی هستند که سقف ساختمان را محکم نگه می دارند.سقف آن به شکل بال هایی طراحی شده است که باز و بسته می شوند و ساختمان را از نور شدید خورشید محافظت می کنند. نویسنده برای ایجاد این پروژه در نزدیکی دریاچه میشیگان با قایق ها و بادبان های متعدد الهام گرفت.اساس ساختمان یک ساختار اسکلت بیرونی است که به لطف آن هوا از کل ساختمان عبور می کند.ساخته شده در سال 2004. به نظر من این هماهنگ ترین ادغام با طبیعت است. ساختمان به شکل لوله به آرامی در اطراف ناهمواری منظره خم می شود.به نظر می رسد صدف در ساحل شسته شده است. پوسته ساختمان شبیه پوست حیوانی است که زیر نور خورشید می درخشد.من فکر می کنم این ساختمان آینده است. جلبک داخل شیشه های شفاف،

دارای مواد مغذی و دی اکسید کربن است. آنها هستند که بیوگاز تولید می کنند که با کمک آن انرژی و گرما به ساختمان می رسد.این نماد استرالیا است که از سه طرف با آب احاطه شده است. شبیه یک کشتی بزرگ است که با بادبان کامل پرواز می کند تا باد را ملاقات کند.همانطور که از نمونه های بالا می بینیم، ساختمان ها واقعاً یا نماد حیات وحش هستند یا با چشم انداز محلی ادغام شده اند. این واقعیت مؤید وجود بیونیک در معماری و ساخت و ساز است، علاوه بر این، جهان اطراف ما را به چشم ما هماهنگ و زیبا می کند.

بیونیک در طراحی

کاربردهای زیادی از بیونیک در طراحی وجود دارد. در دنیای مدرن، طراحان تلاش می کنند تا فضای اطراف ما را برای یک فرد طبیعی تر کنند، به طوری که برای زندگی، استراحت، کار کردن راحت باشد ... من چندین گزینه برای نحوه استفاده طراحان از دانش در مورد بیونیک در عمل پیدا کردم، در اینجا برخی از آنها، کم و بیش ساده:

صندلی به شکل برگ بلوط یخ زده به نظرم خیلی راحت و زیباست.

آباژور به شکل کدو تنبل، دنج خانگی.

فضای داخلی، به شکل یک جنگل زیبا تزئین شده است.

من این مثال را به دلیلی انتخاب کردم، به نظر من این یک گزینه ایده آل است، زیرا شخصی برای استراحت به خانه می آید، و حالا، معلوم می شود، در وسط یک خلوت در جنگل، حتی این میز کوچک شبیه یک میز است. درخت با شاخه‌ها، رنگ‌های سبز و سفید آرامش می‌یابد، هوا را شفاف می‌کند. زندگی سبز در اطراف فضا را دنج تر می کند.به لطف کشف علمی مانند بیونیک، مردم شروع به الهام گرفتن از طبیعت کردند. درخت ایستاده در کنار خانه می تواند منجر به ایجاد میز، صندلی، کمد لباس و غیره شود. بنابراین، خلق و خو، راحتی، رنگ هایی که چشمان ما را خوشحال می کند به خانه ما می آیند. ما بی اختیار در اطراف خود تکه ای از طبیعت را تکثیر می کنیم، گوشه ای شیرین در جنگل سنگی، در هماهنگی با محیط زیست بدون برهم زدن تعادل زندگی می کنیم.

تکنولوژی معجزه آسا پیچیده در ساده

قبلاً گفتم که چگونه مردم در زمان های قدیم به موجودات زنده نگاه می کردند و سعی می کردند چیزی مشابه بسازند، به عنوان مثال، بال، آواز پرندگان، ابزاری شبیه عاج و غیره.بنابراین، هیچ چیز از آن زمان تغییر نکرده است، انسان تا به امروز به مطالعه و بررسی ساختار موجودات زنده می پردازد، هر چیزی را که برای مردم مفید است تکرار می کند. در سال 1948، در یک روز روشن تابستانی، مخترع ژرژ د مسترال در حال پیاده روی سگ خود بود. او پس از پیاده روی متوجه خارهای روی شلوار و حیوان خانگی خود شد، سپس تصمیم گرفت آنها را زیر میکروسکوپ ببیند و تعداد زیادی قلاب را دید که روی نخ های لباس و پشم گیر کرده بودند. پس از آن، د مسترال تصمیم گرفت یک بست بسازد که طراحی آن طبق این اصل کار می کند. او با کارشناسان پارچه مشورت کرد، اما بسیاری او را درک نکردند. با این وجود، یک بافنده پیدا شد و دو نوار با دست (یکی با قلاب و دیگری با حلقه) بافته شد. اینگونه بود که بست لیپون آشنا برای همه ما ظاهر شد که هر روز آن را روی ژاکت، کلاه، کفش می بندیم و باز می کنیم.

