正版 科学鬼才 仿生学电子电路设计与应用25例(图例版) [巴西]Newton C. B pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[巴西] Newton C. Braga 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115446961

商品编码：29683855404

包装：平装-胶订

出版时间：2017-02-01

基本信息

书名：科学鬼才 仿生学电子电路设计与应用25例(图例版)

定价：59.00元

作者：Newton C. Braga

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2017-02-01

ISBN：9787115446961

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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※推荐者于欣龙是奥松机器人的创始人，被称为“机器人爸爸”，录制过CCTV创客精英汇等大量电视节目，拥有机器人天空网站、奥松机器人微信公众账号等宣传渠道。※作者推荐图书的视频可放在网店的营销页面。※本书集理论与应用于一体，循序渐进、叙述简明，并配有大量的电路图、实物图及程序供读者参考以掌握书中的知识。※本书可供智能电子产品的研发技术人员及机器人制好者参考阅读。也可作为广大电子爱好者的电子制作读物，以及高中生课外科技活动的辅导书。

内容提要

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本书通过25个有趣、超酷、应用广泛、造价低廉的仿生学项目，包括电鱼、蝙蝠耳、测谎仪、电子神经激励器、恐慌发生器、电子驱虫器、音频和视觉生物反馈等，生动详尽地解释了生物学、电子学与机械学方面的基本知识，并手把手教会你设计和制作仿生学电子电路所需要的实际技能，包括如何焊接、电子元器件选择、读懂电路原理图和电路设计等知识。本书不仅带给你无限乐趣，还能使你从一个电子学菜鸟迅速成长为科学鬼才！该书可作为仿生电子学爱好者和高中、大学电子线路课程的指导教材。

目录

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部分　引言　1

第二部分　生物学和电子技术　5

第三部分　25个仿生学实用项目　13

14　项目1——电鱼实验

26　项目2——视觉生物反馈

35　项目3——音频生物反馈

41　项目4——神经刺激器

47　项目5——频闪灯

53　项目6——生物信号放大器

59　项目7——恐慌发生器

68　项目8——磁场发生器

75　项目9——催眠发光二极管

80　项目10——驱虫器

85　项目11——仿生陷阱

90　项目12——动物训练器

96　项目13——白噪声发生器

101　项目14——仿生耳

105　项目15——灭虫器

109　项目16——仿生触器

113　项目17——测谎仪

118　项目18——仿生气味发生器

122　项目19——使用振荡器进行仿生学实验

125　项目20——离子发生器

130　项目21——触觉助听器

134　项目22——万用表在仿生学中的应用

138　项目23——仿生视觉

144　项目24——生态监视器

148　项目25——蝙蝠耳

第四部分　附加说明　153

作者介绍

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作者，Newton C. Braga，《电子学习杂志》的技术总监。他出版过100多部涉及电子工程学、机械电子学、计算机技术等相关领域的著作，他的著作被翻译成多国文字的图书，在全世界超过三百万本。 译者，万皓，获得电子信息科学与技术专业学位，就职于国家新闻出版广电总局，英语八级，熟练地翻译短波发射机、短波天线、电子通讯专业文章、针灸、生物科技、法规、公司宣传、一般文学类文章。

