模塊化機器人設計
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-01
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蛇形坦克機器人設計
本項目展示了一種模塊化救援機器人的機械設計，該機器人專為地震后搜救任務而開發。該機器人將蛇形柔性車身與履帶式（類似坦克）移動系統相結合，能夠在狹窄、充滿碎石的空間中穿行。它能夠越過高達 30 厘米的障礙物，并傳輸實時熱成像和視頻數據以支持救援隊。這種混合設計提高了機器人的機動性、耐用性和環境適應性，使其非常適合災區救生行動。
原文重點介紹的內容其實是船舶設計中的仿真軟件的技術發展情況，不過我個人更關注本文引言部分對船舶設計方法論的分析，以及其中對模塊化設計思想的介紹。供大家參考。
船舶是復雜且復雜的產品，其設計受本質上相互沖突的參數控制。由于參數量大，要求復雜，其基本性質相互矛盾；有人認為，它們的設計是為了獲得最佳性能，并受到設計和制造的限制（即船東、法定機構等的設計限制，以及船廠設施的制造限制）。
·在有限的船型選擇中，可以設計和制造最佳設計。但存在以下限制：
·設計和制造最佳船舶的專業知識非常有限，目前僅嘗試過幾種船舶類型。
·設計和制造一艘最佳船舶的成本非常高，實際上沒有多少設計機構或造船廠能負擔得起。
盡管優化船舶是可能的，但由于不穩定的全球經濟狀況，影響船舶設計優化的關鍵參數（即石油的價格、海運需求和供應）確實發生了顯著變化。因此，船舶優化設計的定義本身就受到限制，在價格、石油需求和消費模式的參數值發生變化的情況下，一個優化設計可能不是一個最佳（favorable）的設計。
由于優化船舶的設計和制造成本太高，為了降低單位成本，可以采取另一種方法。在給定一組約束的替代方法中（即結合造船廠的受限能力）；
一艘船的設計不是為了“最優”，而是為了“接近最優”。此外，在航空航天工業成功實施模塊化的推動下（即波音的747、767 和787 系列，是波音 747 基本設計的模塊化變體），類似的模塊化方法可以用于船舶設計。
模塊化設計已被視為產品和組織設計的新邏輯，
因為它有助于設計和制造公司應對不斷變化的環境。
非常有前景是，通過以模塊的形式構思產品，設計和制造公司可以獨立地負責獨立模塊的設計和開發
（但合并了不同模塊之間的內部和內部依賴關系），并且新的創新設計可以簡單地成為不同模塊的聯合。
展開 從工業革命時期開始，機器就開始替代機械化重復的體力勞動。通常這些機器運作時，人類需要與其保持一個安全距離。然而，越來越多的研究人員開始思考，如何讓機器接近人類、與人協作、甚至可以向人類學習。
近日，英偉達開發了一套訓練機器人的系統，教機器人如何通過觀察人類活動來行動。研究人員用 GPUs 給不同物體打上標簽，并開發了一組程序，讓機器人先感知人與物體的位置和互動，再讓它重復捕捉到的步驟，模擬人的動作。
英偉達首席研究科學家 Stan Birchfield 透露，這套重新開發的程序有一系列的深度神經網絡，造價極高。機器通過進行感知和讀取人類行為，然后用數據訓練執行該動作。
該團隊認為，模擬情景是訓練機器識別的好方法。通過不同的場景，可以培養機器人感知各類不同的物體。在其訓練過程中，機器需要嚴格的圖像和視覺模擬。英偉達 20 年圖形處理和 AI 計算的經驗，對機器識別的助益很大。
目前的機器人大多應用于規范流程的機械化操作。如無人送貨、無人倉、掃地機器人等，真正可以模擬人類工作的機器人暫未大規模商業化。
開發“模仿人類”機器人的研究團隊不止英偉達一家。2017 年底，豐田推出了可以模仿人類動作的第三代人形機器人“T-HR3”；加州大學伯克利分校的科學家今年也提出了可以舉一反三的機器人。
在之前的實操中，該團隊研發的機器人 Baxter 學會了撿起彩色盒子和玩具車。他們的目標是機器人必須可以進行所有簡單人類動作，如：打開門，關上抽屜，撿起物體，甚至與人進行身體互動，比如扶持家里的老人。
這些機器人需要能夠識別不同的人和行為習慣，并從人的動作中學習。理想的狀態下，這些機器人需要預測人類行為，并提前做好準備來幫助他們。
展開 據英國《每日郵報》11月1日報道，美國康奈爾大學的科學家們發明了一款能自動將自身重新配置成各種不同形狀的變形機器人。
