風力仿生獸的案例
趣味案例：CAE與野獸
本文就來向大家展示如何用Amesim仿真一只行走的風力仿生獸，最終動畫效果如下。
二、風力仿生獸的Amesim仿真方法
本文的仿真是基于下圖所示的三維模型（文末提供了三維模型下載鏈接，供大家參考）。
風力仿生獸三維模型
按照結構和功能，該模型可分解為以下部分：
支架：即風力仿生獸的“身體”，其他結構都通過支架安裝并連結在一起；
風車：用于“食用”自然風，將風能轉化為行走所需的能量；
齒輪：將風車的能量和運動傳遞至曲軸；
曲軸：共有兩根，每根曲軸相當于三個相位相差60度的曲柄，曲柄可以帶動腿行走；
腿：每條腿由四根桿和兩個三角架組成，是整個仿生獸最核心、最精巧的部分；腿共有12條，兩兩一組（即前腿和后腿）安裝在支架和六個曲柄上。
通過分析不難發現，風力仿生獸本質上是一個設計巧妙的
多連桿機構，它行走時的運動也是維持在一個
2D平面內，因此我們可以用Amesim的
2D機械庫實現其建模和運動仿真。
下面進入正題，向大家展示風力仿生獸的建模仿真過程。額，有點麻煩。不過不要緊，我們由簡到繁，一步一步來！
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風力機器人。風力推動機器人”就是“風力仿生獸”仿生獸（英語：Strandbeest）是由荷蘭藝術家泰奧楊森（荷蘭語：Theo Jansen）利用塑膠、木頭等常見的無生物物體所創造，借由力學的原理和風力的推動，可以做出一些仿生物的動作，甚至可以自行躲避障礙物。
在2015年，一位荷蘭藝術家，他為我們帶來了風力自動機器人，這是一個風力自動機器人，他們是想要通過在這種海灘上面減少污染，他們沒有任何的發動機，完全是使用一些廢料，每個家庭都會產生的垃圾去創造的，這個動物是模糊了藝術和科學的邊界，他把他自己工程的背景放入其中，僅僅使用風力去驅動這些機器人，他們在荷蘭的海邊把這些風力機器人放到里面，去思考人和環境的關系，他把這種風力機器人叫做DNA，叫做基因，那么他的作品也在不斷地為其他人復制，但是他完全沒有任何保護自己版權的意識，他希望更多的人去分享他的創造，所以他從來沒有像其他藝術家那樣，就自己的版權去起訴別人或者是怎么樣，他歡迎所有人去復制。
ANSYS可以搞瞬態動力學，搞明白剛性體的運動也可以搞定柔性體的運動。之前USim使用abaqus搞定了一只漫步沙灘的“噬風獸。https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1189510
既然ANSYS也可以模擬運動。那我們也適應ansys的剛體動力學模塊來模擬一遍。
至于其基本原理不做過多的描述，主要是四連桿的聯動使用，其原理在usim的文章中有詳細描述。本次主要是強調ANSYS的動力學分析。
使用ansys的好處就是在在于其裝配體中能夠生成接觸關系。本次分析的風力機器人，其零件多，如果人工設置一個個約束是很繁瑣的，使用ANSYS自動創建旋轉副功能，可以大大節省其重復勞動力。
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老爺子要發明一個靠風力驅動的沙灘怪獸，讓人們重視荷蘭海平面的問題。
原本計劃在秋雨季來臨之前完成神獸，結果整整延遲26年，老爺子完全沉浸在發明中！
制造這些神獸也沒那么容易。老爺子遇到很多問題，腿要怎么設計，用啥材料，動力怎么解決。別著急，看看老爺子聰明設計。
大腿怎么設計
大腿要怎么造？老爺子觀察動物行走姿態無數次，用電腦測算了上萬次，終于決定了一個腿部結構方案。
“仿生腿”模擬動物行走
運用了三角結構和黃金比例幾何學，讓仿生獸有勻速穩固的直線軌跡
這個從小喜歡科學的老爺子，把科學嚴謹精神運用十分到位。
在設計的每一步把控嚴謹，例如這“13個神圣數字”，動物的每條線的長度都是固定的，13條線對應13個數字。
為了讓怪獸能在沙灘上行動自如，老爺子花了不少心思，腿部的動力是靠一個曲軸轉動，帶動腿部行走，而且接觸沙地的面積也很小，阻力也相應小了。
單腿還是不能穩固的走動，于是，組合了六條仿生腿。
個曲軸帶動至少6個仿生腿順序組合，有效行走。
用啥材料？
有了這樣聰明的設計，老爺子的怪獸算是靠譜了。那么要用什么材質呢？當然是輕便的材料好啦~
老爺子最終采用了常見的PVC細管、木頭、膠條、塑料薄膜等輕便的材料組合到一起。容易找，成本低。
動力是什么？
大腿設計完美了，怎么讓這個神獸動起來？荷蘭最不缺的就是風了，于是在怪 獸身上裝上風帆，靠著風力仿生獸們就可以勻速走動了
這片沙灘由我守護！
把這些組合起來，我們就看到這有趣的畫面：一只吃海風的怪獸踩著優雅碎步巡視沙灘。
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