2019 Fall 電腦輔助設計實習課程套件

每年到了即將進入暑假, 就必須為秋季的電腦輔助設計實習課程選擇可用的電腦輔助機械設計與繪圖套件, 20 年以前 ComputerVision 的 DesignView, PD/PM, 以及 Pro/Engineer 都曾經是上課使用的套件.

之後也陸續用過 MicroStation, Cadkey, Solid Edge, Think3, Alibre, CoCreate, Inventor, NX, SolidWorks 以及 Creo.

其中使用最久的是  NX2, NX3 以及 Creo3, 因為 NX3 與 Creo 中的 Unigraphics 以及 Pro/Engineer 都源自 Unix, 在 Windows 環境可以製作為 USB 可攜套件, 且 NX 支援純 C 的 API 程式開發 ,而 Creo 則可以使用 Javascript 進行 Pro/Web.Link 程式的編寫. 常用的 NX3 與 Creo3 都只需 3 GB 以內的容量, 學員上網取得授權後, 在任何地方都可以隨時開啟, 使用非常方便.

近年來, 為了讓學生有機會自行透過開源機械設計套件, 深入了解 MCAD (Mechanical Computer Aided Design) 套件開發的細節, 並且利用雲端進行協同產品設計, 在電腦輔助設計實習與協同產品設計實習課程, 以採用 Solvespace 與 Onshape 為主.

Solvespace 雖然只能利用較簡單的繪圖長出或掃掠出實體, 但是其內部符號式解題核心可以用來開發類似 https://github.com/KmolYuan/Pyslvs-UI 的工程設計套件, 且就動態系統模擬與控制的角度而言, 簡潔的零組件正適合用於產品原型設計, 因此 2019 Fall 將繼續使用, 而且希望學員能夠嘗試進入 C++11 格式的程式碼, 自行編譯或修改相關系統功能.

至於 Onshape , 應該是對全球教育界最友善的 MCAD 套件, 純雲端的架構與特徵版次管理, 非常適合協同產品開發, 2019 Fall 也將繼續採用.

而 SolidWorks, 這套號稱全球售出最多套數的 MCAD 軟體, 校方已經採購 2017 版 (上課學員, 可以下載 SolidWorks 2017 SP2 安裝光碟), 2019 Fall 也將繼續採用, 並在上課時段提供學員下載已經安裝好的 SolidWorks 2017 SP2 虛擬主機版本.

NX, 目前系上提供 NX3 與 NX12.0.2 版 (上課學員, 可以下載 NX 12.0.2 安裝光碟), 2019 年 Fall 將重新啟用可攜的 NX3 與 NX12.0.2 (上課學員, 可以下載 NX12.0.2 虛擬主機板本), 讓學員比較一下, 經過十年的發展, 新舊兩套 MCAD 套件, 在功能上的差異. (註: 上課學員可以下載 NX3_portable.7z)

最後, 將要納入 2019 Fall 電腦輔助設計實習的 MCAD, 是已經支援 Python3 的 FreeCAD 0.18 版.

暑假書單

根據 https://www.analyticsvidhya.com/blog/2018/02/10-free-must-read-machine-learning-e-books/ 的推介, Data Scientists & AI Engineers 有以下免費電子書可以選讀:

Think Stats: Probability and Statistics for Programmers

http://www.greenteapress.com/thinkstats/thinkstats.pdf

Bayesian Reasoning and Machine Learning

http://web4.cs.ucl.ac.uk/staff/D.Barber/textbook/091117.pdf

Mining of Massive Datasets

http://infolab.stanford.edu/~ullman/mmds/book.pdf

Understanding Machine Learning: From Theory to Algorithms

http://www.cs.huji.ac.il/~shais/UnderstandingMachineLearning/understanding-machine-learning-theory-algorithms.pdf

A Brief Introduction to Neural Networks

http://www.dkriesel.com/_media/science/neuronalenetze-en-zeta2-2col-dkrieselcom.pdf

Deep Learning

http://www.deeplearningbook.org/

與 V-rep 有關的訊息

https://web.archive.org/web/20170313212157/http://blueworkforce.com/uncategorized/merger-blue-workforce-acquired-coppelia-robotics-the-v-rep-company/

http://project.mde.tw/blog/blue-workforce-bing-gou-v-rep-gong-si.html

https://onrobot.com/en/new-acquisition-onrobot-secures-several-new-technologies-and-products

Blue Workforce A/S and Coppelia Robotics GmbH – Merged 28th December 2016.

