CATIA 3DEXPERIENCE正在通過融合運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證、機(jī)械工程與云端協(xié)作，重塑人形機(jī)器人的設(shè)計(jì)流程。在Figure AI公司，它賦能團(tuán)隊(duì)在早期階段驗(yàn)證可行性、優(yōu)化性能，并加速從數(shù)字概念邁向?qū)嶓w人形機(jī)器人的進(jìn)程。

在Figure AI，設(shè)計(jì)一款人形機(jī)器人意味著要解決運(yùn)動(dòng)、觸達(dá)范圍、重量及可用性等復(fù)雜問題。機(jī)械工程師Ryan Beneshek闡述了CATIA 3DEXPERIENCE如何助力團(tuán)隊(duì)將宏大的人形機(jī)器人概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的機(jī)器。從運(yùn)動(dòng)仿真到云端協(xié)同設(shè)計(jì)，數(shù)字工具正在開啟機(jī)器人工程的新紀(jì)元。

01如何定義人形機(jī)器人？——應(yīng)對運(yùn)動(dòng)、觸達(dá)范圍與應(yīng)用場景的挑戰(zhàn)

人形機(jī)器人不僅僅是機(jī)器，它們需要在人類環(huán)境中安全地移動(dòng)和交互。

“關(guān)鍵在于你如何定義人形機(jī)器人，如何定義它能做什么、它的能力邊界在哪里，以及哪些應(yīng)用場景能促使其成功……我們的目標(biāo)非常明確，但問題在于我們需要多接近這個(gè)目標(biāo)才能真正獲得成功?！?/span>

在Figure AI，這意味著設(shè)計(jì)出的機(jī)器人必須能夠探入桌底、夠到高層貨架并安全地處理物體。每一項(xiàng)設(shè)計(jì)決策都要在重量、電池續(xù)航和功能性之間取得平衡，這使得早期的數(shù)字化驗(yàn)證變得至關(guān)重要。

02利用CATIA檢測觸達(dá)范圍、運(yùn)動(dòng)及機(jī)械可行性

CATIA支持工程師仿真各項(xiàng)任務(wù)，并檢查人形機(jī)器人是否能在現(xiàn)實(shí)場景中執(zhí)行這些任務(wù)。

“在早期階段，我們主要檢查運(yùn)動(dòng)范圍，對吧？就像我們會問，‘我們能夠到那個(gè)東西嗎？’……要不然我們在CATIA里把它構(gòu)建出來，看看能不能夠到。”

除運(yùn)動(dòng)之外，CATIA還支持詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)。它將工業(yè)設(shè)計(jì)曲面與先進(jìn)結(jié)構(gòu)、線束布局及其他工程元素集成在一起，幫助團(tuán)隊(duì)將美學(xué)設(shè)計(jì)與高性能工程完美結(jié)合。

03重量、動(dòng)力學(xué)與布線：確保機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)世界中正常運(yùn)行

CATIA同樣能解決現(xiàn)實(shí)世界的約束問題。

“這還有助于我們進(jìn)行一些重量追蹤，即重量匯總，從而為我們的控制工程師提供更優(yōu)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)作為開發(fā)基礎(chǔ)?！?/span>

該平臺支持對線束、PCB布局及封裝進(jìn)行快速驗(yàn)證，確保每個(gè)組件都能適得其所并按預(yù)期運(yùn)行。當(dāng)設(shè)計(jì)達(dá)到極限時(shí)，團(tuán)隊(duì)可以在架構(gòu)與工業(yè)設(shè)計(jì)之間探索權(quán)衡方案，以實(shí)現(xiàn)最佳性能。

04云端協(xié)同設(shè)計(jì)：跨團(tuán)隊(duì)的實(shí)時(shí)更新

云端3DEXPERIENCE環(huán)境徹底改變了Figure AI的團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式。

“我們在云端工作，因此協(xié)作性極強(qiáng)。修改某個(gè)設(shè)計(jì)、更新它，其他人就能在他們那一端自動(dòng)看到變化……在3D環(huán)境中工作讓我們能夠進(jìn)行快速的驗(yàn)證和檢查。”

這種實(shí)時(shí)協(xié)作加速了設(shè)計(jì)周期，使機(jī)械工程師、工業(yè)設(shè)計(jì)師和控制工程師能夠協(xié)同迭代。所有人保持步調(diào)一致，從而提高了人形機(jī)器人開發(fā)的速度與準(zhǔn)確性。

05結(jié)語

Figure AI的工作展示了CATIA 3DEXPERIENCE如何賦能工程師應(yīng)對人形機(jī)器人領(lǐng)域最復(fù)雜的挑戰(zhàn)。通過在一個(gè)協(xié)作平臺上統(tǒng)一工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械工程與現(xiàn)實(shí)世界驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)能夠以更快、更智能的方式進(jìn)行創(chuàng)新。

常見問題解答
Q 什么是CATIA？它是如何應(yīng)用于人形機(jī)器人領(lǐng)域的？

CATIA是一個(gè)用于創(chuàng)建復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)計(jì)的3D設(shè)計(jì)與工程平臺。在人形機(jī)器人領(lǐng)域，CATIA支持工程師對運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行建模、優(yōu)化重量并集成電子設(shè)備，以確保機(jī)器人能安全、高效地執(zhí)行任務(wù)。

Q CATIA如何幫助縮短機(jī)器人項(xiàng)目的設(shè)計(jì)周期？

搭載3DEXPERIENCE平臺的CATIA支持基于云端部署的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了跨團(tuán)隊(duì)的實(shí)時(shí)更新。工程師可以快速驗(yàn)證設(shè)計(jì)、調(diào)整機(jī)械布局并整合工業(yè)設(shè)計(jì)反饋，從而顯著縮短從概念到原型的轉(zhuǎn)化時(shí)間。

Q CATIA能否仿真現(xiàn)實(shí)世界的約束條件，如運(yùn)動(dòng)、重量和電池續(xù)航？

是的。工程師使用CATIA來仿真機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、執(zhí)行重量匯總并分析動(dòng)力學(xué)性能。這使得控制工程師能夠在確保人形機(jī)器人安全高效地完成任務(wù)的同時(shí)，優(yōu)化系統(tǒng)。

Q CATIA如何支持設(shè)計(jì)、機(jī)械和電子團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作？

CATIA的云端環(huán)境支持多團(tuán)隊(duì)同時(shí)在一個(gè)模型上開展工作。設(shè)計(jì)、線束布局或PCB放置的更改對所有利益相關(guān)者即時(shí)可見，從而提高了協(xié)調(diào)性并減少了錯(cuò)誤。

Q 為什么CATIA對于整合工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械工程至關(guān)重要？

人形機(jī)器人既需要美學(xué)吸引力，也需要功能精度。CATIA能夠?qū)⒏咚疁?zhǔn)的工業(yè)設(shè)計(jì)曲面與先進(jìn)的機(jī)械及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)無縫結(jié)合，確保機(jī)器人既具有視覺吸引力，又具備卓越的技術(shù)性能。