文摘

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序言

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《智械之眼：仿生机械原理与电子工程实践》 内容梗概： 本书并非《正版 科学鬼才 仿生学电子电路设计与应用25例(图例版) [巴西]Newton C. B》一书的节选或介绍，而是独立创作的一本关于仿生学在机械与电子工程领域应用的书籍。它深入探讨了自然界生物在结构、功能和行为上的精妙之处，并将其转化为实际的工程设计理念与实践技术。全书以启发式、探索性的视角，带领读者穿越生物的奇妙世界，发现那些能够激发电子工程创新灵感的“生命密码”。 核心章节与内容亮点： 第一部分：生命的蓝图——仿生学的哲学与前沿 第一章：自然是最好的工程师：仿生学的起源与发展。 本章追溯仿生学的历史脉络，从古代先贤对自然现象的观察，到现代科学技术的发展如何推动仿生学的成熟。我们将探讨模仿鸟类飞行而发明的飞机，模仿鲸鱼皮肤改进船舶效率等经典案例，并引入仿生学作为一种解决复杂工程问题的强大思维工具。同时，本章将区分仿生学与模仿，强调仿生学是对自然界“解决之道”的理解与应用，而非简单的外观复制。 第二章：感知世界的智慧：生物感官系统的仿生学启示。 眼睛、耳朵、鼻子、皮肤……生物体通过高度进化的感官系统与环境互动。本章将深入剖析这些感官系统的结构与工作原理，例如： 视觉系统： 昆虫复眼的微小单元如何实现广角、高分辨率的感知，这对研发新型光学传感器、图像识别技术具有重要意义。探讨哺乳动物视网膜的光化学反应机制，以及其在弱光成像技术上的应用潜力。 听觉系统： 蝙蝠的回声定位原理，如何通过发射超声波并解析回声来感知环境，这为自主导航、避障雷达等技术提供了宝贵的思路。分析人耳的声波捕获与频率解析机制，为开发更精准的音频处理设备提供参考。 嗅觉与触觉系统： 狗灵敏的嗅觉如何实现精密的化学物质检测，这对开发气体传感器、生物标志物检测设备具有启发。探讨壁虎脚掌的范德华力如何实现“凌空行走”，为研发无粘胶、可重复使用的附着材料提供灵感。 第三章：运动的艺术：生物运动机制的工程化。 从微观到宏观，生物的运动方式多种多样且高效。本章将着重研究： 飞行： 鸟类翅膀的空气动力学设计，羽毛的动态变化如何实现精准的飞行控制，这为无人机、固定翼飞行器乃至未来航空器的设计提供了重要借鉴。探讨昆虫翅膀的高效振动模式，为微型飞行器（MAV）的设计提供动力学模型。 行走与爬行： 昆虫的多足步态协调，如何实现稳定、高效的地面移动，为研发多足机器人、地形适应性强的行走平台提供了算法基础。分析爬行动物的身体弯曲与推进机制，为蛇形机器人、管道探测机器人设计提供动力学原理。 水中运动： 鱼类和海洋哺乳动物流线型的体型与高效的推进方式，如何减少阻力，实现快速游动，这为船舶、潜艇的流体动力学设计提供了优化方向。 第二部分：机械的脉搏——仿生机械结构与传动设计 第四章：骨骼与肌肉的启示：仿生支撑结构与驱动系统。 仿生骨骼： 学习生物骨骼的轻质高强特性，例如竹子的中空结构、骨骼的精细网状支撑，如何启发设计轻量化、高强度的框架结构，应用于航空航天、汽车制造等领域。探讨生物骨骼的疲劳损伤与修复机制，为设计更具耐久性的机械结构提供思路。 仿生肌肉： 研究肌肉纤维的收缩原理，探索人工肌肉、形状记忆合金（SMA）等新型驱动技术，使其能够模仿生物肌肉的柔韧性、力量与响应速度，为研发柔性机器人、可穿戴设备提供核心动力。 仿生关节： 模仿生物关节的低摩擦、高自由度特性，如球窝关节、铰链关节等，设计出更灵活、更高效的机器人关节，使其能够执行更复杂的操作。 第五章：能量的传递：仿生传动与执行机构。 仿生肌腱与韧带： 借鉴生物肌腱和韧带的弹性与柔韧性，设计出能够储存和释放能量的柔性传动系统，提高机械系统的效率和动态响应。 仿生齿轮与连杆： 分析自然界中一些巧妙的传动机制，例如植物的螺旋生长结构、昆虫的节肢运动，如何启发设计新型齿轮、凸轮等传动元件，实现更平稳、更高效的动力传递。 仿生阀门与泵： 模仿生物体内的血管、心脏瓣膜等，设计出高效、可靠的流体控制系统，应用于微流控、医疗设备等领域。 