昆虫与植物永无休止的战争

最近，科学家在墨西哥狄华坦沙漠峡谷的中心地带，发现了植物和昆虫的两个非常有趣的自然现象：一种植物的叶子在受到害虫侵袭时，能够喷射一种化学毒素，最远的喷射距离将近？米；一种聪明的昆虫在察觉自己吃到的树叶毒素过强时，可以准确切断树叶的毒素疏导管，巧妙避开这种植物的防御系统。这两个有趣的发现．生动地阐释了植物与昆虫间没完没了的战争。     

达尔文的眼中钉

万紫千红总是春生物世界是多姿多彩的。昆虫、鸟类、哺乳类等许多动物都披着缤纷的彩衣,还有万紫千红的花、草。生物彩妆有什么意义呢?许多例子显示,生物彩妆有伪装的效果。例如有的昆虫形体与彩纹看起来像枯枝、叶片、树皮,还有狮、虎、豹等猫科动物皮毛上的彩妆,使它们容易在     

航天趣闻（二）

未来航天员在天上吃什么？不是西洋大餐，也不是风味小吃，更不是山珍海味，而是昆虫。昆虫作为人类的营养食品是人所共知的事实，不过人类的营养食品并不只是昆虫，还有其他很多可供选择，但为什么科学家只选昆虫？     

挑战胆量的另类美食

正俗话说"民以食为天",但有些异域料理的成分实在是太诡异,真是对食客们味蕾和心理承受能力的极限挑战。在泰国北部山区,工人们正在用大象排泄物生产象粪咖啡豆。加拿大人布莱克·丁金投入数十万美元,在山林中开发出原料与加工方式不同寻常的象粪咖啡,与早前为人     

柔弱的杀手蛉类与蜉蝣

昆虫世界里，肉食性种类占总数的28％，许多人一定以为，这些四处捕食各种小昆虫，嗜好鲜血的“杀手”，看上去一定都是十分强悍、凶恶的。例如挥舞大刀，横行霸道的螳螂；身披铠甲，动作迅猛，长着可怕大腭的各种步甲；身影矫健、横冲直撞的蜻蜒；身藏毒剑，无所畏惧的马蜂。     

悬停飞昆虫拍动翼低雷诺数高升力气动机理研究

采用数值方法对果蝇翼悬停飞行拍动翼问题进行了模拟,介绍了前人生物观察和动态比例模型得来的简化拍动翼运动规律。果蝇翼模型平面形状采用Dickinson动态比例试验采用的形状,计算的无量纲参数根据Weis-Fogh,和Vogel果蝇捆绑飞行的数据得到。分别数值模拟了三种运动模态:超前模式(advanced mode),对称模式(symmetrical mode)和滞后模式(delayed mode)。数值模拟的结果同Dickinson的试验结果和孙茂的数值模拟结果进行了比较,吻合很好,表明本文的计算结果是合理的。根据数值模拟结果,结合气动力系数和流场结构进行分析,研究了果蝇悬停飞行获得高升力的流动机理。     

侧风对拍动翅气动力的影响

昆虫在自然界中飞行时多会受到侧风的干扰,因此了解侧风作用下昆虫拍动翅上气动力的变化对昆虫飞行机理的研究工作具有重要意义。应用计算流体力学(CFD)方法模拟了存在侧风时拍动翅上绕流,并与正常悬停情况进行对比,从侧风的方向和强度2个方面考察了其对拍动翅气动特性的影响。结果表明:侧风对拍动翅气动特性的改变包含2个流动机制的贡献,即相对速度效应和前缘涡轴向速度效应,且从翅尖吹向翅根的侧风与从翅根吹向翅尖的侧风对气动力的影响有着显著的不同;而不同强度的同向侧风下,气动力的改变类似,仅存在数值上的差异。     

基于PD控制的仿昆虫扑翼样机研制

仿昆虫微型扑翼飞行器（FW-MAN）可以模仿昆虫悬停、垂直起飞以及侧飞等飞行姿态,从而适应复杂多障碍环境,具有广阔的应用前景。成功设计研制了一款重23.8 g,翼展18 cm,扑动幅值180°,扑动频率可达22 Hz的可垂直起飞的仿昆虫微型扑翼飞行器。采用曲柄摇杆与滑轮的组合机构作为样机扑动机构以解决原有样机扑动方案存在高摩擦及结构复杂等问题,样机翅翼设计为具有扭转角度的柔性翅翼从而使样机具有更高的气动效率。考虑到现有的姿态调节机制存在增加机构复杂度问题,基于翅翼扭转的姿态调节机制,设计了相应的控制调节机构,并搭建了样机气动力测量平台和姿态调节平台。气动升力与姿态力矩测量结果表明,样机翅翼可提供足够升力,姿态调节机制具有可行性。在此基础上,选取PD （Proportional Differential）控制律作为样机控制方式,为解决参数调定耗时及直接试飞样机不易观察控制效果问题,基于姿态调节平台获取了初始控制参数,然后对样机进行了多次试飞实验,并多次调定参数,最终实现了样机稳定垂直起飞。     

正/零表面上自由运动的黄斑蝽三维接触力测试

研究昆虫运动时其脚掌与接触面间的接触力学规律及其附着机制,可以为多足爬行机器人的设计提供理论依据。研制的微牛级应变式力传感器,用来测试昆虫无障碍运动时与接触面间的3维接触力。对黄斑蝽在地面和垂直壁面两种状态下爬行时与接触面的作用力进行测试,分析了力的作用机理。在垂直壁面状态下,昆虫向上爬行时将身体向上推进的同时,会产生防止身体倾覆的吸附力。     

用半实物仿生技术探索昆虫飞行路径的规律

从半实物昆虫仿生研究的现状出发，提出了一种新的借助于计算机智能控制探索半实物昆虫仿生引导规律的方法，讨论了建立一个新型的智能化的仿生实验室，在计算机仿生环境下通过实验数据和图像研究生物传感器作用下昆虫的引导规律的方法。最后探讨了在这种仿生研究中的大量时空数据的存储和处理问题，提出了一种新的思路，即采用基于Realms的时空分析数据库管理系统来实现，并从理论上证明了它的可行性。