پروژه

پس از آشنایی با این موضوع، شروع به ایجاد شیء خود کردم. در اطراف تعداد زیادی ساختمان آپارتمانی. آنها ضروری هستند زیرا مردم باید در جایی زندگی کنند و فضای زیادی را اشغال نمی کنند. بنابراین، من باید چیزی بیابم، مانند چنین خانه ای، چیزی را از طبیعت قرض بگیرم. و فکری به ذهنم رسید - لانه زنبورهای عسل. چرا که نه؟ غیر معمول و کاربردی. و چه در مورد شکل یک شش ضلعی، بنابراین مردم در خانه های گرد، و در خانه های مثلثی زندگی می کنند. و شروع کردم به کشیدن. و این چیزی است که من دریافت کردم.به نظر من چنین خانه هایی باید در جایی ساخته شود که اغلب زلزله رخ می دهد. پنل های خورشیدی را می توان بر روی پشت بام نصب کرد تا نیازهای ساختمان را تامین کند و در زمستان برف جمع نشود، بلکه ذوب شود.

نتیجه

در جریان تحقیقاتم به این نتیجه رسیدم که علم جدید بیونیک در همه جا در زندگی ما وجود دارد و برای مردم سود زیادی دارد.من و سرپرستم آیگول مینیراسیموونا جنبه های مثبت و منفی تأثیر بیونیک بر دنیای بیرون را مطالعه کردیم و این را در قالب این جدول منعکس کردیم.

نفوذ	کیفیت ها
در مورد ظاهر نماها، سازه ها، ساختمان ها و غیره.	+ + +
در مورد محیط زیست (از نظر اکولوژیکی)	+ + +
بر خلق و خوی یک فرد	+ + +
از نظر هزینه های مالی اقتصادی است	+ -
هماهنگ با محیط	+ + +
تنوع، تفاوت با ظاهر معمول جعبه ها - ساختمان های خاکستری، میزهای مربع، چهارپایه ...	+ + +
برای آینده جهان (یعنی جهان در چند سال آینده چگونه خواهد بود)	+ + +

از جدول می توان دریافت که علم جدید بیشتر ویژگی های مثبتی برای طبیعت، برای انسان دارد.

شرح ارائه در اسلایدهای جداگانه:

1 اسلاید

توضیحات اسلاید:

تکمیل شده توسط: Olesya Kryukova، دانش آموز کلاس یازدهم رهبر: Voytikhina G.A. معلم شیمی و زیست شناسی

2 اسلاید

توضیحات اسلاید:

موضوع تحقیق: در هر آفرینش طبیعت، بالاترین درجه مصلحت، قابلیت اطمینان، استحکام، صرفه جویی را مشاهده می کنیم و در عین حال تنوع شکل ها و طرح های آفریده های طبیعی بی پایان است. این ترکیب زیست شناسی و ذهن انسان، دنیای گیاهان و حیوانات را به عنوان منبعی تمام نشدنی از ایده های جدید برای اشکال مختلف مدل سازی به روی ما می گشاید.

3 اسلاید

توضیحات اسلاید:

4 اسلاید

توضیحات اسلاید:

هدف: مطالعه طبیعت به عنوان یک طراح، مهندس، هنرمند و سازنده بزرگ.

