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图源：unsplash
如今，智能时代似乎已经到来了，我们能在生活中切实感受到它的存在。那么这样的智能生活是如何实现的呢？
想要设计智能系统，你需要从头开始构建零件：先绘制2D草图，再根据成本、材料和最大重量上限制造可行坚固的零件。这通常需要几天到几周的时间，具体取决于组成智能系统零件的复杂程度。
设计者必须能够准确地评估零件的几何形状、外观、设计和组成材料，以使零件能够承受外力。来看看具体要怎么做~
第一步：评估所需的厚度和几何形状
根据给定的载荷条件，工程师需要很快确定所需的形状。设计者可以构建直梁、桁架或一组复杂的梁，在任意两个点之间都具有肋拱。
大多数工程师在使用计算机辅助设计软件（CAD）进行有限元分析（FEA），这要花费数小时的时间，并且设计者必须不断进行调整，直到根据加载条件获得正确的厚度和几何形状为止。
图源: 机器人协会
第二步：基于制造目的评估设计
图源：unsplash
有限元分析不会告诉你该怎样制造，即使是最有经验的设计师，也可能得等到设计完成后才恍然大悟。大部分零件需要大量支撑材料，因此打印零件会很昂贵。
过多的支撑材料会增加成本，这时我们就需要遵循YHT规则，防止打印过多的支撑物。但大多数设计软件都没有包含此功能，这多少有点算是后知后觉。
图源: Benson Botfest公司
第三步：评估智能系统所需的材料
如果要设计一个有机械臂的智能机器人，让它能够适应狭窄紧凑的空间，并且能够承受拉力和其他重负载，你必须考虑要用什么样的材料。设计者需要十分了解材料科学和机械设计，才能选择恰当的几何形状和设计。
上图是不同材料及其拉伸强度的图表
基于厚度和加载条件，零件上的拉伸应力不应超过材料的拉伸应力。
最新设计规则的开发
基于人工智能的生成设计
LiveParts新实验技术正在根据零件在给定的载荷约束下自动创建零件开展实验。它最大限度地减少了所需的支撑材料量，并打破所有给定的限制，生成的设计可以随时投入制造。
图源: LiveParts
AutoDesk也正尝试生成设计，并希望使其成为智能系统设计的主流。
图源: autodesk
这能够节省数小时甚至数周的工作时间！它创建不同的零件，并考虑不同的限制条件，例如强度、刚度、质量、成本、制造时间等。
将2D草图和图像转换为3D模型
此外，将2D图像转换为3D模型，设计师能够轻松为客户服务或基于娱乐目的为智能服务机器人构建面孔。
图源: 诺丁汉大学计算机视觉实验室
这些面部3D模型可以导出为.obj文件，然后导入到计算机辅助设计软件（CAD）中，与机器人的其余部分集成。
图源：yartintel
用2D草图或面部图像绘制服务机器人的面部就是一个很好的例子。
随着技术的发展，未来也必将出现更厉害的方式。
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