现如今，软机器人和仿真技术正迅速发展中，但大家也许不太知道，其实这两个领域有着不少交集。从自然中获取灵感是一个已经存在了一段时间的概念，回头看看海洋生物、蜘蛛和鸟类等生物是如何推动医疗设备、搜索和救援设备的发展就知道了。这些创新制造中，其实有许多都是在仿真技术的帮助下进行改进的，下面分享几个案例供大家参考，看看科学家们是如何利用simulia工具中的abaqus仿真软件来实现这些目的。
案例一：以狮子鱼模拟仿真机器人
马里亚纳狮子鱼，是因为其在马里亚纳海沟栖息地而得名的，它迄今为止发现的生活在最深处的鱼，生活在水下26600英尺。像这样的深度是非常难以探索的，但一群科学家从狮子鱼那里获得了灵感，建造了一个柔体的游泳机器人，并在马里亚纳海沟近36，000英尺的深度和约10，500英尺的中国南海成功进行了测试。
由于这种深度的水压非常高，任何软体生物都不太可能存活下来，但这种狮子鱼非常柔软，当被带到水面时，实际上它就会分解，水压将它的身体结合到了一起。受狮子鱼设计的启发，科学家们创造了一个软体机器人，其电子设备被封装在聚合物基质中。这个机器人也像狮子鱼一样，通过拍动鳍来移动。
科学家们使用abaqus结构仿真软件创建了集中式和分散式电子设备的有限元分析模型，以减轻电子组件之间界面应力。科学家们还使用abaqus仿真软件来模拟机器人的扑翼运动。
案例二：超快速软体机器人
另一个案例的科学家则开发出了超快速软体机器人，其动作同样也是受到大自然启发的。软机器人的高速使它们能够抓住快速移动的物体，并对动态环境做出快速反应。这项研究中的机器人能够行走，游泳，漂浮，运输货物，挤进比自己小的容器中，并能活抓一个苍蝇。
根据科学家的说法，这些机器人是使用磁性弹性体设计的，这使它们能够在大变形的情况下实现极快的驱动，甚至优于自然过程。其中一个机器人以花的形式出现，可以瞬间靠近苍蝇实现捕抓，甚至还要比捕蝇草效率更高，更令人震惊的是，机器人竟然还能毫发无伤地放走这只苍蝇。除此以外，科学家们还设计出其他包括单臂、双臂、矩形和梯形等机器人。
科学家们利用abaqus/standard仿真软件来模拟磁性机器人的行为。他们还进行了一次实际演示，其中一个三角形的游泳机器人被插入并释放到一个狭窄的注射器中，全过程由磁场操纵。机器人在插入时，会将自己包裹起来，以适应狭窄的移液管。当释放到乙醇溶液中时，它就会恢复到一开始的初始尺寸并继续进行游泳。
案例三：蜘蛛网的启发
第三个案例参考的是蜘蛛网。总所周知，蜘蛛网是出了名具有高张力强度和高效的能量吸收的。科学家们一直在研究蜘蛛丝，以使其特性适应结构工程，这项特殊的研究使用abaqus仿真软件进行有限元分析，以调查不完美蜘蛛网结构的大振幅自由振动的非线性特征。
蜘蛛网可能看起来很脆弱，但它们实际上非常坚固和灵活，在捕捉猎物时会发生巨大的变形，但仍保持完整。这项研究中的科学家们检查了这些蜘蛛网的线性和几何非线性行为，分析了四种不同的网络结构：螺旋不完美蜘蛛网、径向不完美蜘蛛网、中心不完美蜘蛛网和圆环不完美蜘蛛网。
根据这项研究，人们对采用蜘蛛网工程技术很感兴趣，特别是在国防和医学领域，应用包括显微镜、望远镜和炸弹制导系统。蜘蛛网可以吸收猎物或其他外力的动能，并耗散约70%的转换能量，这一概念可以应用于防弹防弹衣。蚕丝材料还可以制成可降解缝线，减少排异反应，帮助血液凝固。此外，蜘蛛丝结构还能提高纤维的强度和刚度，例如用于电梯绳索和高强度电缆的纤维。
以上就是一些利用abaqus仿真软件研究自然界中发现的结构并将它们应用于工程的几个例子。科学家们不断努力创新，以提升研发的进度，利用simulia的有限元分析软件，以帮助他们了解自然材料和机制的行为，并在创新中利用这种行为来改善我们的生活。