Blue Workforce A/S , Denmark and Coppelia Robotics GmbH, Switzerland,  and has 28th December merged to pursue a shared vision on making robotics more Accessible, Applicable and Affordable.

The decision is the outcome of 3 years of intensified talks, idea sharing and mutual inspiration on how the highly innovative products and business models on both sides demonstrate the power to radically relax and improve how robotics can be conceived by both, low- and high-end users.

It became clear that a merged technology assert pool unbound, was the right way to proceed with the vision we shared. Both founders, Marc Freese from Coppelia Robotics GmbH, and Preben Hjornet from Blue Workforce A/S are experienced Roboticists with a long track records of bringing innovations into the global robot industry.

“to me it became clear, that the V-REP simulation tool was a “one of a kind” and the only one which gave me confidence that I could model behavior close enough to be valid enough to give guarantee´s on the performance shown”.  Preben continues “Once I got into direct contact with the inventor and founder of V-REP, Marc Freese, things began to move fast forward between us, on how we could merge the robotics platform of Ragnar Robotics and V-REP.

Beyond the superior simulation capability, we have proven that the two together could add even more value to us and our customers as an emulation and real-time VR tracking tool. This has internally been a central part of our test, optimization and validation processes developing the Ragnar robotics”. Marc states “ It is a move that was mend to happen, and I’m excited about joining with Blue Workforce, and the extended opportunities it brings “ .

NEW ACQUISITION: ONROBOT SECURES SEVERAL NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS

The rights to the unique robot technology behind the robot called RAGNAR have been bought by the Danish company OnRobot, because the management sees obvious synergy possibilities with OnRobot's product range. 12 robot developers from the bankrupt Danish company Blue Workforce will at the same time get a new employer as OnRobot has offered them work as developers in the successful international robot company.

Shortly before Easter, negotiations between OnRobot and the curator of Blue Workforce fell into place. It happened just 10 days after Blue Workforce was filed for bankruptcy as a result of a failed funding round. The company employed 30 employees before the bankruptcy, and OnRobot now employs 12 of these.

OnRobot has taken over all the design rights for the products in Blue Workforce as well as machines, inventory, and tools. These will be integrated into the work of OnRobot's development department, which designs equipment and gripping tools for automation solutions with collaborative robot arms of all makes, also known as collaborative applications. Both small and large manufacturers use the products from OnRobot in the manufacturing industry globally. Blue Workforce, founded in 2012, has in particular delivered solutions for the food industry and agriculture.

“We saw an obvious opportunity to expand our product portfolio with some unique technologies and competencies within soft gripping and vision technologies, i.e. solutions that can handle delicate items and foods without damaging them as well as camera-based solutions for inspection on production lines. We expect very quickly to be able to create new OnRobot products with ingredients from the inventions we’ve bought. We have nine different products today, and within the next 21 months, we would like to reach 40-50 products, grippers and sensors and vision and other technologies for collaborative robotics applications. So, by the end of 2020, we expect to be ready with a complete product range of equipment for collaborative robot solutions,” says Enrico Krog Iversen, CEO of OnRobot.
 
12 skilled robot developers so far employed by Blue Workforce thus received a lot of new colleagues, mainly in Denmark, from Monday 15 April, but also in Hungary, Germany, Poland, Spain, USA, China, and Singapore. OnRobot's philosophy is that factors such as geography and logistics should not stand in the way of recruiting the world's best robot technology developers. Therefore, the development team from Blue Workforce can continue to work from a local development department in Aalborg, Denmark. The hiring of the developers has taken place in a process where OnRobot's CTO, Niels Degn, has met every robot developer. With the 12 new colleagues, OnRobot's total staff now counts just over 145 employees globally, of which 50 work at the head office in Odense, Denmark. At the end of 2019, the number of employees is expected to have grown to 175 employees. Also, OnRobot is expanding its global dealer network from 200 to 1000 retailers over the coming years.

