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机器人一直是科幻类影视作品里的常客。远有《星球大战》系列中的R2-D2、足球上长脑袋的BB-8,近有《流浪地球2》里面的“军犬”笨笨,以及“你动它就动“的门框机器人。不一定类人的外观、能够自主活动的关节,配上一定的人工智能控制算法,大概就是人们幻想中未来机器人的样子。
在现实生活中,机器人不是什么未来技术。它已经广泛应用于工业、服务业、教育娱乐和军事等行业中几十年,并且随着相关技术的进步在不断迭代。应该说,机器人是综合了当代机械、电子、控制等许多学科知识的一类集大成的产品。随着人工智能的蓬勃发展,这个领域也正在变得更加”性感“。
当然,作为一种机械设备,它也离不开机械设计和仿真。在各类机器人的设计流程中,都需要用到哪些仿真相关技术呢?
——先让我们来看看神奇的chatGPT怎么说:
1、在机器人仿真设计过程中,有哪些重点技术?
2、在机器人的设计流程中,要用到哪些仿真技术
在这里,”仿真“一词并不仅仅指对三维模型的力学、热学等有限元仿真,也包含更广义的,电路仿真、控制系统的仿真等等。以多体动力学分析为例。机器人一般都包含多个可动的关节。为了让机器人的工作表现达到预期目标,在设计阶段就需要建立机器人的多体动力学数字样机,来评估机器人的动力学、运动学特性。对于机器人整体,可以评估不同的控制策略;对于关键的承力部件,可以结合有限元仿真软件完成刚-柔耦合分析。甚至还可以做一些拓扑优化,让机器手臂的样子更具未来感。
3、多体动力学仿真在机器人设计中起什么作用?RecurDyn机器人多体动力学仿真虽然现在已经有了看似无所不能的对话聊天人工智能ChatGPT,但它的本质其实还是一个“大力出奇迹”的人工智能语言模型。还有许多工作是它暂时无法取代的。其实从历史上看,用科技替代重复的人力劳动,不断解放和发展生产力,是从第一次工业革命以来人类一直在做的事情。
既然无法阻挡科技发展的步伐,不如“打不过就加入”。机械、仿真工程师可以选择进入机器人行业,利用所学技能设计更多机器人来代替人力完成繁重、复杂甚至可能有危险的体力劳动。对自身来说,机器人行业未来前景光明;对社会来说,机器人的普及给人带来的更多还是好处。