บริษัทชั้นนำจากอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ 3C อย่าง Xpeng, Seres, GAC, Honor และอื่นๆ ได้ทยอยเข้าสู่แวดวงปัญญาประดิษฐ์แบบมีตัวตน (Embodied Intelligence) ส่งผลให้หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ได้รับความนิยมมากขึ้นในฐานะรูปแบบหนึ่งของปัญญาประดิษฐ์แบบมีตัวตน ในขณะเดียวกัน สถานการณ์การใช้งานต่างๆ สำหรับหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ก็เกิดขึ้นมากมาย และการตอบสนองความต้องการเหล่านี้จำเป็นต้องมีการปรับปรุงและจำลองหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์เพิ่มเติม รวมถึงการเพิ่มน้ำหนักบรรทุก การปรับเปลี่ยนรูปร่าง และการฝึกฝนใหม่ เพื่อให้ตรงกับความต้องการของสภาพแวดล้อมการใช้งานต่างๆ
บทความนี้สาธิตวิธีการออกแบบข้อต่อของหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ และสร้างแบบจำลองตามโครงสร้างทางจลศาสตร์ของหุ่นยนต์ โดยใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบอัจฉริยะ iRobotCAM ของบริษัท Nanjing Yueqing Technology เป็นเครื่องมือ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการฝึกฝนและการจำลองของหุ่นยนต์
การออกแบบผลิตภัณฑ์อัจฉริยะแบบมีตัวตนนั้นเกี่ยวข้องกับสองด้านหลักๆ คือ การออกแบบโครงสร้างและการจำลอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับชุดเครื่องมือมากมาย โดยใช้ซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองและการออกแบบ 3 มิติหลายชนิด เช่น Catia, Solidworks, NX และ Inventor โดยส่วนใหญ่เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบโครงสร้าง ส่วนความต้องการด้านการจำลองนั้นใช้ซอฟต์แวร์เช่น MATLAB และ Adams ซึ่งท้ายที่สุดแล้วเกี่ยวข้องกับวิธีการทางคณิตศาสตร์และพลศาสตร์ต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบสำหรับการผลิตจำนวนมาก สำหรับกระบวนการออกแบบอัจฉริยะแบบมีตัวตนนั้น สถาปัตยกรรมทางเทคนิคหลักของ iRobotCAM นั้นใช้พื้นฐานจากเรขาคณิต 3 มิติของ CAD โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านอัจฉริยะแบบมีตัวตน มันช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างการออกแบบและการจำลอง สถาปัตยกรรมการออกแบบข้อต่อโครงกระดูกช่วยให้สามารถออกแบบและสร้างแบบจำลองจลนศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเข้ากันได้กับซอฟต์แวร์จำลองต่างๆ เช่น ISAAC Sim และ Open Sim แล้ว iRobotCAM จะทำให้ตรรกะการออกแบบผลิตภัณฑ์หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์เป็นจริงได้อย่างไรทีละขั้นตอน?
1. iRobotCAM ใช้แกนหลักทางเรขาคณิต 3 มิติ และสามารถนำเข้าข้อมูลจากซอฟต์แวร์ 3 มิติหลากหลายรูปแบบ รวมถึง Catia, Solidworks, NX, Creo, Inventor เป็นต้น โดยการนำเข้าไฟล์หุ่นยนต์สุนัขหลายไฟล์ สามารถสร้างแผนภาพโครงสร้าง 3 มิติของหุ่นยนต์สุนัขใน iRobotCAM ได้ และใช้ฟังก์ชันการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของแพลตฟอร์ม ZW3D ในการแก้ไขและกำหนดพิกัดอ้างอิงของส่วนประกอบต่างๆ
2. ด้วยการใช้ฟังก์ชันการจัดการการประกอบที่สะดวกสบาย คุณสมบัติของวัสดุสำหรับแต่ละชิ้นส่วนสามารถตั้งค่าได้อย่างรวดเร็ว และสามารถคำนวณคุณลักษณะทางกายภาพ เช่น ค่าความเฉื่อยได้
3. iRobotCAM ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ออกแบบและจำลองหุ่นยนต์ระดับมืออาชีพ สามารถสร้างวัตถุอิเล็กโทรเมคานิกส์และคู่จลศาสตร์โดยใช้ฟังก์ชันการออกแบบอิเล็กโทรเมคานิกส์ รวมถึงการตรวจจับการชนกันได้
4. สำหรับชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างแบบขนาน สามารถนำการออกแบบกลุ่มการเคลื่อนที่มาใช้ได้
5. ด้วยการใช้แผงออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์แบบโครงกระดูกที่สะดวก ข้อต่อทุกกลไกของหุ่นยนต์สามารถเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างหุ่นยนต์อัจฉริยะอเนกประสงค์แบบครบวงจรได้
6. ด้วยการใช้ฟังก์ชันการนำเข้าและส่งออก URDF ที่สะดวกสบายของ iRobotCAM ทำให้สามารถสร้างไฟล์ URDF สากลหรือไฟล์ XML ของ MuJoCo เพื่อตอบสนองความต้องการในการจำลองของเอนจิ้นชีวกลศาสตร์หลักๆ เช่น MuJoCo, Simbody, OpenSim และ Isaac sim ได้อย่างราบรื่น
การใช้เครื่องมือออกแบบระบบอัจฉริยะแบบฝังตัว iRobotCAM ทำให้การปรับเปลี่ยนโมเดลของหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์และระบบอัจฉริยะอื่นๆ ไม่ใช่เรื่องยุ่งยากอีกต่อไป โมเดลไดนามิกที่สมบูรณ์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความถูกต้องของข้อมูลจากแหล่งข้อมูล ซึ่งช่วยเร่งประสิทธิภาพการฝึกอบรมจำลองสำหรับสถานการณ์การใช้งานหุ่นยนต์ได้อย่างมาก
เกี่ยวกับบริษัท หนานจิงเย่ว์ชิง เทคโนโลยีสารสนเทศ จำกัด
บริษัท Nanjing Yueqing Technology มุ่งมั่นที่จะสร้างแพลตฟอร์มการออกแบบและจำลองหุ่นยนต์อัจฉริยะแบบฝังตัว iRobotCAM ที่เปิดกว้าง ซึ่งเป็นโซลูชันแบบบูรณาการสำหรับการออกแบบหุ่นยนต์อัจฉริยะแบบฝังตัว การออกแบบทางกลไฟฟ้า การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ และการดีบักเสมือนจริง
เว็บไซต์ของ iRobotCAM: www.iRobotCAM.cn อีเมลติดต่อ: cooperation@iRobotCAM.com