第三部分：智能的涌现——仿生电子电路与控制策略 第六章：神经网络的灵感：仿生神经元与信号处理。 人工神经网络模型： 深入剖析生物神经元的工作原理，如何通过突触传递信号，实现信息处理与学习。基于此，介绍人工神经网络（ANN）的基本模型，如前馈网络、循环神经网络等，并探讨其在模式识别、数据分析中的应用。 神经形态计算： 介绍新兴的神经形态计算架构，其目标是模仿生物大脑的结构和功能，实现低功耗、高性能的智能计算，并探讨其在传感器网络、自主系统中的应用前景。 生物启发的信号处理： 学习生物体如何高效地处理感官信息，例如听觉皮层的特征提取、视觉皮层的边缘检测，将其应用于设计更鲁棒、更智能的信号处理算法。 第七章：自适应与学习：仿生控制系统。 模糊逻辑与神经网络控制： 借鉴生物体在不确定环境中进行决策的能力，介绍基于模糊逻辑和神经网络的自适应控制策略，使其能够根据环境变化和系统状态进行实时调整，提高系统的稳定性和鲁棒性。 群体智能算法： 模仿蚂蚁觅食、鸟群迁徙等群体行为，介绍蚁群优化算法、粒子群优化算法等，并将其应用于机器人路径规划、多机器人协作等领域。 遗传算法与进化计算： 模仿生物的进化过程，介绍遗传算法等优化技术，用于求解复杂工程问题，实现机械结构的优化设计、控制参数的自动调整。 第八章：能源的智慧：仿生能源收集与管理。 光合作用的启示： 学习植物光合作用将光能转化为化学能的原理，探讨设计更高效的太阳能电池、人工光合系统。 生物电的利用： 研究生物体在生命活动中产生的微弱电信号，探讨如何将其转化为可用的能源，应用于微型电子设备、生物传感器等。 生物材料的能量存储： 借鉴生物体储存和释放能量的方式，探索新型生物基储能材料，如基于生物聚合物的超级电容器、仿生电池等。 第九章：仿生电子的实践：传感器、执行器与嵌入式系统。 仿生传感器集成： 结合前面章节介绍的仿生感官系统，详细介绍如何将仿生原理应用于设计和制造新型传感器，如仿生视觉传感器、仿生嗅觉传感器、仿生触觉传感器等，并探讨其在智能监控、环境监测、医疗诊断等领域的应用。 仿生执行器设计： 进一步探讨仿生肌肉、仿生肌腱等执行器的具体设计与制造，以及如何将其集成到机器人、可穿戴设备等系统中，实现更精细、更灵敏的动作控制。 仿生嵌入式系统架构： 介绍如何构建集成仿生传感器、仿生执行器和仿生控制算法的嵌入式系统，使其能够具备更高的自主性、适应性和智能化水平，例如在智能假肢、仿生机器人助手等方面的应用。 第十章：面向未来的仿生工程：挑战与机遇。 跨学科的融合： 探讨仿生学与生物学、材料科学、电子工程、计算机科学等学科的深度融合，推动仿生工程向更高层次发展。 伦理与可持续性： 讨论仿生工程发展过程中可能面临的伦理问题，以及如何遵循可持续发展的原则，创造更加绿色、和谐的未来。 前沿研究方向： 展望仿生工程在人工智能、生物医疗、环境保护等领域的未来发展方向，激发读者对这一新兴学科的深入探索。 本书特点： 系统性与前沿性： 涵盖了仿生学的宏观原理、机械结构、电子电路以及控制策略等多个层面，并聚焦于最前沿的研究进展与应用实例。 理论与实践结合： 在深入阐述仿生学原理的同时，注重与具体的工程技术和应用场景相结合，为读者提供可操作性的设计思路。 启发式思维： 引导读者从自然界中发现解决工程问题的“灵感宝库”，培养创新性的工程思维模式。 丰富的案例分析： 通过大量生动、具体的仿生学应用案例，帮助读者更直观地理解抽象的理论概念。 面向未来： 关注仿生工程在解决人类社会面临的重大挑战中的作用，展现其广阔的发展前景。 读者对象： 本书适合所有对仿生学、机器人技术、电子工程、机械设计、人工智能等领域感兴趣的读者。包括但不限于： 高等院校的工科学生（电子工程、机械工程、自动化、生物工程等专业）。 相关领域的科研人员、工程师和技术爱好者。 对创新技术和未来发展趋势感兴趣的普通读者。 《智械之眼：仿生机械原理与电子工程实践》 是一扇通往未来的窗口，它将带领您一同探索生命的奥秘，揭示隐藏在自然界中的工程智慧，并为您提供构建更智能、更高效、更和谐的机械与电子系统的全新视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版布局简直是电子工程图纸的艺术展现，每一个元器件的标注都清晰得令人发指，即便是像我这样初入这个领域的新手，也能大致看出各个模块之间的逻辑关系。