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【摘要】在現代工業設計中，仿生設計具有較為廣闊的發展空間，需要對其高度重視?，F對仿生設計作簡要闡述，分析仿生設計的應用意義，并結合實際情況，對仿生設計在現代工業設計中的具體應用作一探討。
【關鍵詞】仿生設計；現代工業；具體應用
工業設計是現代工業產品研發生產的關鍵環節。在工業設計過程中，仿生設計技術的應用可以為工業產品設計工作者提供設計思路，可以提升工業設計產品美感。仿生設計本身具有創新性、活力性的特點，仿生設計的應用往往可以推動工業產品設計的創新，可以讓產品設計品質得到保證、意蘊得到提升。
1仿生設計相關概述
仿生設計主要指的是一門融合設計內容和仿生內容的綜合學科，不同于仿生學，仿生設計本身研究的對象主要是自然環境中物體的“音”“形”“色”等，通過對其進行選擇加工，可以完成具體設計工作。仿生設計是一種人類繁衍進化中經驗積累的重要表現。在具體仿生設計中，主要包含了生物種類仿生、生物系統仿生等多個方面，當前，世界仿生設計的主要研究重點為仿生結構、仿生形態以及仿生材料，我國仿生設計學科起步雖然較晚，但就目前來看，在動力學、機械工程以及航天事業中，仿生設計理念均得到了有效應用，設計師通過對簡單形式美法則予以突破，利用仿生設計手法讓人工制品與人之間的界限得到打破，可以創造具有情趣感的環境。
2仿生設計在現代工業設計中的應用意義
仿生設計絕不僅僅是簡單模仿自然界對象形態，而要在具體設計工作中，對一定設計技術、科學技術予以科學應用。現就仿生設計在現代工業設計中的應用意義進行分析。
2.1豐富設計造型
在現代工業設計中，仿生設計可以讓產品設計造型的可供選擇性得到有效提升。在自然界中，不同的主體具有不同的形態、功能、結構、肌理以及色彩等，如五顏六色、形態各異的動物等，在仿生設計過程中，這些主體都是重要對象，因此，仿生設計具有豐富設計造型的重要作用。
2.2增添產品情趣
仿生設計在現代工業設計中的應用可以讓產品附加值得到提升，可以讓工業產品情趣得到增添。仿生本身具有交互性、趣味性和形態性特點，隨著城市化進程的不斷推進，現代居民與自然界之間的距離卻漸漸疏遠，人們迫切需要親近大自然，利用仿生設計技術，可以讓城市居民的需要在一定程度上得到滿足，而情趣的增添必然可以為產品的營銷以及市場影響力的擴大起到重要作用。
2.3優化功能結構
現代工業設計中仿生設計技術的應用可以讓產品功能結構得到優化，可以讓設計成本得到降低。仿生設計本身是基于科學目標基礎之上，在自然界中所尋求的一條方向正確且便捷的設計之路，可以讓最優設計方案快速得出，同時可以讓設計過程中所投入的時間成本、人力成本和技術成本得以減少。
2.4增加產品內涵
在21世紀，工業產品文化已經成為產品市場競爭中的重要因素，如何在產品設計中融入優秀文化，增加產品內涵已經成為各個工業廠商在產品設計中必須思考的問題。我國各個地方的民族文化往往關聯著當地的特色建筑、特色習俗以及特色生物，通過仿生設計，可以讓產品更具文化內涵，可以提升其市場競爭力。在仿生設計目標導向下，可以制定出與符號象征、符號品味相符的設計方案。
3仿生設計在現代工業設計中的具體應用
依照不同角度可以將仿生設計劃分為不同類型，如依照模仿逼真性，就可以將其劃分為抽象仿生設計、具象仿生設計類型；如依照仿生對象種類，就可以將其劃分為植物仿生設計、動物仿生設計、人類仿生設計、昆蟲仿生設計以及微生物仿生設計類型[1]；如依照生物態勢，就可以將其劃分為動態仿生設計與靜態仿生設計；依照生物系統結構，可以將其劃分為形態仿生設計、結構仿生設計以及功能仿生設計等類型。現階段，生物系統結構的劃分方法應用較為廣泛。
3.1形態仿生設計
所謂形態仿生設計，主要指的是針對動植物、人類以及微生物表象特征、內在形態特征進行研究，利用一定藝術手法以及設計技術在設計工作中對其加以運用的過程?，F階段，形態仿生設計主要包含2種主要類型，一是整體形態仿生設計，二是局部形態仿生設計。在工業設計過程中，形態仿生設計得到了較為廣泛的應用。以汽車行業為例，如甲殼蟲汽車、鯰魚車、熊貓車都是形態仿生設計中的著名案例。甲殼蟲汽車最早是德國專家于1933年設計而成，由大眾公司在1934年進行生產，因為對甲殼蟲進行形態仿生設計，其具有十分流暢的線條與可愛的外觀，一經推出就受到社會各界的廣泛歡迎，至今，其世界累計銷量已經超過2000萬輛。
