SOLIDWORKS助力开创第一个机器人工程学位 | 客户案例

WPI（WORCESTER理工学院）的机器人工程项目的学生依靠SOLIDWORKS教育版软件完成创新项目，如水中和陆地远程无人搜索机器人（WALRUS），该机器人是为在救灾期间执行两栖搜索和救援行动而开发的。

挑战：

使学生和研究人员能够在美国第一个本科机器人工程学位课程中设计和分析机器人和机器人组件。

解决方案：

用SOLIDWORKS Education Edition设计软件来支持和研究学生的项目。

优点：

• 开设机器人工程专业本科学位课程

• 实施机器人技术的多学科工程方法

• 支持创新的学生项目

• 为FIRST 机器人竞赛套件制作数字模型

WORCESTER理工学院（WPI）成立于1865年，以最有益于社会的方式创造和传达最新的科学和工程知识，并逐渐成为世界上专门致力于科学、技术和工程教育和研究的大学之一。为了支持其使命，WPI建立了机器人工程教研课程。

据机器人工程课程的教研主任Michael A. Gennert讲，该项目在2007年提供了美国机器人工程学的第一个本科学位，有两个目的：第一，它有助于为未来的机器人工程师做好准备；第二，它促进了WPI的机器人技术的研究，目的是实现机器人工程的进步和突破。

“机器人的设计学和工程学要求毕业生超越传统工程的界限来综合不同的学科，”Gennert解释说。“因为我们不能把三个工程学位压缩成为期四年的课程，我们的学生将选修多学科的工程课程，包括计算机科学与工程、电气工程和机械工程，重点是根据学生项目和实际情况，积累机器人工程领域的经验。”

为了支持机器人工程的项目，WPI为学生提供了一系列3D机械设计和工程软件。然而，在WPI中开发机器人最常用的软件是SOLIDWORKS教育版软件。“虽然学习CAD系统对机器人学课程不是必要的，但学生们被鼓励学习使用CAD来支持上层的项目工作，”Gennert说。“SOLIDWORKS是迄今为止学生用于WPI设计机器人和完成与该计划相关项目的最受欢迎的软件包。”

设计和模拟机器人

WPI学生之所以更喜欢SOLIDWORKS Education Edition软件用于机器人相关项目的原因是该软件不仅易于学习和使用，而且还提供机械设计和有限元分析（FEA）功能，这两者对于有效的开发机器人都至关重要。

“对于机器人项目工作，学生们建立了自己的一套要求，需要对机械和控制系统的操作进行反馈，而无需采用无限循环的样机设计，”Gennert指出。

“学生需要获得认真的设计和分析能力才能成功完成机器人项目 - 尤其是高级顶点项目，”Gennert继续说道。 “因为他们可以使用SOLIDWORKS软件更轻松地执行全方位的设计和分析，学生们通常更喜欢SOLIDWORKS进行项目工作。 SOLIDWORKS允许他们专注于机器人而不是工具。 除了利用SOLIDWORKS支持课堂作业和学生项目外，我们还使用SOLIDWORKS进行研究。”

“SOLIDWORKS是目前WPI学生用于设计机器人和完成与项目相关的研究内容的最流行的软件包。”

- Michael A. Gennert，机器人工程项目总监

水陆远程无人搜索机器人（WALRUS）这样的学生创新项目

自建立机器人工程学科以来，WPI已经看到了更多创新的学生项目，这些项目与科学、技术和社会相互合作。例如，在2001年9月11日的恐怖袭击之后，通过与行业专家的讨论了解到搜索和寻找生命的局限性。

资深人士T.J. Watson与一个由五人组成的团队合作开发了一种水陆遥控无人搜索机器人，被称为“海象漫游者”，漫游者是为了在救灾期间执行两栖搜索和救援行动而创建的。

“虽然有陆地和水下搜索和探寻机器人，但都无法适用于混合地形，如在土地、水和很深的淤泥中，” Watson解释说。“WALRUS填补了这一空白。”

“我只使用SOLIDWORKS软件是因为它提供了最广泛的基础功能。对于WALRUS漫游者，结构和瞬态响应分析特别有用，“Watson补充道。 “我在离合器系统上进行了FEA，并且还验证了我们可以将WALRUS浸泡在一桶漂白剂中进行灭菌。”

支持早期机器人教育

除了使用SOLIDWORKS软件来支持机器人项目，WPI的学生还利用SOLIDWORKS进行社区推广，并激发年轻学生对机器人的兴趣。例如，junior Gabrielle Fanzini使用SOLIDWORKS软件创建了300多个机械、电气一体化组件和装配体的模型，包括在高中时期参与第一个机器人竞赛结合使用的成套组件。

利用SOLIDWORKS教育版软件，学生不仅可以在3D中进行机器人设计，还可以利用集成的运动仿真、分析和可视化工具。