科學家們表示，這種設備可以感知周圍環境，做出決定，自動呈現出不同的形狀。這意味著這種變形機器人可以輕易地在無人機和移動機械臂之間切換。希望有一天，類似的裝置可以被用于搜索和救援行動，或許還可用于探索遙遠的行星。
這些機器人由輪式的立方體模塊組成，模塊可以分離并重新連接，排列成具有不同功能的新形狀。因為機器的部件可以根據需要重新排列，因此哪怕是一個零件壞了，也可以將其拆下進行更換。模塊與模塊之間有磁鐵相連，同時，并配有Wi-Fi與中央系統進行通信。
加齊特女士說:“我實際上并沒有做出任何指示，比如‘向左移動，改變你的形狀’。”所有這些決定都是由機器人自主做出的。
其他一些模塊化機器人系統已經成功地在受控環境下完成了特定任務。但據報道，這些機器人是首批能夠根據任務和陌生環境展現完全自主行為并進行重新配置的機器人。
康奈爾大學該項目的首席研究員哈達斯?克雷斯?加齊特(Hadas Kress-Gazit)說：“這是模塊化機器人首次被證明具有自主重組和感知驅動的能力。我想告訴機器人它應該做什么，即它的目標是什么，而不是告訴它應該以什么方式去執行。”
來源：環球網
展開 <p>該 CAD 模型是機器人的高保真參數化 3D表示，采用 Autodesk Fusion 360精心設計。該模型捕捉了機械和美學特征，展示了其四足移動系統、鉸接式肢體和身體結構。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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蛇形坦克機器人設計蛇形坦克機器人設計11個月前
蛇形坦克機器人設計
本項目展示了一種模塊化救援機器人的機械設計，該機器人專為地震后搜救任務而開發。該機器人將蛇形柔性車身與履帶式（類似坦克）移動系統相結合，能夠在狹窄、充滿碎石的空間中穿行。它能夠越過高達 30 厘米的障礙物，并傳輸實時熱成像和視頻數據以支持救援隊。
在當今科技飛速發展的時代，曾經只存在于科幻作品中的人形機器人正加速走進現實。海克斯康工業仿真軟件憑借其卓越的技術實力和豐富的行業經驗，正成為人形機器人研發領域不可或缺的助力。
人形機器人
邁向未來的智能新伙伴
人形機器人作為人工智能與機械工程的結晶，正迎來前所未有的發展機遇。隨著大語言模型的突破性進展，人形機器人的智能化程度顯著提高，其在工業生產、家庭服務、醫療護理、教育輔助等領域的應用前景廣闊
1、 行業背景
1) 人形機器人概述
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人形機器人的關鍵部件包括大腦、小腦、機械臂和靈巧手，使其能夠感知環境、控制運動和執行任務。人形機器人產業鏈上游是電機
摘要：為減少核輻射對工作人員身體的損傷，設計了一款可用于強輻射環境的、具有較好通過性和地形適應能力的附有減震系統的核環境探測機器人。該機器人搭載多種探測傳感器并對關鍵驅控部分進行了輻射屏蔽，可在強輻射環境下完成探查、巡檢作業；該機器人的履帶移動底盤設計采用驅動輪與地面具有一定角度的離地角同時使誘導輪接地的方法以保證機器人具有較好的越障性能和地形適應能力；底盤設計了減震結構以減少機器人震動對探測器造成的影響
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會議時間：
2024年4月26日 14：00-15：00
報名方式：
包機器人研發中必須考慮控制動作的控制器、運動產生的振動、各個部件的剛度以及機器人所用馬達的慣性比等多種因素。使用“試錯（trial and error）”方式或者直接依靠經驗來設計機器人，往往需要先制造出物理樣機后才能發現問題，這不僅會增加研發的時間成本，而且還可能會影響產品的質量。借助仿真方法，可以在物理樣機制造之前，對機器人的重要部件進行早期評估和檢查，從而大幅降低研發的時間和成本。
本文摘自：
R. Sharma, T. Kim, R. L. Storch, H. (J. J. ) Hopman, and S. O. Erikstad, ‘Challenges in computer applications for ship and floating structure design and analysis’, Computer-Aided Design, vol.
