創(chuàng)新不僅只是形態(tài)的創(chuàng)新,功能與形式的結合,也從另一方面詮釋了工業(yè)設計。工業(yè)設計能夠拉開商品之間的差別,其意義是品牌的命脈和精髓。一件真正成功的產品,能夠產生極大的影響力,給企業(yè)的發(fā)展指出新的戰(zhàn)略方向,帶來巨大的市場和商業(yè)利潤,創(chuàng)造出效應。
工業(yè)設計不是單純的藝術手法,工業(yè)設計要在滿足功能的基礎上實現(xiàn)好的造型。其實工業(yè)設計并沒有想象的那么復雜,它所涉及到的地方大多是與我們的生活是相關的。甚至在我們的生活中隨處可見,其追求的就是設計出滿足人們生理和心理需求的產品。工業(yè)設計能夠提升產品的附加值,這就是工業(yè)設計的魅力。
機器人設計并沒有我們想象中哪么簡單,要是你沒有掌握相關知識和技能,哪你進行相關設計就會難的多,畢竟你還要從頭開始學習。一、結構方面(機械專業(yè)相關):機械原理(所需機構的基本運動學、力學原理),機械設計(知道各種零件的用途、基本配合關系),基本裝配方法(好多結構能設計出來,但是裝不起來),工程圖學(交給別人機加時,至少得會出二維圖),公差計算基礎(知道機加時哪些尺寸需要多高的精度),工程材料基礎(了解各種常見材料的特性,復合材料方面不需要多深入,了解一些常用的復合材料就行),加工工藝基礎(知道各種零件能如何加工出來,主要側重冷加工方面)。硬件電路方面(電子專業(yè)相關):電路基本原理,模擬電路、數(shù)字電路基礎(會實現(xiàn)基本的控制電路:電源、邏輯電路等),檢測技術基礎(知道常見傳感器的原理、指標及使用方法)。
二、軟件方面(計算機專業(yè)相關):編程語言(C語言或一種匯編),操作系統(tǒng)基礎(有助于設計較為復雜的軟件架構,也有助于學習單片機、DSP等控制器),常用算法與數(shù)據結構(有助于設計出合理、、有創(chuàng)意的機器人控制算法),計算機網絡基礎(比如未來可以做多機器人通訊等),軟件工程(知道如何設計并維護軟件),數(shù)字圖像處理基礎(用到攝像頭等傳感器時需要這方面知識)。控制方面(自動控制專業(yè)相關):電機學(知道如何控制電機(馬達)轉起來),自動控制原理(讓電機按照你的期望速度和目標位置轉動起來,如經典的PID算法),一些信號處理知識(比如用于濾波)。數(shù)學方面(工科專業(yè)相關) :
三、計算方法(一些用于實際計算時的算法),線性代數(shù)(或高等代數(shù)、矩陣論)用于未來需要計算多關節(jié)機器人的運動學、動力學的必備工具。會計方面(商科專業(yè)相關):成本分析、預算等概念,起碼需要知道做出這個機器人要花多少錢(一般機加要占大頭,畫電路板是其次,自己做的話,軟件開發(fā)的會計成本可以忽略)。具體到可能需要學習的技術方面,可以從以下幾方面涉獵:結構方面:學習一種三維建模工具(SolidWorks或Pro E、UG等),能出二維圖;能做一些有限元分析就更好了(會幫助你設計可靠的結構)。
四、硬件電路方面:會用一種電子設計工具(Protel、PowerPCB等),能畫原理圖,會畫PCB;一種電路仿真工具(EDA軟件:如Proteus),單片機(51、AVR、Freescale、ARM等)或CPLD/FPGA,你的驅動程序、控制算法要在上邊實現(xiàn)。軟件方面:學會一種IDE(如Keil、ICC、Realview等),了解編輯、編譯、調試方法;學習一下uC/OS或其他RT OS的使用,如果要跑操作系統(tǒng),可方便移植。經典控制如果要設計出自己的機器人來,恐怕需要在一定“制造”的基礎之上有自己的靠譜想法,可以從多個學科深入下去,僅舉幾個例子:機構:學習更多機構原理,積累更多機械設計經驗;數(shù)字圖像處理:目標檢測、圖像識別,立體視覺等;
五、控制理論:濾波算法、系統(tǒng)辨識、自適應控制、模糊控制等;仿生學:好多新穎的機器人都是建立在仿生學的基礎上的。此外,還可以關注國際機器人方面相關的論文(如中文的《機器人學》等)或會議(如ICRA、IROS等) ,跟蹤高校的機器人方面研究近況(如CMU、MIT等),相信一定會開闊眼界的。
掌握核心要點,我們不管做什么事情都會順利的多,而進行工業(yè)產品設計也是如此,哪工業(yè)產品設計需要掌握哪些要點呢?一、產品設計分析。根據客戶要求,結合市場調研分析產品的功能、工藝和消費需求,通過頭腦風暴,在紙上畫出產品的大致形狀,顯示功能模塊設計,然后用專業(yè)軟件建模,初步評價設計方案的可行性。
二、整體設計及細節(jié)設計。確定產品的關鍵功能模塊,分離整機設計的優(yōu)先順序,根據整體方面,從大到小,在細節(jié)方面,按照內外原則進行。
三、零件設計。工業(yè)品設計的零件設計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,零件的結構和形狀應該簡單,因為零件越復雜,制造、組裝和維護就越困難,這將增加成本。因此,在滿足使用要求的情況下,零件的結構形狀應盡可能簡單。
四、功能模塊設計。功能模塊設計類似于整體設計。此外,確定整體安裝情況,首先根據工藝要求和安裝要求制定初步規(guī)劃結構,然后根據使用條件選擇零件材料、工藝和成本評估。
五、零件選擇。要充分借鑒他人的技術經驗和資源,考慮使用各種設計手冊或軟件中包含的標準部件來節(jié)省設計時間和成本。對于常用的非常標準的零件,您可以在供應商或網絡上找到相關的設計模型數(shù)據。
六、設計檢查。檢驗主要是檢驗產品組裝、操作和實用性分析,通過一系列的體驗感,找出更好的解決方案,優(yōu)化原型的不足,使其符合設計標準。
當消費者購買東西時,他們首先看到的是產品的外觀。因為我們看不到內部質量,如果我們想喚起消費者的購買欲望,我們需要從設備的外觀開始。為了更好地進行設備外觀設計,注意設備交互性的設計:在機械設備的設計中,交互作用更為重要。畢竟,用戶需要在購買機械設備后進行實際操作。如果人機交互不好,會影響工人的操作。因此,企業(yè)必須重視這一方面,并努力提高這一部分的設計效果。
注意設備穩(wěn)定性與美觀性:大多數(shù)產品設計注重美觀。但除了機械設備的美觀,我們還應該注意產品的穩(wěn)定性。如果設備的設計只突出產品的裝飾性外觀,而忽略了機械設備的穩(wěn)定性。這可能會影響用戶在實際操作中的體驗。所以在設計中,我們必須注意穩(wěn)定性和產品鑒賞力的結合。
注重品牌形象設計:如何將產品外觀設計與企業(yè)品牌相結合,突出企業(yè)產品的特點。當然,在設計設備外觀時,設計師應該展示企業(yè)設計的產品的優(yōu)勢。我們要注重企業(yè)品牌的個性化設計,不要在外觀上千篇一律。只有這樣,我們才能給用戶留下深刻的印象。