“異想”也能成真

邢黎聞

設(shè)計師區(qū)別于平常人的其中一個特質(zhì)，是他們有突出的創(chuàng)新欲望。他們的不斷假設(shè)、幻想、沖動，讓不可能變得可能，也讓我們的生活變得越來越美好。索契冬奧會的雪橇Night Train 2（夜車）、MIT的仿真義肢機(jī)器人、eatART的巨型機(jī)械蜘蛛……這些給人們帶來巨大震撼的“神奇的應(yīng)用”源于設(shè)計師們的異想天開，而最終幫助這些“異想”成真的是能夠進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計和實現(xiàn)決策自動化的智能設(shè)計。

雪橇Night Train 2（夜車）

在1992年的冬奧會上，美國雪橇隊用的是歐洲人淘汰下來的雪橇。而2010年的冬奧會，美國雪橇隊用上了自己的全新的“夜車”雪橇，并且贏得了62年以來的首枚奧運(yùn)雪橇項目金牌。這要?dú)w功于前NASCAR車手Geoff Bodine。他將自己掌握的競速技巧與Cuneo的工程設(shè)計方法相結(jié)合，打造出了新一代雪橇。

雪橇速度通常能超過每小時144千米，往往百分之一秒的差距就會決定比賽勝負(fù)。面對官方制定的嚴(yán)格規(guī)則以及加快競速帶來的挑戰(zhàn)，Bodine認(rèn)為第一代“夜車”所采用的2D設(shè)計工具已經(jīng)無法滿足打造世界最高速雪橇的需求。雖然最初的雪橇空氣動力設(shè)計針對2010年的加拿大溫哥華快速下行滑道進(jìn)行了優(yōu)化，但是索契冬奧會賽道則有3個復(fù)雜的上行滑段，需要更精準(zhǔn)的操控，才能在通過滑道曲線時產(chǎn)生最大的速度。“我們知道我們需要高精準(zhǔn)度的3D設(shè)計解決方案，以較低的成本實現(xiàn)對Night Train 2原型直觀的、逼真的測試。”Bodine說。市場占有率位居世界前列的達(dá)索系統(tǒng)SOLIDWORK滿足了Bodine的需求，不但幫助Bodine采用更輕的材料進(jìn)行設(shè)計，還可以在電腦上創(chuàng)建多個3D雪橇原型，在真正開始制造之前就能模擬預(yù)想的結(jié)果。更令Bodine難以置信的是，SOLIDWORKS還可以進(jìn)行雪橇重量試驗，分析重量對雪橇操控的影響，因為贏得雪橇比賽只在轉(zhuǎn)瞬之間，任何一個細(xì)微的改變都可能是獲勝的關(guān)鍵。

仿真人腿的義肢機(jī)器人

Hugh Herr是MIT媒介實驗室生物機(jī)電工程研究所主任。在他17歲那年，因攀登美國新罕布什爾州華盛頓山時遭遇暴風(fēng)雪而導(dǎo)致雙腿膝蓋以下全部截肢。“在手術(shù)過程中我一直在想，如何才能繼續(xù)我的夢想？”HughHerr回憶說，“我的答案是——依靠科技。”此后，Hugh Herr在麻省理工學(xué)院（MIT）拿到了機(jī)械工程碩士和生物醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，并在做生物醫(yī)學(xué)器械博士后的時候，開始研究仿真人腿的義肢機(jī)器人系統(tǒng)。Hugh Herr使用各種技術(shù)來幫助自己像正常人一樣生活和工作。

在Hugh Herr設(shè)計的人工膝蓋中，傳感器和處理器可以持續(xù)感知關(guān)節(jié)的位置和適于肢體的負(fù)載，以便去協(xié)調(diào)腿部運(yùn)動；而他設(shè)計的世界上第一個踝足義肢機(jī)器人系統(tǒng)，利用多個傳感器、微控制器和模擬器件來模仿人體肌肉骨骼結(jié)構(gòu)和運(yùn)動，第一次給小腿截肢者提供了一個自然的步態(tài)。如今，這些“可穿戴的機(jī)器人”部分已經(jīng)商用化，正在幫助殘障人士實現(xiàn)身體的“自愈”，并讓他們以越來越自然的方式來生活。

龐然大物Mondo Spider（機(jī)械蜘蛛）

在SolidWorks World 2014年會上，Mondo Spider作為開場秀引爆全場。Mondo Spider，這個機(jī)械蜘蛛重523公斤、高1.5米、長2.4米、由液壓驅(qū)動，是一個龐然大物。早在2006年的時候就已經(jīng)開始制造，最初是采用汽油提供動力；2009年重新設(shè)計，轉(zhuǎn)而采用一塊5KWH鋰離子電池提供動力。據(jù)說它是世界上首個零排放行走機(jī)械。

有幸在年會上駕駛這輛機(jī)械蜘蛛的記者表示，坐在上面既興奮又害怕，當(dāng)你推和拉兩個骷髏頭手桿時，那些齒輪、液壓脈沖以及行走的聲音一直響在耳邊。“操作這只蜘蛛的感覺有點像開拖拉機(jī)，一個骷髏手桿控制一邊方向，兩個手桿同時往前推為前進(jìn)，往后拉為后退。可能外人看起來有點可怕，其實在里面很安全。”

（本刊綜合相關(guān)媒體報道）endprint