“異想”也能成真

邢黎聞

設(shè)計(jì)師區(qū)別于平常人的其中一個(gè)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(dòng)，讓不可能變得可能，也讓我們的生活變得越來(lái)越美好。索契冬奧會(huì)的雪橇Night Train 2（夜車(chē)）、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(lái)巨大震撼的“神奇的應(yīng)用”源于設(shè)計(jì)師們的異想天開(kāi)，而最終幫助這些“異想”成真的是能夠進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)決策自動(dòng)化的智能設(shè)計(jì)。

雪橇Night Train 2（夜車(chē)）

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

雪橇速度通常能超過(guò)每小時(shí)144千米，往往百分之一秒的差距就會(huì)決定比賽勝負(fù)。面對(duì)官方制定的嚴(yán)格規(guī)則以及加快競(jìng)速帶來(lái)的挑戰(zhàn)，Bodine認(rèn)為第一代“夜車(chē)”所采用的2D設(shè)計(jì)工具已經(jīng)無(wú)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(dòng)力設(shè)計(jì)針對(duì)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(huì)賽道則有3個(gè)復(fù)雜的上行滑段，需要更精準(zhǔn)的操控，才能在通過(guò)滑道曲線時(shí)產(chǎn)生最大的速度?！拔覀冎牢覀冃枰呔珳?zhǔn)度的3D設(shè)計(jì)解決方案，以較低的成本實(shí)現(xiàn)對(duì)Night Train 2原型直觀的、逼真的測(cè)試?！盉odine說(shuō)。市場(chǎng)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(jì)，還可以在電腦上創(chuàng)建多個(gè)3D雪橇原型，在真正開(kāi)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(yàn)，分析重量對(duì)雪橇操控的影響，因?yàn)橼A得雪橇比賽只在轉(zhuǎn)瞬之間，任何一個(gè)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(shí)驗(yàn)室生物機(jī)電工程研究所主任。在他17歲那年，因攀登美國(guó)新罕布什爾州華盛頓山時(shí)遭遇暴風(fēng)雪而導(dǎo)致雙腿膝蓋以下全部截肢?！霸谑中g(shù)過(guò)程中我一直在想，如何才能繼續(xù)我的夢(mèng)想？”HughHerr回憶說(shuō)，“我的答案是——依靠科技?！贝撕?，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(shí)候，開(kāi)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(lái)幫助自己像正常人一樣生活和工作。

在Hugh Herr設(shè)計(jì)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(dòng)；而他設(shè)計(jì)的世界上第一個(gè)踝足義肢機(jī)器人系統(tǒng)，利用多個(gè)傳感器、微控制器和模擬器件來(lái)模仿人體肌肉骨骼結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)，第一次給小腿截肢者提供了一個(gè)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(shí)現(xiàn)身體的“自愈”，并讓他們以越來(lái)越自然的方式來(lái)生活。

龐然大物Mondo Spider（機(jī)械蜘蛛）

在SolidWorks World 2014年會(huì)上，Mondo Spider作為開(kāi)場(chǎng)秀引爆全場(chǎng)。Mondo Spider，這個(gè)機(jī)械蜘蛛重523公斤、高1.5米、長(zhǎng)2.4米、由液壓驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)龐然大物。早在2006年的時(shí)候就已經(jīng)開(kāi)始制造，最初是采用汽油提供動(dòng)力；2009年重新設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)而采用一塊5KWH鋰離子電池提供動(dòng)力。據(jù)說(shuō)它是世界上首個(gè)零排放行走機(jī)械。

有幸在年會(huì)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(gè)骷髏頭手桿時(shí)，那些齒輪、液壓脈沖以及行走的聲音一直響在耳邊?！安僮鬟@只蜘蛛的感覺(jué)有點(diǎn)像開(kāi)拖拉機(jī)，一個(gè)骷髏手桿控制一邊方向，兩個(gè)手桿同時(shí)往前推為前進(jìn)，往后拉為后退。可能外人看起來(lái)有點(diǎn)可怕，其實(shí)在里面很安全?！?/p>

（本刊綜合相關(guān)媒體報(bào)道）endprint