模塊化機器人設計的案例
蛇形坦克機器人設計蛇形坦克機器人設計 ￥5
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。
讀書筆記：船舶設計優化與模塊化設計
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 從機械化大生產到向人學習，英偉達開發“模仿人類行為”的機器人
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 新型模塊機器人：可在無人機和機械臂間自由切換
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 
什么是“模塊化設計”？
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原本作為整單個呈現的音箱，重新以模塊化方式呈現出來，擴大了音箱的傳播范圍，也提升了音箱的使用體驗（立體音效）。
總結
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通過以上三個案例的解析，我們能夠發現模塊化設計的具備兩個特點和優勢：
①滿足多樣化的用戶需求
②強化單一產品的功能屬性
因此，所謂模塊化設計并非僅僅是部件與部件之間簡單的組合+拆分的關系，要思考其背后的邏輯和原理，才能達到運用的目的。
— END —
機器人的高保真參數化 3D ￥8
<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">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202507/attachment/7d0bd238d6744b59b6e9b056af2daf9e.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202507/attachment/7d0bd238d6744b59b6e9b056af2daf9e.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202507/attachment/7d0bd238d6744b59b6e9b056af2daf9e.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202507/attachment/7d0bd238d6744b59b6e9b056af2daf9e.png?
展開 SOLIDWORKS模塊化設計
SOLIDWORKS模塊化設計的核心思想是將產品分成不同的模塊，以模塊作為基本單元來進行產品的設計和生產。新產品的研發也可以通過對模塊的改進、變更來進行。產品模塊化現已成為當今產品設計非常流行的設計思路,工程師能夠通過模塊的設計、選擇、組合來生成不同規格、不同功能的產品，不僅能夠在短時間內完善其產品體系,并壓縮革新周期,還能減少制造工序,有效的減少成本，提高生產效率。
要做模塊化，必須要對產品的結構非常熟悉，只有這樣才能夠合理的將其進行模塊劃分。比如傳送帶模型，我們就可以把輥筒作為一個獨立模塊來進行設計。同時為了適應不同產品的變化，我們還應該結合參數化設計思想，通過對參數的修改，實現模塊樣式的多樣化。最后再將完成的模塊組合起來，就能夠實現產品的多樣性。
下面給大家分享一款參數化設計軟件-SOLIDWORKS自動化參數設計插件，可大幅提升設計效率，減少錯誤、降低對人工經驗的要求和用人成本。
SW自動化參數設計插件（SolidKits.AutoWorks ）是一款無縫集成到SW軟件的參數自動化設計工具。通過一鍵點擊實現自動化產品再設計，如智能選型、自動化修改產品屬性、產品參數、產品狀態、圖紙更新、重命名、并自動打包生成交付物。
現在很多企業在努力提高3D設計效率，在探索提升效率的同時，也希望嘗試自動設計方法。SolidKits在自動設計、自動裝配方面已經有了很多成功的實際應用案例，并且采用的是通用而非定制的軟件工具和方法。這一設計方式，完全顛覆了傳統的手工畫圖、電腦畫圖2D、3D設計思路。
展開 車載高壓連接器模塊化設計思路
，來降低成本，同時需要兼顧滿足不同的高壓部件對高壓安全的要求，這是一種從R&D角度的cost down的思路；整車的趨勢都在“模塊化”，作者在這個地方想強調的是，HVC的設計也可以是模塊化的思路，這種思路如果發散開來，你甚至可以結合整車的高壓方案和安全要求設計很多的零件，把這些零件進行不同的組合能夠適應不同的高壓模塊，作者在下文中也表達了這個設計思路；甚至可以考慮把高壓和低壓也進行模塊整合，這個地方從小編的經驗來看，如果能夠做到的企業的確會大幅度的降本，當然這個至少是HVC生產企業的第3代的產品RM迭代了，因為考慮的因素比較多；但是這種方式很講究“火候和拿捏”搞不好你的產品就會很笨重，這個和整車的輕量化、小型化又相悖，會得不償失；
在項目過程中，在整個連接器版本中保持相同部件的數量很難
圖2說明了螺釘固定的開發版本，例如，例如，只有一種類型的中心螺釘用于固定2Pin和3 pin連接器以及直頭和彎頭，如果可能，讓螺釘集中在每個連接器的中間，先導接觸室-HVIL（深灰色部分，中心螺釘左側）位于殼體的單獨圓頂中，其在在所有連接器中位置也是相同的。
展開 集成式設計、建造自動化、模塊化設計、ETO、設計流程同步......
