AI又入侵了机械狗的另一个防线——机械设计

近几年，机械行业的平均薪资一直被 IT 碾压，更不用说 IT 行业里炙手可热的人工智能。现如今，AI 一路攻城略地，已经深入里很多行业和领域，其中就包括制造业，最近 AI 又入侵了机械狗的另一个防线——机械设计。

据外媒报道，著名的设计软件公司 Autodesk 和 美国国家航空航天局（NASA）合作，用 AI 设计了一款用于太空探索的卫星着陆器，并取得了超出预期的成果。更重要是，在整个设计过程中，设计师要做的只是输入各种约束条件，AI 就可以自动完成项目设计。

可以预计，AI 和生成式设计这样的新鲜事物势必会对工程师现有的工作流程产生冲击，虽然这不意味着机械设计师马上会面临失业潮，但是未来必将经历思维方式的转变。

以下内容为AI科技大本营翻译整理：

借助 AI 设计流程，Autodesk 和美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的工程师们为探测如木卫二和土卫二这样遥远的卫星，设计出了一种新的着陆器原型。在 AI 的加持下，这款着陆器的重量比大部分 NASA 已经发射的着陆器都要轻。

Autodesk 在美国拉斯维加斯举行的 AU 2018 大会上发布了这一新设计。Autodesk 称金属蜘蛛的设计灵感来源于与 JPL 的合作，Autodesk 在验证一款着陆器原型时感到受设计流程所掣肘，因此 JPL 与 Autodesk 决定各出五名工程师组建一个 10 人设计小组来研究着陆器设计的新方法。

NASA 发射着陆器的目的是探索太阳系内远离地球的卫星，比如土星的卫星——土卫二。这些卫星的地壳之下可能存在海洋，而海洋则可能预示着地外生命的存在。NASA 一直在研究能够登陆这些卫星的着陆器以便对它们的冰层进行采样看是否有生命的存在。

JPL 与 Autodesk 之间这次实验性的合作只有一个目标：想办法减轻着陆器的重量。制造太空着陆器最适合的材料是钛和铝这样的金属，它们最能禁受住太空恶劣的环境，但若用钛和铝来制造着陆器重量却太大。重量大则意味着把着陆器发射到太空的难度和开销都会增加，所以着陆器的重量越小越好。不单能降低发射的难度和开销，登陆器自身的重量小了还能搭载更多的传感器等科研设备，收集更多有价值的数据。

Autodesk 工业研究高级总监 Mark Davis 说：“刚开始跟JPL合作的时候，他们说着陆器重量只减轻 10% 的话没什么大意思，如果能减 20%～30% 那用处就大了，所以这是我们最初设定的目标。”

Autodesk 为设计着陆器拿出了自家的人工智能软件，它能在短时间内开发出数百种不同的设计。这款软件使用的是生成式设计方法，工程师只需指定原型必须符合的约束条件，软件就能自动生成项目设计。具体到着陆器上，这些约束条件指的就是着陆器在太空旅行中可能遇到的温度，所受的力，以及制造着陆器所采用的材料。工程师也能在软件中指定着陆器的制造方法，比如是铸造还是 3D 打印。

Mark 说：“这个软件的好处是设计师可以同时照顾到所有的约束条件，至于怎么满足这些条件嘛，就让电脑去想吧。”

JPL 和 Autodesk 花了一个半月的时间才最终敲定了蜘蛛形的着陆器原型，整个着陆器约 2.3 米宽 0.9 米高，由三部分组成：用来装载科学仪器的仪器舱，这一部分是用铝 3D 打印制造而成的；提供支撑的外壳，这也是着陆器的主体，是用铝在模具中铸造而成的；最后一个部分是与外壳所连接的腿部，是用 3D 铣床和铝制作的。

Autodesk 称蛛形着陆器的重量比 JPL 对着陆器的设计标准低 35%，总重只有不到 80 公斤，仪器舱却能承受超过 113 公斤的实验设备。相比之下 NASA 发射的火星着陆器洞察号重达 350 公斤。

Mark 表示利用 Autodesk 的 AI 软件从开始设计到完成只花了一年半的时间，而且在开始设计的头几个月实现了快速迭代。虽然这次的蛛形着陆器并不会参与任何太空任务，但 Mark 希望与 JPL 的合作能够继续下去，将 AI 与生成式设计融入 NASA 以后的太空任务中。

Mark 表示：“AI 和生成式设计这样的新鲜事物势必会对工程师现有的工作流程产生冲击，所以不能太冒进，要让工程师对新的工具和设计思想有信心才行，这说到底是一场思维方式的转变。”