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早稻田大學(xué)仿人機(jī)器人研究所通過 SOLIDWORKS 科研版軟件推進(jìn)開發(fā)
早稻田大學(xué)是仿真機(jī)器人研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，包括其 1973 年開發(fā)的全尺寸人形機(jī)器人 WABOT-1。在 2000 年，該大學(xué)成立仿人機(jī)器人技術(shù)研究所 (HRI)，旨在促進(jìn)研究活動(dòng)，從而建立人類與先進(jìn)信息社會(huì)的機(jī)器之間的新型關(guān)系。在早稻田大學(xué)現(xiàn)代機(jī)械工程系 Atsuo Takanishi 教授的指導(dǎo)下，HRI 已加快了仿人機(jī)器人研發(fā) (R&D)。自 2001 年以來，早稻田大學(xué)的仿人機(jī)器人研究所 (HRI) 一直依賴于SOLIDWORKS Research 設(shè)計(jì)和工程軟件，來加速機(jī)器人開發(fā)的步伐。在此期間，HRI 推出了 20 款仿人機(jī)器人，其中包括 WAREC-1 災(zāi)難機(jī)器人（如圖所示），它有 28 個(gè)自由度。
試用及報(bào)價(jià)
總部位于東京的早稻田大學(xué)仿人機(jī)器人研究所(HRI)已創(chuàng)建了基礎(chǔ)機(jī)器人技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)了許多才華橫溢的工程師和科學(xué)家。HRI的研究重點(diǎn)在于開發(fā)能與人類交互的機(jī)器人，無論是用于完成例行任務(wù)，提供醫(yī)療救護(hù)，還是用于日常陪伴。因?yàn)檫@些機(jī)器人在人類的生活環(huán)境中與合作伙伴配合工作，即共享同一工作空間，并擁有相同的體驗(yàn)，他們不僅需要外形像人類，還需要與人類一樣，能喚起相同的思維和行為模式。
在評(píng)估多個(gè)領(lǐng)頭的3D設(shè)計(jì)系統(tǒng)后，HRI選擇SOLIDWORKS 科研版軟件作為其標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，實(shí)施了60個(gè)許可證。HRI之所以選擇SOLIDWORKS 科研版軟件，是因?yàn)槠浣缑姹绕渌?D軟件包更加友好，并可以使用全系列集成設(shè)計(jì)和仿真工具。
單一平臺(tái)、多種機(jī)器人
自 2001 年實(shí)施SOLIDWORKS 科研版軟件以后，HRI加快了機(jī)器人開發(fā)的步伐，通過使用集成的3D平臺(tái)，推出了20款以上的仿人機(jī)器人。這些機(jī)器人包括早稻田“下肢”系列，用于承載殘障人士和老年人的雙足移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；早稻田“下頜”系列，以機(jī)械方式模擬人類咀嚼的機(jī)器人，用于了解牙科的概念；早稻田“山梨大學(xué)”系列，為有下頜問題的病人模擬打開和關(guān)閉下頜的機(jī)器人；早稻田“橫笛演奏者”和早稻田“薩克斯管吹奏者”系列，能吹奏橫笛和薩克斯管的機(jī)器人；早稻田“對(duì)話”系列，能以機(jī)械方式發(fā)出日語元音和輔音的機(jī)器人；以及早稻田“眼睛”和 KOBIAN系列（表情機(jī)器人），能表達(dá)情感的機(jī)器人。
借助SOLIDWORKS 科研版軟件，HRI提高了機(jī)器人開發(fā)效率，這得益于SOLIDWORKS軟件的一系列集成功能。它使設(shè)計(jì)效率提高了三至四倍，Hashimoto說道，“在2D中，我們只能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件。現(xiàn)在，得益于SOLIDWORKS軟件，我們可以輕松地設(shè)計(jì)復(fù)雜的機(jī)器人零件。”
輕質(zhì)但堅(jiān)固耐用
HRI使用集成的SOLIDWORKS有限元分析 (FEA) 工具，克服了仿人機(jī)器人設(shè)計(jì)中的主要挑戰(zhàn)，即在保持剛度的同時(shí)減少零件重量?！癝OLIDWORKS Simulation對(duì)設(shè)計(jì)有足機(jī)器人至關(guān)重要，因?yàn)槠渲亓勘仨毐M可能輕，同時(shí)又要保持較高的剛度，”Hashimoto強(qiáng)調(diào)道，“SOLIDWORKS設(shè)計(jì)軟件讓我們可以迅速為機(jī)器人零件計(jì)算重心和力矩、用于仿真的信息，并在三維中檢查零件的干涉?！?br/>
“SOLIDWORKS Flow Simulation [計(jì)算流體力學(xué)分析軟件] 在為熱源設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)也很有用，例如制動(dòng)器、馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)器，”Hashimoto補(bǔ)充道。
多功能一體式機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)
HRI 通過SOLIDWORKS 科研版軟件實(shí)現(xiàn)的實(shí)質(zhì)性工作效率提升，也源于軟件的集成、多學(xué)科特性，允許研究所團(tuán)隊(duì)并行（而不是分別）進(jìn)行機(jī)械、電氣和散熱設(shè)計(jì)?！癝OLIDWORKS技術(shù)具有創(chuàng)新性，因?yàn)樗梢酝ㄟ^一款軟件同時(shí)處理機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)，”Hashimoto解釋說道?！按送猓ㄟ^SOLIDWORKS還可以進(jìn)行各種分析，如結(jié)構(gòu)FEA和散熱流體流動(dòng)分析，”Hashimoto繼續(xù)說道，“為了開發(fā)更高級(jí)的機(jī)器人，我們不僅必須進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，還要同時(shí)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)和散熱設(shè)計(jì)。我們必須在有限的空間內(nèi)安置零部件，例如電機(jī)、減速齒輪、編碼器等。必須通過重復(fù)執(zhí)行 FEA分析，減小每個(gè)零件的尺寸和重量，同時(shí)保持較高的剛度。 SOLIDWORKS在該設(shè)計(jì)流程中非常有用?！?/p>
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