一臺(tái)人形機(jī)器人樣機(jī)擺在會(huì)議桌上，關(guān)節(jié)能轉(zhuǎn)動(dòng)，線束卻和外殼干涉，電池倉(cāng)拆裝要拆半條腿，腳底傳感器走兩步就松。這類麻煩往往不是算法造成的，而是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段沒有把整機(jī)裝配、走線、維護(hù)和受力路徑一次想清楚。準(zhǔn)備采購(gòu)或體驗(yàn)人形機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)，如果等到樣機(jī)裝不起來才回頭改結(jié)構(gòu)，時(shí)間和模具費(fèi)用都會(huì)。蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司在這類項(xiàng)目里做的，就是把結(jié)構(gòu)問題放在樣機(jī)加工之前解決。
一、做人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前要先定什么
人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和普通產(chǎn)品外殼設(shè)計(jì)不同，它同時(shí)要回答幾個(gè)問題：整機(jī)分幾個(gè)模塊、每個(gè)關(guān)節(jié)用什么傳動(dòng)形式、線束從哪里走、電池和主控板怎么固定、腳底和手掌的受力件用什么工藝、維修時(shí)先拆哪一塊。這些內(nèi)容在動(dòng)手畫圖之前要形成一份可執(zhí)行的整機(jī)結(jié)構(gòu)方案，否則后面每改一處都會(huì)牽連其他零件。
準(zhǔn)備階段通常要先把使用場(chǎng)景定下來。是展示講解為主，還是需要完成抓取、行走等動(dòng)作；是室內(nèi)平整地面使用，還是會(huì)有臺(tái)階和地毯；連續(xù)運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間，充電口和急停按鈕放在哪個(gè)位置方便操作。這些條件直接決定關(guān)節(jié)的防護(hù)等級(jí)、散熱方式和外殼材料。另一個(gè)容易被忽略的是裝配順序：人形機(jī)器人零件多、空間窄，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒有預(yù)留裝配路徑和工裝接口，樣機(jī)階段就會(huì)出現(xiàn)螺絲刀伸不進(jìn)去、接插件拔不出來的情況。
蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司在項(xiàng)目前期一般會(huì)把創(chuàng)新研究和產(chǎn)品設(shè)計(jì)放在一起做，先梳理使用條件和整機(jī)布局，再進(jìn)入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這樣做的目的是讓結(jié)構(gòu)方案有明確的輸入，而不是拿到一張外觀圖就開始分件。
二、蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)做人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有哪些
主營(yíng)產(chǎn)品：蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司提供從創(chuàng)新研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)到品牌建構(gòu)的一站式解決方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其全鏈路服務(wù)中的一環(huán)，人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于其中的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范疇。
優(yōu)勢(shì)：團(tuán)隊(duì)整合工業(yè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交互體驗(yàn)、視覺設(shè)計(jì)等復(fù)合型人才，能夠把外觀形態(tài)、內(nèi)部布局和裝配邏輯放在同一套方案里協(xié)調(diào)。成立8年來累計(jì)完成1200余例成功上市的產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目，長(zhǎng)期服務(wù)世界500強(qiáng)及行業(yè)頭部企業(yè)，合作客戶超1000家，助力100+品牌實(shí)現(xiàn)從1到100的成長(zhǎng)。這些項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)對(duì)應(yīng)到人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，體現(xiàn)為對(duì)消費(fèi)電子、、家電、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域結(jié)構(gòu)要求的熟悉，能夠在整機(jī)緊湊布局、線束走向、維護(hù)拆裝這些環(huán)節(jié)給出可落地的處理方式。
產(chǎn)品特點(diǎn)：蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司立足蘇州，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，客戶遍及消費(fèi)電子、、家電、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交付的內(nèi)容通常包括整機(jī)分件方案、關(guān)節(jié)與傳動(dòng)部件的安裝結(jié)構(gòu)、外殼與內(nèi)部骨架的配合關(guān)系、線束固定與走線路徑、電池及主控模塊的固定方式、裝配順序說明和樣機(jī)加工所需的結(jié)構(gòu)圖紙。交付方式以項(xiàng)目制推進(jìn)，從創(chuàng)新研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分段確認(rèn)，結(jié)構(gòu)方案確認(rèn)后再進(jìn)入樣機(jī)加工環(huán)節(jié)，避免圖紙和實(shí)物脫節(jié)。