<p>預計到 2027 年，能源與E&U行業的投資將達到 130 萬億美元，為了在預算和時間范圍內設計下一代資本資產，能源和公用事業企業的工程設計師必須加速協作和提高生產力。工程師們同樣也面臨著高效設計用于能源、化工和基礎設施行業的定制資本資產的壓力。</p><p><strong>那么，能源行業工程師和企業如何應對這些挑戰呢？</strong></p><p>為此，小編為大家整理了<strong> 3 </strong>本相關白皮書資料，<strong>免費發放 </strong>給正在被如上問題所困擾的你</p><p><strong>01</strong></p><p><strong>在工業化建筑時代蓬勃發展</strong></p><p>大型資本資產的成功設計和建造需要速度、精度和利益相關者的密切協作。然而，大多數建筑公司都在努力解決績效和生產力不佳、成本超支和利潤率低等問題。</p><p><strong>集成式設計和配置解決方案產品組合解決復雜的工程設計挑戰</strong></p><p>多學科設計和重用，同步設計流程，并利用多專業設計和重用，更快地設計出更好的設計；高級設計自動化，自動執行按訂單設計的解決方案的設計規則和流程，并釋放專家資源，讓他們做最擅長的事情-創新；系統驅動型設計，采用系統驅動型方法進行設計，消除代價高昂的錯誤，并跟上不斷變化的客戶需求和法規要求的步伐。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="點擊免費獲取 " data-link="https://www.yqgqt.org.cn/reactive?
展開 ANSYS：模塊化井口設計
模塊化井口設計
作者： Wen Chun Lee，新加坡WEFIC Ocean Technologies Pte. Ltd產品設計工程師
在石油天然氣行業中，采用新加坡WEFIC Ocean Technologies公司的模塊化井口系統有助于縮短井下設備的安裝時間。由于采用多級系統來支持不同套管程序和工作壓力，因此該模塊化井口系統安全高效并且易于操作。WEFIC工程師采用ANSYS Mechanical對關鍵系統組件的設計備選方案進行評估，隨后通過物理測試來驗證有限元分析結果。這種方法可大幅減少所需的測試原型數量，在確保可靠性的同時將研發時間減少大約60%。
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"采用ANSYS技術完成設計大約只需過去所需時間的40%。"
WEFIC 提供全線的井口和采油樹技術
井口位于石油或天然氣井的表面，可充當懸掛點與加壓密封口，便于在油氣井生命周期的不同階段將鉆柱、套管線和生產油管下降到鉆孔中。兩種設備可連接到井口頂部，以用于控制表面壓力：即鉆井過程中的防噴器以及鉆井結束后的采油樹（用于控制井流量的閥門、配件和四通）。井口的內孔包含臺肩，其上面的套管與油管懸掛器可用于懸掛套管柱和生產油管。盡管這些臺肩可以防止套管和油管懸掛器向下移動，但還是需要一個機械裝置來抵抗向下鉆進的壓力，否則壓力會迫使套管和油管懸掛器上移，其有可能損壞井口并導致密封泄漏，從而降低保壓壓力。解決此問題的最常用方法是使用鎖緊螺釘來固定懸掛器。這種方法需要相當長的安裝時間，因為需要安裝和擰緊大量鎖緊螺釘。
新加坡 WEFIC Ocean Technologies Pte. Ltd. (WEFIC) 致力于為油田工程行業提供高科技石油設備與技術服務。
展開 一套模塊化數據中心培訓資料，弱電人看看
模塊化數據中心涉及到知識比較多，很多人對這個系統不是很熟悉，今天分享一套我們同行專家做的培訓資料，大家可以學習一下。
此套完整的PPT方案，VIP會員有需求的可以直接聯系我，下載！
終將渡過成長的海
01
正文
模塊化機房是指整個機房分為若干個獨立區域，一個模塊就是一個單體獨立的小型數據中心，模塊化機房融合了制冷、供配電、通道及機柜、布線和動環監控等所有子系統，隨著業務需求的不斷擴容，增加獨立模塊，可以靈活組合滿足不同客戶對于可靠性等級、功率密度、安全等級不同的要求，從而實現快速建設的目的。
展開 
車間擁有高度智能化的工業機器人是一種什么樣的體驗？
這類機器人特點是輕巧、安全、更加靈活等。因為裝有特殊傳感器的緣故，它們再也不用待在柵欄里，而可以和人類在開放的工位里共同工作。
常見的協作式機器人有KUKA的LBR iiwa（負載7-14kg）和ABB的Yumi（負載0.5kg）。
03 第三代工業機器人
前2代工業機器人都有個共同的特點，都只能固定在工位里面，安裝拆卸成本較高。