About OnRobot

Founded in 2015, OnRobot merged with Perception Robotics and OptoForce in 2018 and also acquired Purple Robotics in the autumn of 2018. In April 2019, Blue Workforce's rights were also acquired along with 12 developers. OnRobot's product range includes a wide range of robotic equipment such as electric grippers, force and torque sensors, vacuum grippers and tool changers.

The new product mix from OnRobot makes it quick and easy to automate tasks such as packaging, quality control, material handling, machine operation, assembly, and surface finishing. The head office is in Odense, Denmark, and OnRobot also has branches in Hungary, Germany, Poland, Spain, USA, China, and Singapore. The company plans to expand further through acquisitions in the coming years.

協同產品設計實習期末考試題目規劃

 考場座位安排

請注意! 各組員除了各堂課中間休息時間外 ,不可隨意離開座位.

請各組員依照學號遞增次序 (含大四重修生), 學號越小者由面對白板右前方開始, 向左依序遞增, 接續從第二、三...列入座. 中間未到場者請留下空位電腦, 以便讓其他座位電腦有問題者, 可以換到空位中可用電腦上進行考試.

開機後, 請利用隨身碟啟動系統, 並依序登入 gm 電子郵箱, github 帳號與 Onshape 帳號, 等待組長在分組倉儲中建立 Project 與各項對應 issues 後, 開始進行協同設計考試. (Projects 與 issues 規劃請參考: https://github.com/scrum-1/cd2019/projects/1)

2a 協同產品設計實習考試題目


選修四技設二甲班的學員期末考試題目如下:

Pinball Machine V-rep Simulator 

請利用各分組 Github 協同倉儲中的 Project 進行協同規劃.

請利用 Onshape 進行模擬用零組件與細部零組件的協同設計與繪圖.

請利用 V-rep, 由各組員獨力完成最後的 Simulator 系統, 可以透過小寫 A 鍵控制左邊擊球搖桿, 以小寫 L 鍵控制右邊擊球搖桿, 並以向上 arrow 鍵執行發球, 其他功能 (例如:計分, 撞擊回彈, 或各元件撞擊後感測變色等) 與按鍵設定可由各組員自行定義安排.



2b 協同產品設計實習考試題目


選修四技設二乙班的學員期末考試題目如下:

Claw Machine V-rep Simulator 

請利用各分組 Github 協同倉儲中的 Project 進行協同規劃.

請利用 Onshape 進行模擬用零組件與細部零組件的協同設計與繪圖.

請利用 V-rep, 由各組員獨力完成最後的 Simulator 系統, 各項功能與按鍵設定可由各組員自行定義安排.



考試交付內容

各組必須在各分組協同網站中提供協同完成之內容, 包括 Project 與 Issues 中各組員的意見發表與討論內容, 並將所完成的 Onshape 零件連結, 公開在各分組網站中, 由各組員在隨後的 W18 自評表中呈現.

各組員必須將個人所完成的 V-rep ttt 檔案公布在所上傳的 Youtube 影片下方說明欄中, 嵌入個人網站中, 並詳細說明所完成 Simulator 操作方式與功能.

各組員在考試結束前, 必須至協同產品設計實習課程自評與互評表中, 完成自評與對其他組員互評的工作.

Virtualbox 與 VBoxVmService

電腦與網路相關系統的使用存在許多「秘密」, 而這些所謂的「秘密」都與系統的版次有關, 因為各軟硬體套件在不同時間與環境下, 各有不同的組態設定匹配需求, 一旦其中一個組態條件改變, 原先軟硬體套件既有的功能, 可能就無法達成.

當電腦與網路配置條件, 在開源軟體開發流程中透過 Release 發布之後, 這些「秘密」將不復存在.

