5 Fehler beim Roboter-Prototyping und einige Ratschläge, wie man sie vermeidet

Gepostet am 16. November 2020, | Von WayKen Rapid Manufacturing

Roboter sind hochkomplexe und wissenschaftsbasierte Maschinen, die menschliche Arbeit ersetzen oder Aufgaben erledigen können, zu denen wir nicht einmal in der Lage sind. Im Laufe der Jahre wurden viele verschiedene Robotersysteme hergestellt, die beim Beladen, Vermessen und Steuern vieler Industriebereiche helfen. Roboterentwickler müssen an Tempo zulegen, wenn sie am Markt wettbewerbsfähig sein wollen. Deshalb ist Rapid Robot Prototyping ein obligatorischer Bereich, den ein guter Designer gut kennen muss, um erfolgreich zu sein. Hier sind einige häufige Roboter-Prototyping-Fehler, die Neulinge machen. Und einige Ratschläge, um sie zu vermeiden.

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Übergestaltung

Designer sind Perfektionisten und streben danach, ihre Erfindung funktional und optisch ansprechend zu gestalten. Sie vergessen sich oft selbst und machen dasselbe mit schnellen Prototypen. Sie entwerfen alle komplexen, detaillierten Oberflächen des Robotergehäuses, und der Prototypenhersteller kratzt sie und gibt an, dass er ein halbes Jahr benötigen würde, um den erforderlichen Detaillierungsgrad zu erreichen und die Teile aus all den haltbaren, leichten Verbundwerkstoffen herzustellen, die der Designer erwähnt hat.

Rapid Prototypen müssen maximal vereinfacht werden. Wenn ich vergleichen würde, würde ich sagen, dass das endgültige Design ein Speer ist, während ein schneller Prototyp nur ein Stock ist. Sie müssen keine wertvolle Zeit verschwenden, um all die ästhetischen Oberflächen herzustellen, wenn Sie einen Kunststoff- oder Holzblock mit demselben Gewicht und derselben Größe auswählen, die Elektronik montieren und prüfen können, ob sich das Ding so bewegt, wie es soll, auch wenn es nur ein paar Läufe sind.

Von den Prototypfunktionen mitreißen

Moderne Roboter haben oft eine Vielzahl von Funktionen und ihr endgültiges Design ist sehr komplex, um alle Funktionen in das Gehäuse zu integrieren. Einige Designer halten es für notwendig, alle Funktionen des Endprodukts in den Prototypen zu integrieren, und verschwenden daher am Ende wertvolle Wochen und sogar Monate, um dies und das hinzuzufügen, diesen Bereich zu reparieren und diese Funktion zu verbessern. Während dieser ganzen Zeit befindet sich der Prototyp in der Produktionsstätte und der Entwicklungsprozess ist angehalten, während der Designer tonnenweise Zeit damit verbringt, den perfekten Prototyp zu finden.

Rapid Prototypen von Robotern müssen nicht perfekt sein. Ein einzelner Rapid Prototype zielt darauf ab, ein oder zwei Merkmale zu überprüfen. Zum Beispiel das Gewicht, das eine Roboterhand heben kann, und die Höhe, die sie heben kann. Es gibt keinen Grund, Objekterkennungskameras und Klemmmechanismen an einem solchen Prototypen anzubringen, Sie können das Gewicht mit Schrauben an der Hand fixieren, so gut es auch täte. Sobald Sie jedoch mit einem einfachen Rapid Prototyping fertig sind und einige Probleme getestet haben, können Sie das endgültige Design klarer und besser gestalten.

