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來(lái)自法國(guó)Aldebaran Robotics公司的NAO機(jī)器人,這個(gè)僅有59厘米高的可愛(ài)小家伙精通19種語(yǔ)言,可以與人類聊天,還會(huì)唱歌跳舞,主要作為自閉癥兒童的輔助治療手段。
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3 [2 P1 _$ l) ?2 s! G: P挑戰(zhàn) 將人形機(jī)器人開(kāi)發(fā)提升至全新水平,創(chuàng)造出親切迷人并常伴左右的高技術(shù)機(jī)器人。
/ i3 X+ ~7 I0 v) I解決方案
2 G8 v# m6 E5 M6 d- x 實(shí)施SOLIDWORKS Premium設(shè)計(jì)、SOLIDWORKS Simulation Premium分析、SOLIDWORKS Plastics注塑成型分析和SOLIDWORKS Enterprise PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件。
, x t- [& e& N& r& U應(yīng)用效果
0 g! g" c% ~% }1 y5 f0 A •制造出的機(jī)器人具有類人運(yùn)動(dòng)能力! m: v5 b$ x9 Y) k9 V! _. e- ?3 J
•解決了結(jié)構(gòu)、熱力和注塑成型問(wèn)題
& o0 F& W; q T3 H6 l4 l9 T •自動(dòng)線路布局和步路- {5 z1 x) A4 J: n) ]
•用于自閉癥治療的創(chuàng)新機(jī)器人平臺(tái)
* @+ B( f& d) B$ H; X 在早期科幻時(shí)代,正如HAL 9000不祥的紅色眼睛和《終結(jié)者》猙獰面孔等當(dāng)時(shí)流行的文化意象造成的恐懼一樣,機(jī)器人一直籠罩在令人毛骨悚然的陰影下。
. T: [% I3 Z k2 _3 N# k 然而,如果拋開(kāi)科幻進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界,人類可以利用的機(jī)器人技術(shù)潛力則無(wú)比巨大。機(jī)器人可以充當(dāng)助手,也可以是人類的伴侶和朋友,它們?cè)诮逃嘤?xùn)領(lǐng)域可以發(fā)揮獨(dú)一無(wú)二的作用。但是,為了幫助人類克服其以?shī)蕵?lè)為驅(qū)動(dòng)的心理,機(jī)器人必須可愛(ài)、友善并且有趣,它們還需在外觀和行為上與人類相仿。
8 z* i6 X: C' y2 B: i5 g, h% l Aldebaran Robotics的使命是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的人性化和商業(yè)化。這家法國(guó)的機(jī)器人制造商推出了NAO®機(jī)器人,這是目前為止世界上最先進(jìn)的人形機(jī)器人,它代表著機(jī)器人技術(shù)的量子飛躍。NAO機(jī)器人開(kāi)發(fā)要求Aldebaran的創(chuàng)始人具備遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)、公司員工發(fā)揮聰明才智,還要求其具有集成的3D開(kāi)發(fā)環(huán)境。
# G1 b y. h& X+ X7 X 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Bruno Maisonnier說(shuō),Aldebaran選擇了SOLIDWORKS®軟件來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)、曲面、仿真、注塑成形分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)和可視化等方面的工作,因?yàn)樵撥浖庇^且集成的設(shè)計(jì)和工程平臺(tái)中的工具可將自己的人形機(jī)器人愿景轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。Maisonnier強(qiáng)調(diào):“我們的機(jī)器人用于幫助人類,因此它們必須既實(shí)用又很酷,我們需要SOLIDWORKS這種3D解決方案以將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為真實(shí)的機(jī)器人。”
; x. U2 a. U2 c' ~4 h: E Aldebaran在NAO機(jī)器人的開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用了SOLIDWORKS Premium設(shè)計(jì)、SOLIDWORKS Simulation Premium分析、SOLIDWORKS Plastics注塑成形分析和SOLIDWORKSEnterprise PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件。( g/ n# `7 {7 O% a4 G' O- h