以 VMboxVmService 為例:

假如您此刻所使用的套件是從 http://vboxvmservice.sourceforge.net/ 下載, 「最新」版本是 5.2 版, 當套用 https://www.virtualbox.org/wiki/Download_Old_Builds_5_2 中截至 5.2.30 的版本執行建立 Windows 10 環境下的系統服務時, 完全沒有問題.

但是隨著 Virtualbox 更新至 https://www.virtualbox.org/wiki/Download_Old_Builds_6_0 之後, 乃至目前最新的 6.0.8 Virtualbox, 之前下載的 VBoxVmService 5.2 就會失效, 這時使用者就有兩種選擇.

相對保守的選擇是, 將 Virtualbox 從 6.0.8 退回 5.2.30 之前的版本, 可以繼續使用舊版 5.2 的 VBoxVmService, 但是過程中新版套件針對舊版所修正 5 版中的 bugs 或 6 版中的 bugs 與新增功能就無法使用.

因此, 最佳的選擇應該就是, 追蹤到 VBoxVmService 的原始碼開發倉儲: https://github.com/onlyfang/VBoxVmService/releases, 將  VBoxVmService 升級為最新的 6.0, 並且與最新的 Virtualbox 6.0.8 匹配使用.

透過以上的說明, 可以得知: http://vboxvmservice.sourceforge.net/ 與 https://sourceforge.net/projects/vboxvmservice/files/ 已經是兩個遭受原始開發者「遺棄」的網站, 內容已經不再更新. 而 https://github.com/onlyfang/VBoxVmService 才是目前仍繼續配合 https://www.virtualbox.org 持續改版的倉儲.

網路上類似的案例還有很多:

https://github.com/BBBSnowball/python-solvespace 早在六年前就只剩下參考的價值, 接替而起的倉儲是 https://github.com/KmolYuan/python-solvespace, 但是從上個月起, 這個倉儲也準備不再更新, 因為取而代之的是能夠與原始 Solvespace 開發倉儲緊密結合的 Python 分支: https://github.com/KmolYuan/solvespace/tree/python.

SolidWorks 2017

SolidWorks 2017

這是由學校所購置的 SolidWorks 2017 光碟, 共有兩片, 本系上課學員, 只要依照各學期上課時段的使用流程說明, 就可以下載, 自行安裝使用.

比較可惜的是, 當初拿到的 DVD 為 SP2, 由於之後並沒有再簽維護合約, 因此無法更新至 2017 版的 SP5.

由於認證授權主機只接受校內 IP 連線, 因此安裝完成後 (還需要安裝序號與認證主機資訊), 在校內可以直接使用, 而在校外就必須透過 VPN, 以學校帳號登入後, 才可以連線認證使用.

為了在 2019 CAD 課程中, 讓學生可以使用這個花了不少經費購買的正版 500 套 SolidWorks 2017 SP2, 修課學生屆時也可以直接下載已經安裝好的 SolidWorks 2017 虛擬主機版本.

Onshape

2019 Fall 的電腦輔助設計實習, 除了 SolidWorks 2017, 還會使用 Onshape, Solvespace 與 FreeCAD.

其中 Onshape 是全雲端電腦輔助機械設計套件, 教育單位可以免費使用, 是採用最新技術, 具零組件繪圖版次管理的套件, 使用上最為方便.

Solvespace 與 FreeCAD 都帶有原始碼, Solvespace 將從計算機程式課程教學中, 利用 g++ 進行編譯作為開端, 目的是希望能讓學生有機會自行開發 2D/3D 的輔助繪圖套件, 而 FreeCAD 從 0.18 版開始, 已經支援 Python 3, 可以視為是一套能夠利用 Python Scripts 執行零組件設計與繪圖的套件.

Git 不只是一種軟體工具

Git 所代表的不只是一種軟體工具, 而是一種信念, 一種人與電腦溝通的穩當工作流程.

您所處的團隊沒有使用 Git 或類似的工具, 並不代表您就要跟他們一樣打混仗, 您還在使用目錄複製的方式備份電腦資料嗎? 您還在利用電子郵件上傳或下載檔案的方式執行協同嗎?

利用電腦工作, 真的不用這樣辛苦......