3.2結構仿生設計
結構仿生設計主要是對生物結構進行研究，在工程力學基礎之上，仿生模擬設計結構、材料以及具體系統，讓產品結構得到設計優化。如飛機就是此種仿生設計技術在工業設計領域的代表。一般情況下，在飛機飛行過程中，會有共振情況出現，可能會導致機翼折斷，出現飛機失事現象。在自然界中，昆蟲在3億年前就已經學會了飛行，其翅膀卻不會因高速飛行而折斷，這主要是因為昆蟲翅膀上方存在角質加厚區，多被稱為翅痣、翼眼，這一結構組成部分對于穩定飛行具有保障作用。在結構仿生設計過程中，科學家模仿翅痣設計了平衡重錘，解決了飛行翅膀折斷的問題[2]。除飛機之外，在現代工程中，還有很多結構仿生設計的典型案例，如德國所發明的新式象鼻機械臂，就參考了自然界中的大象鼻子，保證了該機械臂在應用中的彎曲、伸縮性，提升了機械臂的應用柔韌度、靈活度。
3.3功能仿生設計
功能仿生設計主要是通過研究生物功能，并在產品設計中對其進行有效應用的方法。功能仿生設計由來已久，如魯班就從草葉中獲得啟發，發明了木工領域必備的工具———鋸子。在現代工業設計中，功能仿生設計依然較為常見，是現代工程師、設計師設計工作中的重要技術。如針對魚類進行功能仿生設計就發明了潛水艇。魚類之所以可以在深海中生存、活動，主要是利用魚鰾肌對魚鰾進行有效控制，改變體內空氣含量，進而影響整體密度情況，在水中，浮力會出現變化情況，進而上升、下潛。通過模仿魚類功能，對潛水艇蓄水倉注水變化予以有效利用，可以讓其起到類似魚鰾的作用，完成潛水艇的上升、下潛。除潛水艇以外，如雷達系統、煙霧彈也是功能仿生設計在現代工業中的代表，在使用此類產品時，很容易聯想起所模仿的自然生物[3]。
3.4肌理仿生設計
肌理仿生設計主要指的是對自然界中生物表面組織結構、紋理質感和特征屬性進行有效模擬，進而讓工業產品紋理設計工作得以順利完成，提升客戶情感體驗。肌理仿生設計的有效應用可以讓產品擁有類似自然生物外表的質感，同時可以通過利用生物表皮機構實現一系列特殊功能。以服飾設計為例，如人造革、人造皮草已經成為人們日常生活中極為常見的材料，模擬生物肌理的設計可以讓其獲得類似真實質感的同時起到環保作用。除此之外，如在自清潔玻璃的工業設計中，就對荷葉表面進行肌理仿生設計，起到了良好的自清潔效果，同時具有防結冰作用。
3.5色彩仿生設計
顧名思義，色彩仿生設計主要指的是在工業產品設計中對自然界中生物色彩進行模擬，以讓產品設計更為多彩。顏色會對人的情緒造成影響，選擇一種恰當的顏色可以讓工業產品設計優化性提升，在常見顏色中，有多種顏色都是在自然界中提取的，如咖啡色、寶石藍色、玫瑰紅色等，自然色彩對于設計師設計思路的拓展具有重要作用，同時可以起到一定功能作用。如軍用迷彩服就利用了自然界中的常見顏色，應用變色龍生物偽裝原理，可以讓自身的可辨識性降低，進而得到保護軍人安全的效果。而在一些工業產品、路標警示的設計中，采用了黃黑相間的配色，以達到強調突出的目的。仿生設計技術當前在我國社會生活中已經隨處可見，其對于工業生產設計具有重要作用。在未來，因為人工智能技術、互聯網技術的發展，仿生設計技術必然會朝著高新化、科學化、多學科融合化以及豐富化的方向發展，其依然具有較為廣闊的發展前景，因此，需要在具體工業產品設計中對其開展充分研究、科學應用，進而提升仿生設計技術應用水平。
4結語
在現代工業設計中，仿生設計的應用可以起到豐富設計造型、增添產品情趣、優化功能結構以及增加產品內涵的重要作用。現階段，形態仿生設計、結構仿生設計、功能仿生設計、肌理仿生設計以及色彩仿生設計均得到了廣泛應用?？紤]到未來發展前景，相關工作人員還需要在工業設計中對仿生設計技術開展進一步的研究工作，做到取于自然、高于自然，以提升工業設計中仿生設計的應用價值。
參考文獻
[1]李鏡茹，劉垚.仿生設計在現代工業設計中的應用[J].建筑與文化，2019(7):246.
[2]王洪彬.基于形態仿生的概念車造型設計研究———以人體形態仿生為例[D].長春:長春工業大學，2019.
[3]許曉.仿生設計在現代陶瓷茶具設計中的應用[J].山東工業技術,2018(12):42.
作者:王雪健 陳沖 單位:荊楚理工學院