提起工業(yè)設(shè)計(jì)公司這個(gè)概念,相信大部分人都沒有具體的概念:什么是工業(yè)設(shè)計(jì)?工業(yè)設(shè)計(jì)公司究竟做什么?工業(yè)設(shè)計(jì)公司的服務(wù)內(nèi)容是什么以及設(shè)計(jì)公司如何為客戶提供設(shè)計(jì)服務(wù)呢?本文將以“工業(yè)設(shè)計(jì)”為核心展開,系統(tǒng)介紹工業(yè)設(shè)計(jì)公司的經(jīng)營范圍、設(shè)計(jì)服務(wù)內(nèi)容和工作流程。工業(yè)設(shè)計(jì)公司總得說就是提供設(shè)計(jì)服務(wù)的公司。從提供的服務(wù)內(nèi)容來說,工業(yè)設(shè)計(jì)公司的服務(wù)和傳統(tǒng)意義上的錢物交換概念不同,設(shè)計(jì)服務(wù)提供的是創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,并把設(shè)計(jì)內(nèi)容通過電子文件的方式提供給甲方客戶,整個(gè)服務(wù)過程并不提供具體的實(shí)物,簡(jiǎn)單來看就是客戶支付款項(xiàng),設(shè)計(jì)公司根據(jù)客戶具體需求提供創(chuàng)新方案,后輸出電子圖紙,客戶根據(jù)工業(yè)設(shè)計(jì)公司提供的電子文件(包括外觀數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))去進(jìn)行產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。工業(yè)設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)類型一般非常廣泛,幾乎包含人們衣食住行的方方面面,所見的日常用品,小到耳機(jī)、大刀高鐵車廂汽車航天飛機(jī)的外觀設(shè)計(jì)都是工業(yè)設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)工作的范圍。設(shè)計(jì)公司輸出的經(jīng)過外觀設(shè)計(jì)的產(chǎn)品通常具有獨(dú)特和美觀的外形,使之美觀度獲得提升。
機(jī)器人設(shè)計(jì)并沒有我們想象中哪么簡(jiǎn)單,要是你沒有掌握相關(guān)知識(shí)和技能,哪你進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)就會(huì)難的多,畢竟你還要從頭開始學(xué)習(xí)。一、結(jié)構(gòu)方面(機(jī)械專業(yè)相關(guān)):機(jī)械原理(所需機(jī)構(gòu)的基本運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)原理),機(jī)械設(shè)計(jì)(知道各種零件的用途、基本配合關(guān)系),基本裝配方法(好多結(jié)構(gòu)能設(shè)計(jì)出來,但是裝不起來),工程圖學(xué)(交給別人機(jī)加時(shí),至少得會(huì)出二維圖),公差計(jì)算基礎(chǔ)(知道機(jī)加時(shí)哪些尺寸需要多高的精度),工程材料基礎(chǔ)(了解各種常見材料的特性,復(fù)合材料方面不需要多深入,了解一些常用的復(fù)合材料就行),加工工藝基礎(chǔ)(知道各種零件能如何加工出來,主要側(cè)重冷加工方面)。硬件電路方面(電子專業(yè)相關(guān)):電路基本原理,模擬電路、數(shù)字電路基礎(chǔ)(會(huì)實(shí)現(xiàn)基本的控制電路:電源、邏輯電路等),檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)(知道常見傳感器的原理、指標(biāo)及使用方法)。
二、軟件方面(計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)):編程語言(C語言或一種匯編),操作系統(tǒng)基礎(chǔ)(有助于設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的軟件架構(gòu),也有助于學(xué)習(xí)單片機(jī)、DSP等控制器),常用算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(有助于設(shè)計(jì)出合理、、有創(chuàng)意的機(jī)器人控制算法),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)(比如未來可以做多機(jī)器人通訊等),軟件工程(知道如何設(shè)計(jì)并維護(hù)軟件),數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)(用到攝像頭等傳感器時(shí)需要這方面知識(shí))??刂品矫妫ㄗ詣?dòng)控制專業(yè)相關(guān)):電機(jī)學(xué)(知道如何控制電機(jī)(馬達(dá))轉(zhuǎn)起來),自動(dòng)控制原理(讓電機(jī)按照你的期望速度和目標(biāo)位置轉(zhuǎn)動(dòng)起來,如經(jīng)典的PID算法),一些信號(hào)處理知識(shí)(比如用于濾波)。數(shù)學(xué)方面(工科專業(yè)相關(guān)) :
