創(chuàng)新不僅只是形態(tài)的創(chuàng)新,功能與形式的結(jié)合,也從另一方面詮釋了工業(yè)設(shè)計(jì)。工業(yè)設(shè)計(jì)能夠拉開(kāi)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(chǎn)品,能夠產(chǎn)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(lái)巨大的市場(chǎng)和商業(yè)利潤(rùn),創(chuàng)造出效應(yīng)。
工業(yè)設(shè)計(jì)不是單純的藝術(shù)手法,工業(yè)設(shè)計(jì)要在滿足功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)好的造型。其實(shí)工業(yè)設(shè)計(jì)并沒(méi)有想象的那么復(fù)雜,它所涉及到的地方大多是與我們的生活是相關(guān)的。甚至在我們的生活中隨處可見(jiàn),其追求的就是設(shè)計(jì)出滿足人們生理和心理需求的產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計(jì)能夠提升產(chǎn)品的附加值,這就是工業(yè)設(shè)計(jì)的魅力。
機(jī)器人設(shè)計(jì)并沒(méi)有我們想象中哪么簡(jiǎn)單,要是你沒(méi)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(kāi)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(lái),但是裝不起來(lái)),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(jiàn)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(lái),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(jiàn)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(yǔ)言(C語(yǔ)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(lái)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))。控制方面(自動(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(lái)),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(lái),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(lái)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(kāi)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(lái),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(jué)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(guó)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(kāi)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(guò)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(lái)說(shuō),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(lái)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(guò)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)。
當(dāng)消費(fèi)者購(gòu)買東西時(shí),他們首先看到的是產(chǎn)品的外觀。因?yàn)槲覀兛床坏絻?nèi)部質(zhì)量,如果我們想喚起消費(fèi)者的購(gòu)買欲望,我們需要從設(shè)備的外觀開(kāi)始。為了更好地進(jìn)行設(shè)備外觀設(shè)計(jì),注意設(shè)備交互性的設(shè)計(jì):在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中,交互作用更為重要。畢竟,用戶需要在購(gòu)買機(jī)械設(shè)備后進(jìn)行實(shí)際操作。如果人機(jī)交互不好,會(huì)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(shè)計(jì)效果。
注意設(shè)備穩(wěn)定性與美觀性:大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)注重美觀。但除了機(jī)械設(shè)備的美觀,我們還應(yīng)該注意產(chǎn)品的穩(wěn)定性。如果設(shè)備的設(shè)計(jì)只突出產(chǎn)品的裝飾性外觀,而忽略了機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性。這可能會(huì)影響用戶在實(shí)際操作中的體驗(yàn)。所以在設(shè)計(jì)中,我們必須注意穩(wěn)定性和產(chǎn)品鑒賞力的結(jié)合。
注重品牌形象設(shè)計(jì):如何將產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)與企業(yè)品牌相結(jié)合,突出企業(yè)產(chǎn)品的特點(diǎn)。當(dāng)然,在設(shè)計(jì)設(shè)備外觀時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)該展示企業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。我們要注重企業(yè)品牌的個(gè)性化設(shè)計(jì),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。