Descripción general del proceso de diseño de ingeniería
La siguiente descripción general del diseño se ha reimpreso con permiso de VEX Robotics.
Para obtener más información, visite su sitio web en http://www.vexrobotics.com/design .
Al desarrollar un diseño de robot, es aconsejable seguir un proceso de diseño de ingeniería. Básicamente, el proceso de diseño de ingeniería consta de los siguientes pasos:
Identificar la necesidad
La mayoría de los robots VEX están diseñados para la educación o la competencia, donde se presenta al diseñador un objetivo claro de resolver un problema o sumar puntos. Con cualquier proyecto, debe comprender a fondo el alcance y las implicaciones del proyecto que deben abordarse. Las demandas de costos, complejidad y tecnología pueden arruinar rápidamente cualquier proyecto bien intencionado.
Muchas veces, los pensadores, diseñadores e ingenieros no tienen una idea por sí mismos, sino que son bombardeados por los problemas de un cliente, la sociedad o el medio ambiente que 'necesitan' ser resueltos para lograr una 'necesidad' básica. Sin una definición clara de esta necesidad, el proceso de diseño de ingeniería no puede comenzar. Se ha perdido mucho tiempo y muchas carreras en la búsqueda de una necesidad mal definida.
Define el problema
El problema es el principal problema que impide que se satisfaga la necesidad. El problema debe definirse de manera precisa y realista para poder continuar con el proceso de resolución. De lo contrario, se perderá tiempo y dinero y es posible que el problema original aún exista sin solución.
1. Obtenga una imagen clara de los parámetros del problema o competencia.
2. Haga una lista de los objetivos y clasifíquelos en orden de importancia.
3. Muchas veces un robot no puede hacer todo lo que presenta un problema. No es frecuente que un robot pueda hacer todo bien.
4. Es importante priorizar y diseñar una máquina que pueda hacer la mayoría de las cosas y algunas cosas muy bien.
Investigacion de conducta
La investigación puede ser un esfuerzo independiente y solitario o una actividad de grupo dinámica. La investigación debe estar enfocada e incorporar nuevas ideas y una exploración exhaustiva de viejas ideas similares. A veces, las viejas ideas son las mejores. ¿Alguna vez escuchó el dicho, 'No reinvente la rueda' https://scoutlife.org/wp-content/uploads/2011/04/brainstorm.jpg 'title =' brainstorm 'alt =' '/>Idea genial
Ninguna idea son malas ideas. Es importante considerar todos los enfoques de un problema. Uno que no parecía factible o no tenía sentido al principio podría ser el camino a seguir al final. No muchos proyectos pasan por desarrollo en el primer intento o con la mejor idea en ese momento. El proyecto final suele consistir en una colección de ideas; algunos que se consideraron demasiado arriesgados, costosos o simplemente locos. Piense en inventores famosos como Edison, Benjamin Franklin, los hermanos Wright o Leonardo da Vinci. ¿Te los imaginas usando este proceso? ¿Cuántos intentos hicieron antes de tener éxito?
Las soluciones deben separarse según sus pros y contras. Esta actividad se realiza mejor en un entorno grupal. La lluvia de ideas fomenta una cantidad máxima de aportes de diferentes niveles de experiencia y diferentes enfoques del problema. Las soluciones alternativas se pueden analizar y catalogar según el mérito y posible uso. Una vez que estas ideas se han destilado a un número manejable, los números deben procesarse para evaluar la probabilidad y el costo de un resultado exitoso, utilizando las soluciones individuales. Aquí entran en juego factores más importantes, como el sentido común y el instinto. Si no se siente bien, no lo haga.
1. Proponga al menos tres soluciones de diseño y evalúe cada una de ellas.
2. Observe la cantidad de piezas que se están comprometiendo con el diseño. ¿Hay suficientes? ¿Puede simplificarse?
Diseñe, pruebe y evalúe la mejor solución
La fase de diseño de un producto es quizás la más desafiante de todo el proceso. Una vez que la idea se ha desarrollado, es hora de sentarse y descubrir cómo hacer que suceda. Los buenos diseñadores están dispuestos a ser flexibles cuando toman decisiones difíciles y están dispuestos a hacer concesiones y omisiones para que el diseño sea práctico y posible.
El primer paso es empezar a dibujar para plasmar las ideas en papel. Hacer bocetos y dibujos a mano le permite aprovechar su lado creativo. Es importante tener bocetos precisos y completos para traducir la idea a dibujos y modelos a mano o CAD. Esta fase también permite la creación de prototipos virtuales o la prueba del producto en la computadora. Puede encontrar fallas potenciales, y a veces costosas, en un diseño antes de que se construya la maqueta del mundo real.
Las maquetas son representaciones del producto para probar y evaluar. Este proceso sigue siendo valioso a pesar de que las computadoras pueden lograr los mismos resultados. Lo único que no pueden hacer es proporcionar un producto real para evaluar. Una vez evaluada la maqueta, el proyecto puede pasar a la etapa de creación de prototipos.
Construye un prototipo
La mejor manera de saber si un diseño funcionará en condiciones del mundo real es construir un prototipo. El prototipo es un modelo de trabajo preciso del diseño final. El prototipo se evalúa por su costo, estética, durabilidad, facilidad de construcción y cumplimiento de los criterios de diseño.
Refinar o rediseñar
Si un diseño y un prototipo iniciales no resuelven completamente el problema o las especificaciones, no cumplen con los parámetros de diseño o se mantienen dentro de un costo aceptable, el diseñador puede “volver a la mesa de dibujo” (o computadora). El proceso de diseño de ingeniería tiene un bucle para volver al diseño y refinar o rediseñar. El mayor obstáculo en este refinamiento / rediseño es el dinero. A veces es más fácil y menos costoso conformarse con un diseño ligeramente inferior que gastar el dinero para volver a desarrollar un producto casi terminado.
Construir
El proceso de construcción es un proceso largo y complejo. El proceso de construcción debe tener en cuenta los materiales, los procesos, las limitaciones de la construcción y el costo. Las empresas realizan inversiones sustanciales en fábricas y en la infraestructura para construir sus diseños, de modo que cuanto más eficientemente se haya manejado un diseño, mejor será la construcción. Una vez que ha comenzado el proceso de construcción, la empresa puede comenzar a obtener un retorno de sus inversiones en todo el proceso de diseño mediante la comercialización y venta del producto.