Referencje SolidWorks Education - Virginia Tech

 

Na RoMeLa zespoły studenckie pracują nad trudnymi projektami z zakresu robotyki zaczynając pod okiem doświadczonych profesorów, a następnie dokonując własnych ambitnych przełomów. Badacze RoMeLa do czasu byli ograniczeni ich wyborem oprogramowania CAD. Jednak w miarę jak złożoność i wyrafinowanie badań RoMeLa rosły, tak i potrzeba bardziej zaawansowanego rozwiązania projektowego okazała się niezbędna. Virginia Tech wybrała zatem SolidWorks Education Edition i udostępniła dla badaczy w 2008 roku 60 licencji.

 

Według Dr Dennisa Honga, profesora nadzwyczajnego Katedry Inżynierii Mechanicznej i dyrektora RoMeLa, korzystanie z oprogramowania SolidWorks nie tylko umożliwiło pewne rozwiązanie projektowe wykorzystywane w przemyśle, ale także zapewniło przejście badań.  "Każdy z członków naszego laboratorium ma prawo wyboru systemu CAD z jakiego chce korzystać, ale zdecydowana większość wybrała właśnie program SolidWorks" wyjaśnia Hong.

"Oprogramowanie SolidWorks było systemem CAD stosowanym przez nasze trzy najlepsze zespoły! Jeden z zespołów odpowiedział na wyzwanie Blind Driver Challenge (Wyzwanie Kierowców Niewidomych) organizowane przez National Federation of the Blind (Narodowy Związek Osób Niewidomych). Inny z kolei zdecydował się na rozwój humanoidalny robota, a trzeci wygrał dwie pierwsze nagrody innowacji projektowych: American Society of Mechanical Engineers (ASME) i Compressed Air and Gas Institute za RAPHaELa, rękę robota sterowaną za pomocą sprężonego powietrza.”

 

RoMeLa jako jedyna placówka badawcza działająca przy uczelni podjęła się wyzwania Blind Driver Challenge. Wyzwanie polega na opracowaniu systemu, który umożliwi niewidomym kierowcom prowadzić samochód z taką samą swobodą jak ci, którzy widzą. 

   

System RoMeLa używa celownika laserowego, sygnalizatorów dźwiękowych, reagującej na dotykowej kamizelki, stopniowanej kierownicy oraz komputera. Celownik laserowy po wykryciu ruchu na torze jazdy, przekazuje informacje do komputera, a następnie system instruuje kierowcę jak zamienić koła. Odbywa się to za pomocą sygnałów, np. takich jak dwa kliknięcia to w lewo lub jedno kliknięcie, aby skręcić w prawo. Z kolei jeśli kierowca przekroczy ustawiony limit prędkości, dotykowa kamizelka wibruje.

 

Według lidera zespołu Kimberly'ego Wenger'a, starszego inżyniera, zespół zdecydował się na wykorzystanie oprogramowania SolidWorks, ponieważ wierzył, że oprogramowanie pozwoli zaoszczędzić czas i ułatwić produkcję. "Oprogramowanie SolidWorks jest dużo bardziej przyjazne dla użytkownika, i sprawia, że łatwiej je zrozumieć" tłumaczy Wenger. "Gdy przyszło do tworzenia koncepcji i kreowania pomysłów, każdy członek zespołu użył oprogramowania SolidWorks, aby w łatwy i szybki sposób uzyskać wizualny widok projektu i zrozumieć go."

 

RoMeLa także jako pierwszy uniwersytet amerykański podjął się wyzywania CHARLI(Cognitive Humanoid Autonomous Robot with Learning Intelligence) i stworzył pełno-wymiarowego oraz w pełnie niezależnego, dwu nożnego robota. Był to 1.3 metrowy humanoid w Stanach, jedyny w swoim rodzaju.

 

Zespół CHARLI wybrał oprogramowanie do projektowania SolidWorks ze względu na znaczenie symulacji 3D części i złożeń, która mogła wskazać potencjalne zakłócenia. "Oprogramowanie SolidWorks to najlepszy produkt ", podkreśla Taylor Pesek, student drugiego roku mechaniki. "O wiele szybciej i łatwiej zaprojektować jest w nim złożone jednostki w przeciwieństwie do innych programów, ponadto dzięki symulacji pomaga ograniczyć liczbę ewentualnych błędów".

 

Doktorant Jeakweon Han, który nadzoruje projekt CHARLI, mówi że zespół planuje dodać wystarczającą inteligencję humanoidowi tak, by ten mógł zachowywać się jako autonomiczny piłkarz. "Ostatecznie, chcielibyśmy by CHARLI spacerował po kampusie uczelni i oprowadzał po nim okoliczne wycieczki".

Odgałęzieniem badań CHARLI jest Robotic Air Powered Hand with Elastic Ligaments(RAPHaEL), czyli ręka robota z elastycznymi więzadłami. Projekt ten zdobył pierwsze miejsce nagrody pieniężne w międzynarodowym konkursie Design Award oraz amerykańskim konkursie projektowania. RAPHaEL wykorzystuje nowatorski system napędu, zasilany powietrzem do osiągnięcia wysokiej siły uchwytu, przy jednoczesnym zachowaniu zwartego systemu oraz niskiego kosztu. Takie podejście sprawia, że ręka posiada wysoki poziom sprawności i pozwala podnosić oraz manipulować różnymi obiektami.

Lider zespołu Kyle Cothern, twierdzi że zintegrowane SolidWorks Simulation i narzędzia routingu były szczególnie przydatne w projekcie Raphael. "Routing był świetny do utworzenia układu pneumatycznego, a analiza elementów skończonych pomogła nam zidentyfikować słabe punkty i zmniejszyć stan naprężenia". 

• 
  skrócenie czasu projektowania


• 
  zmniejszenie liczby  błędów projektowych


• 
  zakończenie ciągu wysoko nagradzanych projektów


• 
  rozwinięcie pierwszego na świecie pojazdu, który może być kierowany przez niewidomych


• 
  rozwinięcie pierwszego pełno-wymiarowego niezależnego humanoidalnego robota w Stanach Zjednoczonych