我特别欣赏作者在解释复杂概念时所采用的那种循序渐进的方式，不像有些技术书籍上来就是一堆拗口的术语，让人望而却步。这本书仿佛有一个耐心的老师，它会先用最简单的类比，把抽象的原理“翻译”成我们日常生活中能理解的场景，然后再慢慢地带入到实际的电路构建中。举个例子，它解释电容和电阻的工作原理时，用的比喻非常巧妙，让我瞬间就理解了它们在电流流动中的“角色扮演”。这种教学设计体现了作者对初学者心理的深刻洞察，它不仅仅是在传授知识，更是在培养一种对电子科学的“语感”。我感觉自己不再是面对一堆冰冷的符号和线路，而是参与到了一场有趣的、充满逻辑性的拼图游戏中去。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种带着点复古未来感的插图，一下子就抓住了我的眼球。我本来就对那些精密的机械和电路图有着莫名的喜爱，所以当我在书店看到它时，几乎是立刻就被吸引住了。书脊上的字体排版也挺讲究，虽然是技术类书籍，但整体感觉并不死板，反而有种知识的厚重感和艺术感并存的韵味。 想象一下，当我带着这本书回到家，把它郑重地放在我的书架上，它立刻就成了我那一堆普通教科书中最引人注目的那一个。那种感觉，就像是找到了一件稀世珍宝，虽然内容我还没完全深入，但光是外在的质感和设计，就足以让人心情愉悦。书的装帧很扎实，纸张的触感也很好，厚实的封面和清晰的印刷，让人感觉物有所值。这绝对是一本值得收藏的入门读物，光是摆在那里，就能激发人去探索那些深奥的科学世界的欲望。我常常会忍不住翻开它，即使只是看看那些结构图和流程图，也会觉得心旷神怡。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对细节有着近乎偏执要求的人，尤其是在处理技术文档时，任何一个微小的标注错误或者图示模糊，都会让我感到非常抓狂。这本书在这方面做得几乎无可挑剔。我特意对比了几个关键电路图，发现所有的元器件型号、引脚定义，甚至是焊接点的标识，都标注得极其准确和规范。这对于实际动手操作的爱好者来说，简直是福音。我以前买过一些资料，光是跟着图纸找元件都费了半天劲，结果发现图上的标记和实物完全对不上，简直是浪费时间。但这本则完全没有这种顾虑，你可以放心地把图纸当作一份可靠的施工蓝图来对待。这种对精确性的坚持，无疑体现了作者深厚的专业素养和对读者的尊重，让我对这本书的权威性深信不疑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格有一种非常独特的魅力，它不像传统的学术著作那样严肃刻板，反而带有一种温和而坚定的引导性。作者似乎总能抓住读者在学习过程中最容易感到困惑的那个“临界点”，然后恰到好处地给出点拨。我发现自己阅读的时候，很少出现“卡壳”的情况，即便是涉及到一些比较底层的物理概念时，作者也会巧妙地穿插一些历史背景或者应用案例来软化讲解的难度。这让阅读过程变成了一种享受，而不是一种负担。我感觉自己像是在听一位经验丰富的老工程师在分享他的心得体会，而不是在啃一本冷冰冰的教材。这种亲切感极大地提升了我的学习效率和持久的兴趣，让我愿意一页一页地往下翻，去探索下一个未知的电路奥秘。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的技术书籍，其价值不仅在于它教会了你“做什么”，更在于它启发了你“为什么这么做”。这本书最让我赞赏的一点，就在于它对设计思路的深入剖析。它不仅仅给出了一个可行的电路方案，更重要的是，它详细阐述了设计者在面临不同约束条件（比如成本、功耗、响应速度等）时，是如何做出权衡和选择的。这种对“设计哲学”的探讨，远超出了单纯的“照猫画虎”式的应用指南。它鼓励读者去思考，去质疑既有的方案，并尝试找到更优化的路径。我从中领悟到，电子电路设计不仅仅是技术活，更是一门艺术和决策学的结合。这种思维上的提升，比单纯掌握几个电路技巧要宝贵得多，它为我未来的独立项目打下了坚实的理论和方法论基础。