然而單一、固定的機器人完全不能滿足未來高柔性的生產需求，因此，由AGV和機器人組合而成的移動式機器人就應運而生。
移動機器人的一大亮點是將AGV和機器人的控制系統集成在一個控制柜里，既便于人員操作，也減少了占地面積；甚至于無需人員操控，實現自主移動、全向移動（市場上已有產品），為工業生產帶來了更多的靈活性。
04 第四代工業機器人
前面幾代機器人實現了自動化、高柔性、人機協作以及靈活移動等工業生產所需基本要素。但是隨著科技的進步以及市場的變化，人們對工業機器人也有了更高的要求。
如更加的智能化：工業機器人不但能完成人們制定的工作任務，還可以進行自查，自行檢測自身運行狀態，向管理人員發送預警、維護信息。
腦洞有多大，機器人的未來就有多大！
展開 模塊化設計已經成了一種流行
而通過不同的移動，SwingLab就可以在秋千、公共長椅、私人躺椅、或適合兩人面對面促膝而談的座椅之間輕松切換。
NO.20 HASH 模塊化書架
選用彩涂鋼板制成，HASH是由LINE STUDIO的設計師Max Voytenko設計的一款模塊化書架。整個設計包含了兩個不同模塊，一是整塊實鋼表面全覆蓋有斜線鋼片 ，另一個則只覆蓋了一半的斜線鋼片，使用時將這兩個模塊轉換角度、或以不同數量和方向搭配，就能帶來各種各樣的變化及組合。
本文由普象|譯文 整理，如需轉載請在開頭注明來源：普象工業設計小站（微信號：iamdesign），謝謝！
每日設計師語錄：“簡潔”不會自動誕生。它需要伯樂—— 一個堅持原則的人，一個能抵御“復雜”的人，一個頭腦聰慧且真心實意的人。 直率就是簡潔，迂回就是復雜。（by 肯·西格爾）
展開 機器人結構優化設計
機器人結構優化設計
摘要：本文首先通過CREO軟件建立機器人模型，然后通過Hypermesh對模型進行網格劃分和有限元分析，采用Optistrut對該模型進行拓撲優化，使得優化后的結構模型滿足設計要求的結構方案。
關鍵詞：機器人 拓撲優化 Optistrut 變密度法
一、 模型介紹
機器人總成的材料以鋼為主，其結構主要由底座、臂座、臂座板、舵機、連接體、爪座板、爪座、爪子和圓臺等部分組成。通過三維軟件CREO對該機器人進行建模，其建模結果如圖1.2所示。
圖1.1 機器人模型
圖1.2 機器人模型裝配圖
二、Hypermesh有限元分析
將裝配之后的模型圖利用CREO另存為.stp格式，然后用Hypermesh的Import導入，如圖2.1所示。
圖2.1 導入Hypermesh的裝配圖
導入裝配圖之后，畫網格之前，要先對模型進行檢查和清理，為畫網格清除障礙。將模型處于topo模式下，看到所有的線都是綠線，說明模型是完整的，可以畫網格。
圖2.2 Topo模式下的模型圖
設置梁單元，點擊BeamSection Collectors，建bar層，元件連接效果圖如圖2.3所示。
圖2.3連接圖
有限元分析過程如下：
（1）網格劃分
底座和圓臺屬于不太重要的部分，選擇四面體網格，點3D→ tetramesh→element size為 20→interpolate；機械臂部分同樣的操作步驟，將element size改為5；網格總數為32270。網格劃分結果如圖2.4所示。
展開 人形機器人關節電機設計“寶典”
1、 行業背景
1) 人形機器人概述
2023年10月，國家發布了《人形機器人創新發展指導意見》，指出人形機器人是科技競爭的新高地和未來產業的新賽道，具有巨大發展潛力和應用前景。從關鍵技術、重點產品、場景應用、產業生態和支撐能力五個方面全面推動人形機器人行業的創新發展。
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、減速器等核心零部件和其他零部件，中游是人形機器人本體制造，下游是系統集成、銷售與保養，詳見下圖。
（數據來源：公開資料，創業邦研究中心整理）
上圖產業鏈中的各零部件和模塊組成人形機器人的旋轉關節、線性關節、靈巧手、感知系統和軀干，其中電機、傳感器、減速器、絲杠成本占比較大，也是構成機器人的關鍵零部件。關節電機是人形機器人的核心部件，負責控制各關節的運動。
（數據來源： 特斯拉 AI DAY、 Morgan Stanley Research、公開資料、創業邦研究中心整理）
2) 人形機器人關節電機概述
關節電機為人形機器人提供精準的動力控制，能夠自然模仿人類的姿態和動作，其主要特點包括：
特點
具體闡述
高精度
? 采用伺服電機技術，實現精準控制，支持精細操作和自然行走。
高扭矩
? 提供強大力量和高扭矩，增強機器人穩定性，避免失衡。
靈活性
? 支持多種運動模式（旋轉、傾斜、彎曲），可選不同電機，提升適應性。
展開 