Autodesk 生成式设计实验室:为未来机器人格局提前布局
机器人制造高速演进。新机遇包括协作机器人(Cobot)、工业物联网、联网机器人,以及中小制造运营中的利基应用。
最后一趋势依赖于快速设计末端执行器,让同一机械臂在一车间完成抓取、钻孔、切削、挤出等多任务。执行器还须在结构刚度、耐用性与重量间击中“最佳平衡点”。
生成式设计可同时满足所有目标。Autodesk 生成式设计实验室技术创新经理 Rossen Maltchev 解析缘由。
“我们助客户创建将安装在机械臂上的挤出头,”他说。“这是从零设计全新执行器,而非改进现有件。我们明确载荷与目标安全系数,生成式设计是理想路径。”
生成式设计确实能创造适合增材制造的异形有机结构。但也可施加约束,输出可在传统 CNC 机床铣削的设计。
“零件相对简单,初看不觉得需用生成式设计,”Maltchev 说。“但限定 Fusion 360 为 2.5 轴制造,得到的设计极接近人类工程师方案——只是快得多。”
人工 CAD 设计执行器需数天,生成式设计几小时内产出多个方案。
“不只比人类设计师快;能同时探索多思路,”Maltchev 说。“且生成设计经 FEA 验证达标安全系数,确保不弯不断。”
Fusion 360 流程直观:Maltchev 定义载荷、评审初始方案(含 2.5/3 轴选项)。选定最终方向后 3D 打印原型验证装配,微调设计,软件输出可直接三轴铣削的 3D 模型。
“也看过 3 轴约束方案,但加工时间长得多,”Maltchev 说。“部分方案略轻,差异不显著。但那些方案需多装夹、多刀具数小时铣削。2.5 轴方案约 30 分钟,成本大幅更低。”
Maltchev 指出,Fusion 360 优势之一是软件内直接对比预估加工时间/成本、试用不同材料,设计出轻量化、结构性能最大化、成本最小、速度最快的零件。
“强烈推荐新零件开发用带制造约束的生成式设计,”Maltchev 说。“极小化 CAD 调参时间,最大化真正工程时间。”
Autodesk 生成式设计实验室位于芝加哥,旨在向客户展示生成式设计是什么、怎么用、如何改变制造未来。了解更多。
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