Standardkomponenten vergessen

Roboter sind sehr komplex, weil sie eine Mischung aus komplexer Hard- und Software darstellen. Eine Roboterhand muss starke Metallfinger haben, aber sie muss auch mit der erforderlichen Mindestkraft greifen können, um das Teil nicht zu beschädigen. Roboterunternehmen erfinden und patentieren gerne neue Funktionsteile wie Computer-Vision-Einheiten, Steuerungssysteme und so weiter. Je origineller das Design ist, desto besser. Für einen schnellen Prototypen des Roboters gilt jedoch das Gegenteil. Je mehr Zeit Sie mit der Herstellung kundenspezifischer Teile verbringen, desto weniger Zeit müssen Sie mit Tests verbringen.

Deshalb ist es wichtig, Standardkomponenten nie zu vergessen. Sie können viele verschiedene Arten von Roboterprototypen herstellen, indem Sie einfache Servomotoren, Steuerungen, Kameras, Dioden usw. verwenden. Es spart Ihnen nicht nur Zeit und Geld, kundenspezifische Teile für Roboter-Prototypwerkzeuge herzustellen, sondern kann möglicherweise Ihr ursprüngliches Design ergänzen oder vereinfachen und den Preis für den Roboter senken.

Verwenden von Roboterwerkzeugen, die nicht erforderlich sind

Viele Prototypenhersteller haben eine Reihe von Tools, die sie verwenden, um Verarbeitungssequenzen zu entwickeln, und was soll ich sagen, sie verwenden oft einen Standardsatz dieser Tools für die meisten Jobs. Beispielsweise verwenden Prototypenwerkstätten in großem Umfang CNC-Werkzeugmaschinen. Ist es jedoch notwendig, in jedem Fall eine CNC-Bearbeitung zu verwenden, oder wäre es vielleicht einfacher, eine einfache manuelle Werkzeugmaschine zu verwenden und den Schritt wegzulassen, in dem Sie ein NC-Programm schreiben, die Werkzeuge in das System laden und so weiter? Dasselbe gilt für Prototypendesigner. Vielleicht reicht es aus, eine Bleistiftskizze anzufertigen, anstatt ein ganzes detailliertes CAD-Modell eines Prototyps zu erstellen, der ein paar Tage lang getestet und dann geworfen wird.

Moderne Fertigungs- und Entwicklungswerkzeuge sind großartig, aber man muss immer die Notwendigkeit ihres Einsatzes abwägen. Versuchen Sie beim Rapid Prototyping immer, den Prototypen in kürzester Zeit aus dem Nichts mit den Händen herzustellen. Viele Roboterprototypen stellen Kartons für Proof-of-Concept-Roboterprototypen her, weil es keinen Sinn macht, langlebige Elemente für ein so kurzlebiges Modell herzustellen. Sie verbringen wenig Zeit mit einem Prototyp, aber es hält für die Tests und das war’s. Sie haben fast keine Ressourcen verschwendet, während Sie noch alle Roboterarmteile fräsen.

Sich über Fehler aufregen

Ein großartiges Design von Grund auf neu in einer Iteration zu erstellen, ist eine fast unmögliche Aufgabe. Sie müssten nur die Bewegungssteuerung des Roboters monatelang nach der Trial-and-Error-Methode optimieren. Da die Roboterindustrie jung ist, gibt es nicht genügend Designempfehlungen, was die Komplexität erhöht. Obwohl die Erfahrung in dieser Branche nicht groß ist, sind die Anforderungen sehr hoch. Speziell für kollaborative Roboter. Deshalb werden Sie unweigerlich scheitern.

Aber das ist in Ordnung. Je mehr Sie scheitern, desto perfekter wird Ihr Design und die schnellen Prototypen sind da, um Ihnen zu helfen. Betrachten Sie sie einfach als entbehrliche Becher für den echten Becher, den Sie herstellen. Schnelle Prototypen von Robotern helfen Ihrer Vorstellungskraft, die wahre Reaktion physischer Objekte auf verschiedene Situationen und die Art und Weise, wie diese Situationen gelöst werden, zu erkennen. Während Sie mit schnellen Prototypen scheitern, werden Sie mit dem echten endgültigen Roboter Erfolg haben.