掃”忙”貼——機器人硬件如何從0到1
機器人是什么制作的?本篇文章詳細地介紹了機器人的制作流程,從需求到批量生產(chǎn),相信讀完你也一定能對機器人制作有一定的了解。
必讀群體:是比我更不了解機器人硬件的產(chǎn)品經(jīng)理,或者是對此感興趣的同學(xué)。文章最后有兩個彩蛋哦~
聲明:如有雷同,純屬巧合。若有錯誤,煩請指出。
一、整體流程
現(xiàn)在機器人如雨后之春筍,大致雷同卻又層出不窮。機器人設(shè)備從無到有,從0-1的生產(chǎn)流程如圖,大致如下:
二、需求
人人都是產(chǎn)品經(jīng)理,處處都有產(chǎn)品思維,是因為無論處理什么事情,都會是從需求開始。明確目標,圈定范圍,這樣做的東西不至于跑偏。
舉個例子,我有個同事小娜90年的,也是奔著3的年齡去了,所以想趕緊把自己嫁出去,好在她需求清晰,身高,學(xué)歷,工作等等一一羅列。篩選了一下身邊的“需求”池,以產(chǎn)品的思維找對象,很快就心愿達成,成雙成對了。
機器人硬件也是這樣,對他的定位,使用場景明確要求清楚了,自然心中就能刻畫出他的樣子。
例如給很小的幼兒使用的陪伴型機器人,外觀硬件上需要方便孩子拿取、抗摔,保護孩子眼睛,甚至考慮很小的寶貝,機器人的某些部位由食品級材質(zhì)制作,作為磨牙棒等。軟件上則是能與孩子聊天,有很多豐富的故事、兒歌等資源。
針對機器人的定位,也就是如平時流程一致,市場分析,用戶研究,競品分析等等,抓住用戶痛點,理清需求。這也決定了機器人后續(xù)的規(guī)格、外觀、設(shè)計等。
三、規(guī)格
產(chǎn)品硬件規(guī)格,不僅僅只是最終產(chǎn)品說明書上的硬件參數(shù)。更有前期硬件需求很多關(guān)鍵部件的選項。例如主控、GPU、觸摸屏、存儲器、MUC、電池、馬達等。乍一看都是些專業(yè)詞匯,我來通俗的說明一下:
- 主控:主板或者硬盤的核心組成部分,是聯(lián)系各個設(shè)備之間的橋梁,也是控制設(shè)備運行工作的大腦。類似電腦CPU。
- GPU:又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片,是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設(shè)備(如平板電腦、智能手機等)上圖像運算工作的微處理器。類似電腦顯卡。
- 顯示器:它是一種將一定的電子文件通過特定的傳輸設(shè)備顯示到屏幕上再反射到人眼的顯示工具。類似電腦屏幕顯示器。
- 觸摸屏:又稱為“觸控屏”、“觸控面板”,是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置,當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時,屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動各種連結(jié)裝置,可用以取代機械式的按鈕面板,并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。我們天天接觸的手機就是觸摸屏。
- 分辨率:分辨率是屏幕圖像的精密度,是指顯示器所能顯示的像素有多少。目前手機主要分辨率有720p(720×1280),1080p(1080×1920)等
- DDR:即雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器,是內(nèi)存的其中一種。
- 底板控制器(MUC):可編程序控制器是計算機技術(shù)與繼電器常規(guī)概念相結(jié)合的一種新型工藝控制裝置,是以微處理器為核心的數(shù)字控制的專用計算機。類似單片機。
- ……
當(dāng)然還包含一些喇叭、馬達、TF卡槽、SIM卡槽、充電接口、USB接口、指示燈、呼吸燈、電池、避障等等,就不一一贅述了。
四、外觀設(shè)計
產(chǎn)品外觀設(shè)計就是我們最終能看到的機器人產(chǎn)品外部的藝術(shù)或裝飾性的設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括形狀、式樣、色彩或其組合等。
ID設(shè)計:是指傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計,確定大的外形結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計:機器人內(nèi)部對應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計,更好的與機器人外觀相匹配。
3D設(shè)計:機器人外觀進行3D建模,將設(shè)計立體化。通過虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型。
手板打樣:手板就是在沒有開模具的前提下,根據(jù)產(chǎn)品外觀圖紙或結(jié)構(gòu)圖紙先做出的一個或幾個,用來檢查外觀或結(jié)構(gòu)合理性的功能樣板。
五、設(shè)計
硬件設(shè)計包含PCBA設(shè)計,物料準備,SIM貼片等等。產(chǎn)品的PCBA設(shè)計是將各種電子器件通過表面封裝工藝組裝在線路板上。也就是說PCB空板經(jīng)過SMT上件,再經(jīng)過DIP插件的整個制作過程,簡稱PCBA。
與此同步可以開始準備結(jié)構(gòu)物料(BOM)清單,準備采買。通過SIM貼片進行貼板及測試。
軟件的設(shè)計與所有軟件設(shè)計流程一致,需重點注意的是,需要硬件軟件協(xié)調(diào)配合聯(lián)調(diào)的功能。
六、調(diào)試
調(diào)試則是在以上基礎(chǔ)上進行的機器人硬件驅(qū)動調(diào)試和軟硬件聯(lián)合的多種調(diào)整,保證各部件能夠正常配合運作,?不出差錯。
七、EVT(Engineering Validation Test)
EVT是第一次試產(chǎn),是針對工程原型機的驗證,對象很可能是一大塊開發(fā)板,或是很多塊開發(fā)板。需要有足夠時間和樣品。這一階段的重點是盡可能多的發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題,以便及早修正;或者說設(shè)計可行性的驗證。同時檢查是否有規(guī)格被遺漏。
八、DVT(Design Verification Test)
DVT階段是可以看到產(chǎn)品雛形,電路板已經(jīng)達到目標尺寸。這一階段在修復(fù)EVT階段問題的同時,主要驗證整機功能的完整性和設(shè)計的正確性。拿到完整的測試報告。
九、PVT(Production Verification Test)
這一階段將嚴格按照該產(chǎn)品生產(chǎn)時的標準過程來進行,包括儀器、測試工具、生產(chǎn)工具等都需要到位。測試得出的結(jié)論,是大規(guī)模生產(chǎn)的重要基礎(chǔ),包括工序是否太復(fù)雜,模具是否有紕漏等。
十、MVT(Mass Verificaiton Test)
批量生產(chǎn)后性能是否一致,完全沒問題則可以進行大量生產(chǎn)。
一只努力的產(chǎn)品小熊貓在學(xué)習(xí)并分享新知識。能看到這兒,非常感謝支持,發(fā)兩個彩蛋?!?/p>
(這可是筆者親自挑撿,親自手繪的兩顆彩色和田玉蛋哦~!)
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題圖來自Unsplash,基于CC0協(xié)議
應(yīng)該是MCU吧,怎么是MUC?
新人學(xué)習(xí)到了!大佬大佬喝茶~
熊貓玩偶好評!文章也很好,鼓掌!
兒童陪伴機器人嗎
這類的產(chǎn)品都有生產(chǎn)過程的通用性。例如你講的兒童陪伴機器人也是如上的生產(chǎn)過程。