充分了解 Git 與 Fossil SCM 所代表的意義, 才是體驗數位生活該有的正途!

https://www.freecodecamp.org/news/what-is-git-and-how-to-use-it-c341b049ae61/

https://www.freecodecamp.org/news/git-cheat-sheet-and-best-practices-c6ce5321f52/

https://git-scm.com/book/en/v1/Getting-Started-Git-Basics

https://rubygarage.org/blog/most-basic-git-commands-with-examples

https://product.hubspot.com/blog/git-and-github-tutorial-for-beginners

https://github.blog/2013-07-11-github-flow-in-the-browser/

https://github.blog/2009-10-20-how-we-made-github-fast/

https://help.github.com/en/articles/github-glossary

https://www.howtogeek.com/180167/htg-explains-what-is-github-and-what-do-geeks-use-it-for/

https://docs.microsoft.com/en-us/azure/devops/learn/git/what-is-git

https://help.github.com/en/articles/about-project-boards

https://github.com/trending

https://www.techrepublic.com/article/how-to-install-http-git-server-on-ubuntu-18-04/

https://www.techrepublic.com/article/how-to-set-up-a-gitlab-server-and-host-your-own-git-repositories/

第十七週前請完成個人期末報告影片與各項查驗資料準備 - 2019 年 Spring 最重要宣告

KMOLab 課程期末報告提醒 (W15)

宣告重點: 至今仍無個人課程網頁內容者、未每週持續提交工作進度者、未實際拍攝各週操作影片以及未實際根據評分項目參與各分組與全班協同者, 最後將無法順利取得修課及格之學期成績.

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請本學期選修協同產品設計實習與網際內容管理課程的同學特別注意, 務必在第十七週上課前, 依據各週所提交推送的操作影片、Github 倉儲提交紀錄、個人網頁、分組網頁與全班協同網頁等資料, 配合下列各課程評分比列進行具體自評.

第十七週與第十八週將分別請每一位同學上台進行期末簡報, 詳細說明本學期各項評分項目中的自評內容與分數.

每一位學員自我查驗項目:

1. 是否在第十七週上課前完成個人至多 5 分鐘的期末報告影片, 上傳至以學號登錄的 Youtube 帳號下, 並分別嵌入個人網站中, 且標題分別為:

    協同產品設計實習課程

        國立虎尾科技大學 - 機械設計工程系 - 協同產品設計實習期末報告 - 學號 - 姓名

    四技部網際內容管理課程

        國立虎尾科技大學 - 機械設計工程系 - 網際內容管理期末報告 - 學號 - 姓名

    五專部網際內容管理課程

        國立虎尾科技大學 - 精密機械工程科 - 網際內容管理期末報告 - 學號 - 姓名

    請注意: 未按照上述規定完成期末報告影片署名與提交嵌入者, 一律不予計分.

2. 每一位學員上台進行期末自評簡報時, 必須舉證個人在各週實際完成的 Github 倉儲歷程資料, 說明個人在分組與全班協同過程中所扮演的角色與貢獻, 且依據課程評分比例進行自評.

以下為各課程的學員評分比例與評分方式:

協同產品設計實習課程

評分比例:

    學員出席 (20%)

    Github 倉儲管理  (20%)

    Onshape 協同操作 (20%)

    V-rep 模擬 (20%)

    程式開發 (20%)

評分方式:

    CD 每週自評與互評表單: https://goo.gl/forms/qtk5fxdeGYHCeI1M2

    學員自我評量 (30%)

    分組自我評量 (30%)

    倉儲歷程查驗 (40%)

網際內容管理課程

評分比例:

    學員出席 (20%)

    電腦組裝與操作系統安裝 (10%) - 以 Virtualbox 虛擬主機配置與設定取代實體安裝

    網路連線配置與設定  (10%)

    Github 倉儲與 CMSimfly 配置 (30%)

    CMSimfly 操作 (20%)

    CMSimfly 開發 (10%)

評分方式:

    WCM 每週自評與互評表單: https://goo.gl/forms/gExeWw3JIrenXi453

    學員自我評量 (30%)

    分組自我評量 (30%)

    倉儲歷程查驗 (40%)