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來自法國Aldebaran Robotics公司的NAO機器人,這個僅有59厘米高的可愛小家伙精通19種語言,可以與人類聊天,還會唱歌跳舞,主要作為自閉癥兒童的輔助治療手段。. g+ ?, F7 ^! |: r' U
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挑戰(zhàn) 將人形機器人開發(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)機器人。/ d: C9 e$ F$ P& S5 N* {& h9 J
解決方案1 \, |# ?5 T6 M+ L+ w
實施SOLIDWORKS Premium設(shè)計、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。( }9 d8 B. [( m% w$ ]
應(yīng)用效果
* R) i$ D4 q* a0 ]8 W* X+ s; U1 d8 Y •制造出的機器人具有類人運動能力+ D" C" N! k0 r# O0 K, _
•解決了結(jié)構(gòu)、熱力和注塑成型問題
, e5 A8 [7 T9 w3 e. V& c •自動線路布局和步路
% X/ G! \& g( b$ C; g3 @. A •用于自閉癥治療的創(chuàng)新機器人平臺
8 B+ v! x, w/ ^ 在早期科幻時代,正如HAL 9000不祥的紅色眼睛和《終結(jié)者》猙獰面孔等當時流行的文化意象造成的恐懼一樣,機器人一直籠罩在令人毛骨悚然的陰影下。
# z5 [: J" G! t$ }& _ 然而,如果拋開科幻進入現(xiàn)實世界,人類可以利用的機器人技術(shù)潛力則無比巨大。機器人可以充當助手,也可以是人類的伴侶和朋友,它們在教育培訓領(lǐng)域可以發(fā)揮獨一無二的作用。但是,為了幫助人類克服其以娛樂為驅(qū)動的心理,機器人必須可愛、友善并且有趣,它們還需在外觀和行為上與人類相仿。
, O1 W! P) U: a Aldebaran Robotics的使命是實現(xiàn)機器人的人性化和商業(yè)化。這家法國的機器人制造商推出了NAO®機器人,這是目前為止世界上最先進的人形機器人,它代表著機器人技術(shù)的量子飛躍。NAO機器人開發(fā)要求Aldebaran的創(chuàng)始人具備遠見卓識、公司員工發(fā)揮聰明才智,還要求其具有集成的3D開發(fā)環(huán)境。0 s+ s& }+ u$ { P! f
創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Bruno Maisonnier說,Aldebaran選擇了SOLIDWORKS®軟件來開展設(shè)計、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,因為該軟件直觀且集成的設(shè)計和工程平臺中的工具可將自己的人形機器人愿景轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。Maisonnier強調(diào):“我們的機器人用于幫助人類,因此它們必須既實用又很酷,我們需要SOLIDWORKS這種3D解決方案以將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為真實的機器人!
0 M# B' d2 W1 B( ^ Aldebaran在NAO機器人的開發(fā)過程中使用了SOLIDWORKS Premium設(shè)計、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。
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借助SOLIDWORKS設(shè)計工具,Aldebaran成功地設(shè)計出了有史以來最類人的機器人,這是一個重要里程碑。NAO機器人裝有觸覺傳感器、攝像頭、揚聲器、LED和麥克風,它能感知周圍環(huán)境并與其交流,還能在與其主人的互動過程中學習。這款機器人移動時非常安靜、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。* [& l* w9 F. a, x
研發(fā)部機械電子經(jīng)理Vincent Clerc解釋說:“機器人的外形必須友善且美觀,我們的設(shè)計師使用SOLIDWORKS曲面工具創(chuàng)造出了光順、優(yōu)雅的機器人外形,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)計師可以專注于創(chuàng)新,同時該PDM系統(tǒng)還負責項目的結(jié)構(gòu)。”! {/ H( z$ l% J
機械與設(shè)計工程師Fabien Munier補充道:“NAO有1,400個零件,這相當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行性能仿真并檢查每個零部件是否存在碰撞,確保配合度和功能性都符合設(shè)計要求!
$ w) m- c( h" u8 M 通過利用SOLIDWORKS設(shè)計自動化和仿真工具,Aldebaran避免了因大量原型制作耗費的時間和成本,同時還優(yōu)化了機器人設(shè)計。借助SOLIDWORKS Routing功能,Aldebaran設(shè)計師節(jié)省了為機器人進行線路布局的時間。工程師借助SOLIDWORKS Simulation結(jié)構(gòu)和熱力學分析工具解決了性能問題,尤其是機器人手部和頭部的性能問題。Aldebaran通過SOLIDWORKS Plastics軟件解決了制造塑料零件時的模具填充問題。( }, b1 [8 w4 u4 l! D+ ~; H
Munier說:“我們遇到了機器人頭部和軀干過熱的問題,我們需要保持一定扭矩來確保機器人能夠行走或拾取物品,當這么多零部件緊密地聚集在一起時,仿真工具的作用將無比巨大!
2 D5 N2 {5 Q6 e h# a' C4 ^ 機械與設(shè)計工程師Ludovic Bouchu補充道:“SOLIDWORKS Simulation可確保零件既足夠堅固又十分輕便。鑒于NAO需要搬動其自身的重量以及電池和馬達,這一點尤其重要。即使減輕一克,這對我們也非常重要,SOLIDWORKS Plastics注塑成型分析軟件確保了快速、準確且經(jīng)濟高效地生產(chǎn)塑料零件!( a, N% ~, ~, b8 o# h+ G
http://player.youku.com/player.php/sid/XNjY3NjM0Mjc2/v.swf) | P6 _9 C' J i! |
研發(fā)自閉癥的機器人療法! n# l* \3 L B" E# d0 Q
Aldebaran將機器人NAO作為開放平臺推出后,這款機器人在其他領(lǐng)域也得到了廣泛認可。例如,印第安納州圣母大學的研究人員正在使用NAO研究自閉癥療法。
( B4 p) A4 \0 Y) ? Maisonnier聲稱:“無論人們借助NAO治療兒童自閉癥,還是通過它來協(xié)助老年人的日常生活,有一點可以肯定,大家喜歡我們的機器人,他們沒被嚇到,而正是SOLIDWORKS幫我們實現(xiàn)了這一目標!
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