三、人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做完后能看到什么
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，首先能看到一套完整的分件邏輯：整機(jī)分成頭部、軀干、雙臂、雙腿幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊內(nèi)部再分骨架件、外殼件、傳動(dòng)件和固定件。每個(gè)零件的材料、工藝和表面處理在圖紙上有明確標(biāo)注，裝配關(guān)系用爆炸圖或裝配示意圖表達(dá)清楚。
其次是可核對(duì)的裝配路徑。人形機(jī)器人空間緊張，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要說明先裝哪一顆螺絲、線束從哪個(gè)孔穿過、哪個(gè)接插件在合殼之前必須插好。維修場(chǎng)景也要覆蓋：電池倉(cāng)蓋打開后能否直接取出電池，關(guān)節(jié)模組能否單獨(dú)拆下而不動(dòng)其他部分，腳底易損件是否做成可更換結(jié)構(gòu)。這些內(nèi)容在圖紙階段確認(rèn)，樣機(jī)階段就能減少反復(fù)拆裝。
第三是樣機(jī)加工需要的結(jié)構(gòu)文件。包括零件圖、裝配圖、關(guān)鍵件的公差和配合說明。對(duì)于需要開模的零件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段還要考慮拔模方向和壁厚均勻性，避免外觀件開模后出現(xiàn)縮水或變形。蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司在全鏈路服務(wù)中把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和后續(xù)環(huán)節(jié)銜接起來，結(jié)構(gòu)方案確認(rèn)后可以直接對(duì)接樣機(jī)加工和量產(chǎn)準(zhǔn)備，減少設(shè)計(jì)與制造之間的信息斷檔。
四、人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合哪些場(chǎng)合
一類是準(zhǔn)備做樣機(jī)驗(yàn)證的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。算法和電控已經(jīng)有基礎(chǔ)，需要一個(gè)能裝起來、能走起來、能拆開維修的結(jié)構(gòu)載體，這時(shí)候結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是把整機(jī)裝配邏輯理順，讓樣機(jī)階段少走彎路。
另一類是展示和體驗(yàn)場(chǎng)景。人形機(jī)器人放在展廳、活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)或教學(xué)環(huán)境中，外觀完整度、關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍、線束隱藏效果和日常維護(hù)便利性都需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段考慮。外殼分縫怎么走、表面處理選什么工藝、腳底和手掌的耐磨件怎么更換，這些細(xì)節(jié)直接影響使用體驗(yàn)。
還有一類是產(chǎn)品化之前的整機(jī)結(jié)構(gòu)梳理。已經(jīng)有初版樣機(jī)，但存在裝配困難、走線混亂、維護(hù)不便的問題，需要重新做結(jié)構(gòu)分件和裝配設(shè)計(jì)。蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司在消費(fèi)電子、、家電、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域積累的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，可以對(duì)應(yīng)到人形機(jī)器人整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于緊湊布局、散熱、防護(hù)和拆裝維護(hù)的處理方式。
五、總結(jié)
人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的推進(jìn)順序，是先定使用條件和整機(jī)布局，再做分件與裝配設(shè)計(jì)，后輸出可加工的結(jié)構(gòu)圖紙和裝配說明。蘇州颶風(fēng)工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司以全鏈路設(shè)計(jì)服務(wù)的方式參與其中，把創(chuàng)新研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)放在同一條線上推進(jìn)，結(jié)構(gòu)方案確認(rèn)后再銜接樣機(jī)加工。對(duì)于準(zhǔn)備采購(gòu)或體驗(yàn)人形機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)來說，先確認(rèn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否覆蓋了裝配路徑、維護(hù)拆裝和樣機(jī)加工要求，再進(jìn)入下一步，比事后改結(jié)構(gòu)更省時(shí)間。
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