5 اسلاید

توضیحات اسلاید:

وظایف: هنگام مطالعه کارگاه زنده طبیعت، دریابید که علم بیونیک چه چیزی را مطالعه می کند. تاریخچه توسعه آن، نمادها، جهت گیری های بیونیک، چشم انداز توسعه علم. برای مطالعه ادبیات و منابع اینترنتی در مورد این موضوع. انجام مشاهده در طبیعت، عکاسی و مطالعه اشیاء طبیعی. توسعه توانایی یافتن مطالب لازم در نشریات آموزشی و مرجع، اینترنت، برای ارائه صحیح مطالب. یک ارائه در مورد این موضوع و ارائه در یک انجمن علمی از مقالات تحقیقاتی آماده کنید.

6 اسلاید

توضیحات اسلاید:

محتوای پروژه: علم بیونیک به چه چیزی می پردازد؟ نماد بیونیک مولد بیونیک. انواع بیونیک. مدل سازی موجودات زنده جهات بیونیک. نمونه هایی از استفاده از اصول عملکرد و آرایش اجسام بیولوژیکی در بیونیک. تاکید بیونیک بر روبات های انسان نما. پیروزی بیونیک - یک دست مصنوعی. چشم انداز توسعه بیونیک. منابع اطلاعاتی

7 اسلاید

توضیحات اسلاید:

علم بیونیک چه چیزی را مطالعه می کند؟ بیونیک علم استفاده از دانش در مورد طراحی، اصل و فرآیند تکنولوژیکی یک موجود زنده در فناوری است. سال تولد رسمی بیونیک 1960 در نظر گرفته شده است.

8 اسلاید

توضیحات اسلاید:

نماد بیونیک دانشمندان Bionics یک چاقوی جراحی و یک آهن لحیم کاری که با یک علامت انتگرال به هم متصل شده اند و به عنوان شعار خود - "نمونه های اولیه زنده - کلید فناوری جدید" را به عنوان نماد خود انتخاب کرده اند. این اتحاد زیست‌شناسی، فناوری و ریاضیات به ما این امکان را می‌دهد که امیدوار باشیم علم بیونیک در جایی نفوذ کند که هنوز کسی به آن نفوذ نکرده است و چیزی را خواهد دید که هنوز کسی ندیده است.

9 اسلاید

توضیحات اسلاید:

مولد علم بیونیک لئوناردو داوینچی است. نقشه ها و نمودارهای او از هواپیما بر اساس ساختار بال پرنده بود. در زمان ما، طبق نقشه های لئوناردو داوینچی، پرنده کوپتر بارها و بارها مدل سازی شد. نقاشی هواپیما توسط لئوناردو داوینچی

10 اسلاید

توضیحات اسلاید:

Ornithopter واژه Ornithopter از واژه یونانی ornithos به معنی پرنده و pteron به معنای بال گرفته شده است. اورنیتوپتر هواپیمایی است که با تکان دادن بال های خود حرکت می کند. به عنوان مثال در اسطوره های یونان باستان ذکر افرادی که می توانند مانند پرندگان با کمک بال های مصنوعی پرواز کنند، یافت می شود.

11 اسلاید

توضیحات اسلاید:

انواع بیونیک: بیونیک بیولوژیکی که فرآیندهای رخ داده در سیستم های بیولوژیکی را مطالعه می کند. بیونیک نظری، که مدل‌های ریاضی این فرآیندها را می‌سازد. بیونیک فنی، که از مدل‌های بیونیک نظری برای حل مسائل مهندسی استفاده می‌کند. زنگ هوای عنکبوت نقره ای زنگ غواصی هالی

12 اسلاید

توضیحات اسلاید:

طبیعت بهتر می داند. در دهه گذشته، بیونیک انگیزه قابل توجهی برای توسعه جدید دریافت کرده است. این به دلیل انتقال فناوری های مدرن به سطح گیگا و نانو است و امکان کپی برداری از ساختارهای طبیعی را با دقت بی سابقه ای فراهم می کند. در این منطقه است که در مرز تلاقی زیست شناسی و فناوری قرار دارد، بزرگترین اکتشافات زمان ما انجام می شود.

13 اسلاید

توضیحات اسلاید:

14 اسلاید

توضیحات اسلاید:

بیونیک معماری بیونیک معماری و ساختمان قوانین شکل‌گیری و تشکیل ساختار بافت‌های زنده را مطالعه می‌کند، به تجزیه و تحلیل سیستم‌های ساختاری موجودات زنده بر اساس اصل صرفه‌جویی در مواد، انرژی و اطمینان از قابلیت اطمینان می‌پردازد.

