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二、设计与技术相互促进
在历史发展的过程中,人类经历了漫长的造物活动,造物活动是人类特有的智慧和能力的表现,其发展过程体现了技术和设计的关系。
设计是技术发展的驱动力,是技术成果转化为现实的桥梁和纽带。人们通过设计可以把技术的潜在价值发挥出来,拓展技术应用的空间,同时也使科技成果更贴近人们的生活,更好地为人类服务。
例如,为了满足原始社会人类生存的需要,便于开展狩猎、刨地等活动,便出现了用于工具制造的打磨技术。随着社会的进步,人们发现可以把石头打磨成具有美感的不同形状,于是打磨技术被应用在装饰制品上,人们为此设计出了各种各样的打磨工具。因此,设计拓宽了打磨技术的应用空间。
例如,发动机理论和技术的产生,辅以精心的设计才促成了摩托车、汽车、轮船、飞机等不同产品的开发,满足了人们不同的生产和生活需要。
设计驱动技术发展、拓展技术应用空间的例子不胜枚举。
反过来看,技术的发展也为设计提供了更多的可能性和手段,推动了设计水平的提高。
例如,任何新材料的设计应用都是在已有技术的基础上产生的。塑料新产品的研发是在已有的塑料材料技术基础上发展的;基于纳米技术制成的微型药物输送器、用纳米技术制造的微型机器人等,都是在已有的纳米技术基础上设计出来并加以应用的。
例如,计算机技术的出现及CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAPP(计算机辅助工艺设计)等软件技术的应用和发展,3D打印技术的发展等,结合优化设计、人机工程学等各种设计理论,使人们可以凭借计算机软件来辅助设计,这不仅拓宽了设计手段和方法,而且使表达的主题更丰富,更符合人们的实际需求,工作效率更高,设计质量更高。
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在鸡蛋壳上雕刻世界地图的七轴机器人
机器人在大家的印象中一直是僵硬笨拙的,即使人工智能技术让它再聪明,也很难改变它的机械性、不灵巧性。然而,中国一家企业研发出一款七轴机器人(图1.26),展现了机器人柔性的一面。
图1.26 七轴机器人的外形
这个七轴机器人也被称为柔性多关节机器人,它有7个旋转轴,可以辅助机械臂进行各方位的精细运作,为了挑战柔性极限,设计者给机械臂安上锋利的刀具,让机器人在生鸡蛋壳上雕刻世界地图(图1.27、图1.28)。要知道,鸡蛋壳只有0.3mm厚,还是曲面的,要想让高速旋转的刻刀在不规则曲面上雕刻复杂的图案,必须有强大的空间感知能力、位置控制能力和力度控制能力才行,就算是手工达人也不一定能做到,但是机器人却完成了。除此之外,这款机器人还曾与中国的太极大师切磋过,大师用柔美的太极将机器人左推右转,机器人全都能招架住,不会出现卡壳、拧到一半转不动的情况。
目前,这款机器人主要应用于柔性化生产线,比如精密的装配、包装、打磨等。
如今,机器人能做的事情越来越多,最终将会把人类从单调乏味的生产线上解放出来,从而使人类从事更具有创造性、思维性的工作。同学们,你们未来理想的职业是什么?会不会有被机器人取代的危机呢?
—完—
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