三、計(jì)算方法(一些用于實(shí)際計(jì)算時(shí)的算法),線性代數(shù)(或高等代數(shù)、矩陣論)用于未來需要計(jì)算多關(guān)節(jié)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的必備工具。會(huì)計(jì)方面(商科專業(yè)相關(guān)):成本分析、預(yù)算等概念,起碼需要知道做出這個(gè)機(jī)器人要花多少錢(一般機(jī)加要占大頭,畫電路板是其次,自己做的話,軟件開發(fā)的會(huì)計(jì)成本可以忽略)。具體到可能需要學(xué)習(xí)的技術(shù)方面,可以從以下幾方面涉獵:結(jié)構(gòu)方面:學(xué)習(xí)一種三維建模工具(SolidWorks或Pro E、UG等),能出二維圖;能做一些有限元分析就更好了(會(huì)幫助你設(shè)計(jì)可靠的結(jié)構(gòu))。
四、硬件電路方面:會(huì)用一種電子設(shè)計(jì)工具(Protel、PowerPCB等),能畫原理圖,會(huì)畫PCB;一種電路仿真工具(EDA軟件:如Proteus),單片機(jī)(51、AVR、Freescale、ARM等)或CPLD/FPGA,你的驅(qū)動(dòng)程序、控制算法要在上邊實(shí)現(xiàn)。軟件方面:學(xué)會(huì)一種IDE(如Keil、ICC、Realview等),了解編輯、編譯、調(diào)試方法;學(xué)習(xí)一下uC/OS或其他RT OS的使用,如果要跑操作系統(tǒng),可方便移植。經(jīng)典控制如果要設(shè)計(jì)出自己的機(jī)器人來,恐怕需要在一定“制造”的基礎(chǔ)之上有自己的靠譜想法,可以從多個(gè)學(xué)科深入下去,僅舉幾個(gè)例子:機(jī)構(gòu):學(xué)習(xí)更多機(jī)構(gòu)原理,積累更多機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);數(shù)字圖像處理:目標(biāo)檢測(cè)、圖像識(shí)別,立體視覺等;
五、控制理論:濾波算法、系統(tǒng)辨識(shí)、自適應(yīng)控制、模糊控制等;仿生學(xué):好多新穎的機(jī)器人都是建立在仿生學(xué)的基礎(chǔ)上的。此外,還可以關(guān)注國際機(jī)器人方面相關(guān)的論文(如中文的《機(jī)器人學(xué)》等)或會(huì)議(如ICRA、IROS等) ,跟蹤高校的機(jī)器人方面研究近況(如CMU、MIT等),相信一定會(huì)開闊眼界的。
掌握核心要點(diǎn),我們不管做什么事情都會(huì)順利的多,而進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)也是如此,哪工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要掌握哪些要點(diǎn)呢?一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析。根據(jù)客戶要求,結(jié)合市場(chǎng)調(diào)研分析產(chǎn)品的功能、工藝和消費(fèi)需求,通過頭腦風(fēng)暴,在紙上畫出產(chǎn)品的大致形狀,顯示功能模塊設(shè)計(jì),然后用專業(yè)軟件建模,初步評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的可行性。
二、整體設(shè)計(jì)及細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。確定產(chǎn)品的關(guān)鍵功能模塊,分離整機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)先順序,根據(jù)整體方面,從大到小,在細(xì)節(jié)方面,按照內(nèi)外原則進(jìn)行。
三、零件設(shè)計(jì)。工業(yè)品設(shè)計(jì)的零件設(shè)計(jì)可以按照主要加工工藝順序繪制,并與加工形狀同步。一般來說,零件的結(jié)構(gòu)和形狀應(yīng)該簡(jiǎn)單,因?yàn)榱慵綇?fù)雜,制造、組裝和維護(hù)就越困難,這將增加成本。因此,在滿足使用要求的情況下,零件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。