15 اسلاید

توضیحات اسلاید:

ساختمان بیونیک چیست؟ خانه های هابیت بر اساس تمام قوانین بیونیک ساخته شده اند. ساختمان های سبک بیونیک از هندسه صحیح خارج شده اند. در بیونیک، دیوارها مانند غشاهای زنده هستند. دیوارها و پنجره های پلاستیکی و کشیده، نیروی باری که از بالا به پایین هدایت می شود و نیروی مقاومت مصالح مخالف آن را نشان می دهد. به لطف بازی ریتمیک تغییرات سطوح مقعر و محدب دیوارهای سازه ها، به نظر می رسد که ساختمان در حال تنفس است. در اینجا دیوار دیگر فقط یک پارتیشن نیست، بلکه مانند یک موجود زنده زندگی می کند.

16 اسلاید

توضیحات اسلاید:

17 اسلاید

توضیحات اسلاید:

نوروبیونیک زمینه های اصلی نوروبیونیک مطالعه سیستم عصبی انسان ها و حیوانات و مدل سازی سلول های عصبی- نورون ها و شبکه های عصبی است. این امر امکان بهبود و توسعه فناوری الکترونیک و کامپیوتر را فراهم می کند.

18 اسلاید

توضیحات اسلاید:

Bionics تقریباً در همه جا کاربرد گسترده ای پیدا کرده است: در مد، در پزشکی، در چیدمان برخی اشیاء، در جهت رقص.

19 اسلاید

توضیحات اسلاید:

1. بست - صاعقه. در سال‌های اخیر، بیونیک تأیید کرده است که بیشتر اختراعات بشر قبلاً توسط طبیعت "پتنت" شده است. اختراع قرن بیستم مانند زیپ و نوار چسب بر اساس ساختار پر پرنده ساخته شد. خارهای پر از سفارشات مختلف، مجهز به قلاب، گرفتن قابل اعتماد را فراهم می کند. نمونه هایی از استفاده از اصول عملکرد و آرایش اجسام بیولوژیکی در بیونیک

20 اسلاید

توضیحات اسلاید:

2. اختراع بست های Velcro یکی دیگر از قرض های معروف توسط مهندس سوئیسی جورج د مسترال در سال 1955 انجام شد. او اغلب با سگش راه می رفت و متوجه می شد که برخی از گیاهان نامفهوم دائماً به خز او می چسبند. مهندس که از تمیز کردن مداوم سگ خسته شده بود، تصمیم گرفت دلیل چسبیدن علف های هرز به کت را بیابد. پس از بررسی این پدیده، د مسترال تشخیص داد که این امر به لطف قلاب های کوچک روی میوه های کاکلبور (این نام این علف هرز است) امکان پذیر است. در نتیجه، مهندس به اهمیت کشف خود پی برد و هشت سال بعد یک اختراع Velcro مناسب را ثبت کرد.

21 اسلاید

توضیحات اسلاید:

3. برج ایفل طراحی برج ایفل بر اساس کارهای علمی پروفسور آناتومی سوئیسی هرمان فون مایر است. 40 سال قبل از ساخت معجزه مهندسی پاریس، پروفسور ساختار استخوانی سر استخوان ران را در نقطه ای که خم می شود و با زاویه وارد مفصل می شود مطالعه کرد. و در عین حال بنا به دلایلی استخوان زیر وزن بدن نمی شکند. ساختار استخوانی پایه برج ایفل شبیه ساختار استخوانی سر استخوان ران است.

22 اسلاید

توضیحات اسلاید:

4. آبکاری اژدر به لطف مطالعه ویژگی‌های هیدرودینامیکی نهنگ‌ها و ماهی‌ها، می‌توان یک آبکاری اژدر ویژه ایجاد کرد که با همان قدرت موتور باعث افزایش سرعت 20 تا 25 درصدی می‌شود.

23 اسلاید

توضیحات اسلاید:

5. کشتی شبیه نهنگ مهندسان و زیست شناسان ژاپنی از طریق آزمایش های متعدد ثابت کرده اند که شکل بدن نهنگ نسبت به کشتی های مدرن بی نقص تر است. یک کشتی بزرگ شبیه نهنگ اقیانوس ساخته شد و مزایای طراحی جدید آنی بود. با کاهش یک چهارم قدرت موتور، سرعت و بار ثابت باقی ماندند.

