外文翻译-四足哺乳动物作为步行机器的典范

PAGEPAGE2毕业设计（论文）外文文献翻译题目：仿生机械马的结构设计与仿真外文文献翻译（译成中文1000字左右，外文内容应与自己毕业设计（论文）题目相关。）【译文后附注文献信息，包括：作者、书名（或论文题目）、出版社（或刊物名称）、出版时间（或刊号）、页码。提供所译外文资料附件（印刷类含封面、封底、目录、翻译部分的复印件等，网站类的请附网址及原文】中文：四足哺乳动物作为步行机器的典范建造人造动物的想法是一个古老的历史梦，几个世纪以来由神话和诗歌传下去。它可能是木马，木偶奥林匹亚还是L.A.Ryggs“机械马”，总是针对人造仿人的概念，或者是对人类宠物之一进行逆向工程。毫不奇怪，索尼的“AIBO”作为第一个商业上可用的“有生命的”是宠物的仿生拷贝。这种以人类为中心的方法忽略了这样的事实，即祖先动物以及大多数目前活着的动物是小型的小鼠或大鼠。我们和我们的宠物从祖先的哺乳动物中继承了我们大部分的运动能力，相比之下，2亿年前“现代”哺乳动物是从类似爬行动物的形式衍生出来的“重建过程”。使用哺乳动物作为典范的步行机器的“生物启发”必须建立在关于哺乳动物运动的基本原理的知识基础上，在小物种中可见。从这个出发点来看，像人类，骆驼或马这样的大型游标哺乳动物的特殊运动适应性可以被识别并与我们共同的进化遗产。自然界是否提供比工程师能够创造更好的建设性解决方案？目前工程科学中“回归自然”的流行方式（其核心是浪漫的，大约有200年历史）尚未导致产品性能明显改善。原始的仿生学方法导致了纯生物模仿，并且由于缺乏适应性材料，在大多数情况下简单地复制天然构造不能导致改进的技术。但也许应该把“从自然界中学习”理解为对生物学原理及其通过技术手段进入机器的系统分析和理解？为了测试这种方法，通过进化测试的函数转换为几百个我的承诺是最好的结果。在这种情况下，腿部运动对于构建非轮驱动车辆的工程师以及生物学家来说是最重要的。生物对建造行走机器的启示可以从动物学所描述的各种物种中选择其典范。由于蟑螂的整体运动，陆生有腿动物运动是一个似乎处于高度进化压力下的原则，涉及机械需求和解决方案。加西亚等人，这个问题]和像马一样的游标性哺乳动物可以通过描述弹簧-质量系统的相同的简单方程来解释，即使这些只有相关的动物的神经控制结构是完全不同的。但另一方面，物种之间的形态差异，古典分类的基础，表明这些功能解决方案可能通过几种机制来实现。从历史上看，实现动画的想法主要针对人造卫星的服务目的，或在人的宠物，如果计划进行更高的负载。“机械马”很好地说明了这种以人类为中心的方法，通过简单地制作宠物副本，从生物学的角度来看，这是一种非常低效的方式，为工程师提供他们建造技术步行机所需的信息。根据上述小型多功能哺乳动物的功能形态学原理，我们能够指出人类用作携带宠物的进化较年轻的大型哺乳动物的特殊适应性。像马这样的大型游标哺乳动物使用其脊椎动物的动作值得注意，但比小型哺乳动物要低得多。由于随着体重的增加肌肉的能力下降（负荷以长度的三次方增加，肌肉的力量与肌肉的横截面积成正比，只增加长度的平方）腿部结构延长，长元素的长度不均匀，肌肉的长肌腱充当弹簧。这些弹性腿与躯干中的弯曲梁相互作用。胶原腱具有固定的弹性属性，弹簧质量系统具有相当固定的共振频率。结果是马匹显示我们称之为“步态”的着名现象。关键字：四足哺乳动物，多功能，仿生兽，机械马作者：H.Witte1,R.Hackert1,W.Ilg2,J.Biltzinger1,N.Schilling1,F.Biedermann3,M.Jergas4,H.Preuschoft5andM.S.Fischer摘自：WitteH,HackertR,IlgW,BiltzingerJ,SchillingerN,BiedermannF,JergasM,PreuschoftH,Fische...seeallProceedingsofAdaptiveMotioninAnimalsandMachines(2000)p.原文：QuadrupedalMammalsasParagonsforWalkingMachinesTheideaofbuildingartificialanimalsisanolddreamofmanhood,handeddownthroughcenturiesbymythologyandpoetry.MayitbetheTroianhorse,OlympiathepuppetorL.A.Ryggs"Mechanicalhorse",alwaystheconceptsaimedatanartificialhumanoidoratreverseengineeringofoneofman'spets.NotsurprisinglySony's®"AIBO"asthefirstcommerciallyavailable"animate"isabiomomimeticcopyofapet.Thisanthropocentricapproachignoresthefactthatancestralanimalsaswellasmostofthecurrentlylivinganimalsareandweresmall–inthesizeofamouseorarat.Weandourpetsinheritedmostofourlocomotorycapabilitiesfromtheancestralmammals,adaptingmechanismsandcontrolbyonlyaasmallamountincomparisontowhathappened200,000,000yearsagowhen"modern"mammalswerederivedfromreptile-likeformsinadramatical"reconstructionprocess"."Biologicalinspiration"ofwalkingmachinesusingmammalsasparagonshastobefoundedonknowledgeaboutthebasicprinciplesofmammalianlocomotion,visibleinsmallspecies.Fromthisstartingpoint,speciallocomotoryadaptationsoflargecursorialmammalslikehumans,camelsorhorsesmaybeidentifiedandseperatedfromwhatisourcommonevolutionaryheritageDoesnatureprovidebetterconstructivesolutionsthanengineersareabletoinvent?Thecurrentfashion-likeapproachof"backtonature"intheengineeringsciences(whichinitscoreisromanticandthussome200yold)yetdidnotresultinobviouslyimprovedfeaturesofproducts.Theoriginalbionicapproachledtopurebiomimikry,andwiththelackofadaptedmaterialsthesimplecopyingofnaturalconstructionsinmostcasescouldnotresultinimprovedtechnology.Butperhapsshould"learningfromnature"beunderstoodasthesystematicanalysisandunderstandingofbiologicalprinciplesanditstransferintomachinesbytechnicalmeans?Totestthisapproachthetransferofafunctionstestedbyevolutionforseveral100Mypromisesbestresults.Leggedlocomotioninthiscontextisofhighestinterestforengineersconstructingnon-wheeldrivenvehiclesaswellasforbiologists.BiologicalInspirationofthebuildingofawalkingmachinemaychooseitsparagonsfromthewholevarietyofspeciesdescribedbyzoology.Terrestrialleggedanimallocomotionisaprinciplewhichseemstobeunderhighevolutionarypressurewhatconcernsthemechanicalneedsandsolutions,sincetheoverallmotionofcockroaches[cf.Garciaetal.,thisissue]andcursorialmammalslikehorsesmaybeexplainedbythesamesimpleequationsdescribingspring-masssystems,eveniftheneuralcontrolstructuresoftheseonlyfar-relatedanimalsarequitedifferent.Butontheotherhand,themorphologicaldifferencesbetweenspecies,baseofclassicaltaxonomy,indicatethatthesefunctionalsolutionsmayberealisedbyseveralmechanisms.Historicallytheideasforrealisinganimatesmainlyaimedathumanoidsforservicepurposes,oratman'spets,ifhigherloadswereplannedtobecarried."TheMechanicalHorse"nicelyillustratesthisanthropocentricapproachbysimplymakingcopiesofpets,whichfromabiologicalperspectiveisaveryinefficientwaytoprovideengineerstheinformationstheyneedfortheconstructionofatechnicalwalkingmachine.Onthebasisoftheabovedescribedprinciplesofthefunctionalmorphologyofsmallversatilemammalsweareabletopointontothespecialadaptationsoftheevolutionaryyounger,largemammals,usedbymanasload-carryingpets.Largecursorialmammalslikehorsesusemotionsoftheirvertebralcolumnsinnotable,butmuchlowerextentsthansmallmammalsdo.Duetothedecreasingmuscularcapabilitieswithgrowingbodymass(loadisincreasingbythethirdpoweroflength,muscleforcesareproportionaltothecrosssectionalareasofmuscles,whichonlyincreasebythesquareoflength)thelegconstructionisextended,thelongelementsareofunevenlength,thelongtendonsofthemusclesserveassprings.Thesespringylegsinteractwithabendingbeaminthetrunk.Collagenoustendonsownfixedelasticproperties,thespring-masssystemshaveratherfixedresonancefrequencies.Theconsequenceisthathorsesshowthewell-knownphenomenonwecall"gaits"Keywords：Quadrupedmammals，Multifunction，Imitationanimal，MechanicalhorseAuthor：H.Witte1,R.Hackert1,W.Ilg2,J.Biltzinger1,N.Schilling1,F.Biedermann3,M.Jergas4,H.Preuschoft5andM.S.FischerFrom：WitteH,HackertR,IlgW,BiltzingerJ,SchillingerN,BiedermannF,JergasM,PreuschoftH,Fische...seeallProceedingsofAdaptiveMotioninAnimalsandMachines(2000)p.6pp.参考文献[1]TAMcMahon&GCCheng(1990):Themechanicsofrunning:howdoesstiffnesscouplewithspeed?–JBiomech23(Suppl.1):65-78.[2]SMSong&KJWaldron(1989):Machinesthatwalk:theadaptivesuspensionvehicle.TheMITPress,Cambridge(Mass.)..[3]JMRyan,JCushman,BJordan,ASamules,HFrazer&CBaier(1998):Topographicpositionofforelimbmotoneuronpoolsisconservedinvertebrateevolution.–BrainB