! o, Q1 v" x+ X' p# q 借助SOLIDWORKS設(shè)計(jì)工具,Aldebaran成功地設(shè)計(jì)出了有史以來(lái)最類人的機(jī)器人,這是一個(gè)重要里程碑。NAO機(jī)器人裝有觸覺(jué)傳感器、攝像頭、揚(yáng)聲器、LED和麥克風(fēng),它能感知周圍環(huán)境并與其交流,還能在與其主人的互動(dòng)過(guò)程中學(xué)習(xí)。這款機(jī)器人移動(dòng)時(shí)非常安靜、平穩(wěn)并與人類相似,其尺寸和優(yōu)雅的姿態(tài)彰顯了安靜、友善且舒適的特性。
% m) o0 m& s/ i) Q# R9 L1 ~ 研發(fā)部機(jī)械電子經(jīng)理Vincent Clerc解釋說(shuō):“機(jī)器人的外形必須友善且美觀,我們的設(shè)計(jì)師使用SOLIDWORKS曲面工具創(chuàng)造出了光順、優(yōu)雅的機(jī)器人外形,而且干涉檢查功能可確保內(nèi)部零部件完美配合。SOLIDWORKS Enterprise PDM系統(tǒng)使設(shè)計(jì)師可以專注于創(chuàng)新,同時(shí)該P(yáng)DM系統(tǒng)還負(fù)責(zé)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)!! N; a( L7 F. K/ d( H" f2 E8 d, m. ^
機(jī)械與設(shè)計(jì)工程師Fabien Munier補(bǔ)充道:“NAO有1,400個(gè)零件,這相當(dāng)于一輛小型汽車的零件數(shù)。在有限空間(NAO只有60分米高)內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有零件的完美配合頗具挑戰(zhàn)。SOLIDWORKS在這方面讓我們頗為受益,該軟件讓我們能夠進(jìn)行性能仿真并檢查每個(gè)零部件是否存在碰撞,確保配合度和功能性都符合設(shè)計(jì)要求!# L4 A2 Z# A; F1 E M
通過(guò)利用SOLIDWORKS設(shè)計(jì)自動(dòng)化和仿真工具,Aldebaran避免了因大量原型制作耗費(fèi)的時(shí)間和成本,同時(shí)還優(yōu)化了機(jī)器人設(shè)計(jì)。借助SOLIDWORKS Routing功能,Aldebaran設(shè)計(jì)師節(jié)省了為機(jī)器人進(jìn)行線路布局的時(shí)間。工程師借助SOLIDWORKS Simulation結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)分析工具解決了性能問(wèn)題,尤其是機(jī)器人手部和頭部的性能問(wèn)題。Aldebaran通過(guò)SOLIDWORKS Plastics軟件解決了制造塑料零件時(shí)的模具填充問(wèn)題。
# a& n$ i! C7 `5 T Munier說(shuō):“我們遇到了機(jī)器人頭部和軀干過(guò)熱的問(wèn)題,我們需要保持一定扭矩來(lái)確保機(jī)器人能夠行走或拾取物品,當(dāng)這么多零部件緊密地聚集在一起時(shí),仿真工具的作用將無(wú)比巨大!
$ U, `0 b4 z/ u+ y4 { 機(jī)械與設(shè)計(jì)工程師Ludovic Bouchu補(bǔ)充道:“SOLIDWORKS Simulation可確保零件既足夠堅(jiān)固又十分輕便。鑒于NAO需要搬動(dòng)其自身的重量以及電池和馬達(dá),這一點(diǎn)尤其重要。即使減輕一克,這對(duì)我們也非常重要,SOLIDWORKS Plastics注塑成型分析軟件確保了快速、準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)塑料零件!
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, G4 B& I/ ` g7 n& M3 O研發(fā)自閉癥的機(jī)器人療法 S# i' _/ ?3 q$ U' Y; P$ ?
Aldebaran將機(jī)器人NAO作為開(kāi)放平臺(tái)推出后,這款機(jī)器人在其他領(lǐng)域也得到了廣泛認(rèn)可。例如,印第安納州圣母大學(xué)的研究人員正在使用NAO研究自閉癥療法。5 K4 n$ \- |' D/ I; v
Maisonnier聲稱:“無(wú)論人們借助NAO治療兒童自閉癥,還是通過(guò)它來(lái)協(xié)助老年人的日常生活,有一點(diǎn)可以肯定,大家喜歡我們的機(jī)器人,他們沒(méi)被嚇到,而正是SOLIDWORKS幫我們實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。”
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