四、功能模塊設(shè)計(jì)。功能模塊設(shè)計(jì)類似于整體設(shè)計(jì)。此外,確定整體安裝情況,首先根據(jù)工藝要求和安裝要求制定初步規(guī)劃結(jié)構(gòu),然后根據(jù)使用條件選擇零件材料、工藝和成本評(píng)估。
五、零件選擇。要充分借鑒他人的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和資源,考慮使用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)或軟件中包含的標(biāo)準(zhǔn)部件來節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和成本。對(duì)于常用的非常標(biāo)準(zhǔn)的零件,您可以在供應(yīng)商或網(wǎng)絡(luò)上找到相關(guān)的設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)。
六、設(shè)計(jì)檢查。檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)產(chǎn)品組裝、操作和實(shí)用性分析,通過一系列的體驗(yàn)感,找出更好的解決方案,優(yōu)化原型的不足,使其符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
三防產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)是通過設(shè)計(jì)和材料工藝的綜合選擇,達(dá)到防水、防塵、防摔的目的。由于行業(yè)性質(zhì),工業(yè)手持對(duì)講終端對(duì)產(chǎn)品的三防設(shè)計(jì)要求更高,一般需要達(dá)到IP67防護(hù)等級(jí)(水下1米可浸泡1小時(shí)以上)。隨著用戶需求的變化,工業(yè)手持終端設(shè)計(jì)不僅要滿足產(chǎn)品的功能要求,還要考慮產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì),以對(duì)講機(jī)為例,三防設(shè)計(jì)主要通過材料防護(hù)、工藝防護(hù)和結(jié)構(gòu)防護(hù)來實(shí)現(xiàn)。例如,機(jī)身采用優(yōu)質(zhì)PC、PC+ABS塑料材料和金屬材料制成,不要使用電鍍、普通噴涂等易磨損、易劃傷、易脫落的工藝。這樣,對(duì)講機(jī)一般具有耐磨、防摔、防水、抗老化的功能;只有采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和封閉結(jié)構(gòu)保護(hù),當(dāng)遇到外力時(shí),電路才能得到良好的保護(hù)。
另一方面,在外觀設(shè)計(jì)中盡量不要使用直角和直角。建議使用更多圓角過渡,尤其是垂直邊緣,因?yàn)榈錅y(cè)試中四個(gè)側(cè)邊很容易受到?jīng)_擊。其他部件也應(yīng)避免鋒利的邊緣和角落,并盡量圓角,這可以使車身造型簡(jiǎn)單流暢,符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì),增加手感并避免劃痕。此外,它還可以反映設(shè)備的專業(yè)感和身份,給人一種新穎美觀、時(shí)尚現(xiàn)代的美感。
產(chǎn)品的細(xì)節(jié)也應(yīng)該人性化。應(yīng)盡量避免使用側(cè)鍵,以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并提高可靠性。如果產(chǎn)品必須具有側(cè)鍵,如開/關(guān)鍵、音量鍵、照片鍵等,建議將所有側(cè)鍵盡可能連接在一起,而不是單獨(dú)連接,但可以使用橡膠密封件連接。耳機(jī)連接器、背面、旋鈕、電池蓋等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)精致,使機(jī)身具有良好的密封性,能夠有效保護(hù)內(nèi)部組件,使用更加方便。
此外,工業(yè)三防終端設(shè)計(jì)還需要結(jié)合產(chǎn)品行業(yè)屬性的共性和差異性,充分了解用戶的使用習(xí)慣和場(chǎng)景,考慮客戶的設(shè)計(jì)要求,如造型風(fēng)格、色彩設(shè)計(jì)、標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)等方面,制定合理的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)一種既滿足客戶要求又滿足市場(chǎng)需求的可靠產(chǎn)品。