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弹药箱,希望达到的需求是可以在6s完成登岛,20s内抓取10个弹药箱。
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:工程机器人抓取弹药箱时,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。