24 اسلاید

توضیحات اسلاید:

6. اسنوموبیل "پنگوئن" اصل بیونیک نیز مبنای طراحی ماشین برفی "پنگوئن" است. نام خود را کاملاً توجیه می کند. چگونه پنگوئن ها روی برف شل حرکت می کنند؟ روی شکم، برف را با باله‌هایی مانند چوب اسکی بیرون می‌کشیم. همچنین، دراز کشیدن در کف برف، روی سطح برف سر می خورد و "پنگوئن" مکانیکی است.

25 اسلاید

توضیحات اسلاید:

6. دودکش های کارخانه ها ساقه های گیاهان غلات قادر به تحمل بارهای سنگین هستند و در عین حال زیر وزن گل آذین شکسته نمی شوند. اگر باد آنها را به زمین خم کند، به سرعت موقعیت عمودی خود را باز می گرداند. راز چیست؟ به نظر می رسد که ساختار آنها شبیه به طراحی لوله های مدرن کارخانه های مرتفع است - یکی از آخرین دستاوردهای مهندسی. هر دو طرح در داخل توخالی هستند. رشته های اسکلرنشیم ساقه گیاه نقش تقویت کننده طولی را ایفا می کنند. میانگره های ساقه ها حلقه های سفت کننده هستند.

26 اسلاید

توضیحات اسلاید:

در اشتوتگارت، آنها یک "ماشین مرسدس بیونیک" آزمایشی جدید ساختند که دقیقاً شبیه ماهی است! مرسدس کار بر روی این پروژه را با معرفی یک جعبه ماهی گرمسیری به آکواریوم آغاز کرد. مهندسان پس از مطالعه بالا و پایین، مدل دقیق ماهی را ساختند و برای دمیدن به تونل باد فرستادند. مهندسان همچنین توجه خود را به فلس های ماهی معطوف کردند - فلس های شش ضلعی یک سطح قوی با حداقل وزن را تشکیل می دهند. اگر این فناوری، به عنوان مثال، هنگام قالب گیری پانل های درب خارجی اعمال شود، استحکام آنها تا 40٪ افزایش می یابد. و اگر کل بدن را پوسته پوسته کنید، بدون از دست دادن قدرت، یک سوم سبکتر از حالت سنتی می شود! 7. "مرسدس بیونیک ماشین"،

27 اسلاید

توضیحات اسلاید:

28 اسلاید

توضیحات اسلاید:

29 اسلاید

توضیحات اسلاید:

30 اسلاید

توضیحات اسلاید:

31 اسلاید

توضیحات اسلاید:

32 اسلاید

توضیحات اسلاید:

33 اسلاید

توضیحات اسلاید:

34 اسلاید

توضیحات اسلاید:

35 اسلاید

توضیحات اسلاید:

36 اسلاید

توضیحات اسلاید:

37 اسلاید

توضیحات اسلاید:

تمرکز Bionics بر روی ربات های انسان نما همانطور که می دانید، فداکارترین طرفداران بیونیک مهندسین هستند که ربات ها را طراحی می کنند. امروزه دیدگاه بسیار محبوبی در میان توسعه دهندگان وجود دارد که در آینده، ربات ها تنها زمانی قادر به عملکرد موثر خواهند بود که تا حد ممکن شبیه به افراد باشند. توسعه دهندگان Bionic از این واقعیت پیش می روند که ربات ها باید در شرایط شهری و خانگی، یعنی در یک محیط "انسانی" - با پله ها، درها و سایر موانع با اندازه خاص، کار کنند. بنابراین، حداقل باید از نظر اندازه و اصول حرکت با یک فرد مطابقت داشته باشند. یعنی ربات باید پا داشته باشد و چرخ و کاترپیلار و ... اصلا مناسب شهر نیست. و اگر نه از حیوانات، طرح پاها را از چه کسی کپی کنیم؟ روبات شش پا (هگزاپاد) مینیاتوری با طول حدود 17 سانتی متر از دانشگاه استنفورد در حال حاضر با سرعت 55 سانتی متر بر ثانیه در حال دویدن است.