机器人设计中要用到哪些仿真技术

机器人一直是科幻类影视作品里的常客。远有《星球大战》系列中的R2-D2、足球上长脑袋的BB-8，近有《流浪地球2》里面的“军犬”笨笨，以及“你动它就动“的门框机器人。不一定类人的外观、能够自主活动的关节，配上一定的人工智能控制算法，大概就是人们幻想中未来机器人的样子。

在现实生活中，机器人不是什么未来技术。它已经广泛应用于工业、服务业、教育娱乐和军事等行业中几十年，并且随着相关技术的进步在不断迭代。应该说，机器人是综合了当代机械、电子、控制等许多学科知识的一类集大成的产品。随着人工智能的蓬勃发展，这个领域也正在变得更加”性感“。

一、机器人设计中要用到哪些仿真技术

当然，作为一种机械设备，它也离不开机械设计和仿真。在各类机器人的设计流程中，都需要用到哪些仿真相关技术呢？

——先让我们来看看神奇的chatGPT怎么说：

1、在机器人仿真设计过程中，有哪些重点技术？

2、在机器人的设计流程中，要用到哪些仿真技术

在这里，”仿真“一词并不仅仅指对三维模型的力学、热学等有限元仿真，也包含更广义的，电路仿真、控制系统的仿真等等。  

以多体动力学分析为例。机器人一般都包含多个可动的关节。为了让机器人的工作表现达到预期目标，在设计阶段就需要建立机器人的多体动力学数字样机，来评估机器人的动力学、运动学特性。对于机器人整体，可以评估不同的控制策略；对于关键的承力部件，可以结合有限元仿真软件完成刚-柔耦合分析。甚至还可以做一些拓扑优化，让机器手臂的样子更具未来感。

3、多体动力学仿真在机器人设计中起什么作用？

RecurDyn机器人多体动力学仿真

虽然现在已经有了看似无所不能的对话聊天人工智能ChatGPT，但它的本质其实还是一个“大力出奇迹”的人工智能语言模型。还有许多工作是它暂时无法取代的。其实从历史上看，用科技替代重复的人力劳动，不断解放和发展生产力，是从第一次工业革命以来人类一直在做的事情。

既然无法阻挡科技发展的步伐，不如“打不过就加入”。机械、仿真工程师可以选择进入机器人行业，利用所学技能设计更多机器人来代替人力完成繁重、复杂甚至可能有危险的体力劳动。对自身来说，机器人行业未来前景光明；对社会来说，机器人的普及给人带来的更多还是好处。

编辑：黄飞