“異想”也能成真

邢黎聞

設計師區別于平常人的其中一個特質，是他們有突出的創新欲望。他們的不斷假設、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的仿真義肢機器人、eatART的巨型機械蜘蛛……這些給人們帶來巨大震撼的“神奇的應用”源于設計師們的異想天開，而最終幫助這些“異想”成真的是能夠進行復雜設計和實現決策自動化的智能設計。

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年以來的首枚奧運雪橇項目金牌。這要歸功于前NASCAR車手Geoff Bodine。他將自己掌握的競速技巧與Cuneo的工程設計方法相結合，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。面對官方制定的嚴格規則以及加快競速帶來的挑戰，Bodine認為第一代“夜車”所采用的2D設計工具已經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計針對2010年的加拿大溫哥華快速下行滑道進行了優化，但是索契冬奧會賽道則有3個復雜的上行滑段，需要更精準的操控，才能在通過滑道曲線時產生最大的速度?！拔覀冎牢覀冃枰呔珳识鹊?D設計解決方案，以較低的成本實現對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索系統SOLIDWORK滿足了Bodine的需求，不但幫助Bodine采用更輕的材料進行設計，還可以在電腦上創建多個3D雪橇原型，在真正開始制造之前就能模擬預想的結果。更令Bodine難以置信的是，SOLIDWORKS還可以進行雪橇重量試驗，分析重量對雪橇操控的影響，因為贏得雪橇比賽只在轉瞬之間，任何一個細微的改變都可能是獲勝的關鍵。

仿真人腿的義肢機器人

Hugh Herr是MIT媒介實驗室生物機電工程研究所主任。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雪而導致雙腿膝蓋以下全部截肢。“在手術過程中我一直在想，如何才能繼續我的夢想？”HughHerr回憶說，“我的答案是——依靠科技?！贝撕?，Hugh Herr在麻省理工學院（MIT）拿到了機械工程碩士和生物醫學博士學位，并在做生物醫學器械博士后的時候，開始研究仿真人腿的義肢機器人系統。Hugh Herr使用各種技術來幫助自己像正常人一樣生活和工作。

在Hugh Herr設計的人工膝蓋中，傳感器和處理器可以持續感知關節的位置和適于肢體的負載，以便去協調腿部運動；而他設計的世界上第一個踝足義肢機器人系統，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構和運動，第一次給小腿截肢者提供了一個自然的步態。如今，這些“可穿戴的機器人”部分已經商用化，正在幫助殘障人士實現身體的“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，這個機械蜘蛛重523公斤、高1.5米、長2.4米、由液壓驅動，是一個龐然大物。早在2006年的時候就已經開始制造，最初是采用汽油提供動力；2009年重新設計，轉而采用一塊5KWH鋰離子電池提供動力。據說它是世界上首個零排放行走機械。

有幸在年會上駕駛這輛機械蜘蛛的記者表示，坐在上面既興奮又害怕，當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?！安僮鬟@只蜘蛛的感覺有點像開拖拉機，一個骷髏手桿控制一邊方向，兩個手桿同時往前推為前進，往后拉為后退?？赡芡馊丝雌饋碛悬c可怕，其實在里面很安全。”

（本刊綜合相關媒體報道）endprint