电子元件与材料论文格式标准(电子材料论文1(2)
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图鉴精心挑选了比赛中的优秀机器人,分析了它们的结构和技术。 这简直是进入机器人,窥视强队技术所需的书。
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械设计实用机构手册》、《机械设计方》、《机械设计实用机构与装置图册》和《机械设计禁忌1000例》网站页面
3. 确认需求
了解完任务背景和收集资料后,就可以确定需求了。
这是非常关键的一步,甚至危及生命。因为如果需求不明确,以后当了产品经理,是会被程序猿持刀恐吓的。
举个例子,在今年比赛中,很多参赛队惯性地认为英雄机器人必须登岛,就耗费大量的精力研发英雄登岛的机构。结果发现,英雄不登岛反而打得更好。
赛场上的英雄机器人
浪费人力物力,此为不仁,伤害队友感情,此为不义……(误)
想要正确认识需求,就要分清必达需求、最低需求和希望达到的需求。
必达需求:无论如何也要达到的,不然就撒手不干无法实现功能。最低需求:各种限制条件,如效率、使用寿命等等。希望达到的需求:有一定宽容余地,如好维修、方便操作和外形美观等。根据这些需求,综合人力物力和资源,吾日三省吾身:功能能实现否,需求之间存在矛盾否,需求之间能被替代否等等。
举个栗子:2018赛季的工程机器人,必达需求是获取底层弹丸,最低需求是可以重复获取箱,希望达到的需求是可以在6s完成登岛,20s内抓取10个箱。
工程机器人取弹
这个过程建议列好需求分析文档,根据实际情况来改动项目。
我的需求文档
在分析需求时,切忌好高骛远脱离实际,比如机器人飞跃上岛……这事咱们5年内暂时别想了好吗?
只有稳扎稳打地实现机器人的每个功能,并做到极致的稳定,才是最靠谱的路子。
4. 方案设计
有了需求,就要开始设计方案了。如果说机械结构决定机器人身体的好坏,那么方案设计就是机器人的灵魂品质的高低。
在方案设计过程中一般有以下几个步骤:
1)集智法:团队提出多种方案,按照原动部分、传动部分和执行部分,分别思考讨论。举个简单的栗子:工程机器人抓取箱时,气缸是原动部分,被推动的滑块是传动部分,爪子则是执行部分。
2)方案筛选和融合:根据提出的方案,评估每个方案的可行性,综合考虑人力、资金和可行性等问题,融合提炼出一个最终方案。
3)要点实现review:确定最终方案后,回头思考这个方案能否满足需求。
一个合理可行方案往往能够起到事半功倍的效果。再举个栗子:2018赛季,深圳大学的工程机器人登岛结构,拥有不同高度的辅助轮,可以适应各种阶梯,外框架可以伸缩抬升机器人,高效简洁,实在是高。
深圳大学的工程机器人
最后它也在登岛取弹的单项赛中成功夺魁,实在优秀。
那么对于机械新人,看到别人优秀的机械方案,能不能照抄呢?
其实,同类机器人的成功案例可以直接借鉴,不符合要求的就要改进。那些一味求新、把血泪经验弃置不理的极端行为,我们墙裂谴责!
5. 设计阶段
设计阶段就是,把脑子里不可描述的想法,转变成模型。基本原则是:明确、简单和安全。
这需要确定机器各零部件的材料、形状、尺寸、加工和装配,涉及到材料、工艺、精度、计算方法、实验等综合性工作。
过程主要有零件设计、部件设计和整体设计三个部分。
1)零件设计
零件设计主要有以下三个方法:理论设计、经验设计和模型试验设计。一般创新设计比赛过程中比较常用的是理论设计和经验设计。
设计零件时,要把握好每一个零件的强度和刚度,避免零件损坏失效。同时要考虑工艺性,降低零件的制作成本。熟悉加工工艺可以在这一方面有很多的帮助。
在满足上面两个条件的情况下,尽可能减小零件质量,避免材料浪费和减小整体惯性,改善机器的动力性能。
2)部件设计
部件设计时,要协调各零件的结构及尺寸,使零件构型合理。下图的错误示范,就是没考虑加工工艺,加工商看了是要打人的。
设计重要的机构时,还要做出简略的实物来验证可行性。曾经我就因为关键结构要重做,导致整台机器得大改。队友听了都想打人。
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