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0.3 机械组成员所需要的能力与素养

  在RM比赛中，机械组成员是整个团队中不可或缺的一部分。他们在机器人结构的设计、维护发挥着关键作用。作为机械组成员，除了保持对机械和RM的热爱，还需要具备以下能力和素养(在上一节略有涉及)：

能力篇

机械设计能力

  作为机械组成员，需要具备优秀的机械设计能力以确保机器人更好的性能以及性能的稳定。这包括对机器人整体结构的设计，以及后续的优化迭代，以确保机器人具备稳定性、机动性和高效性。详细来说，包括但不限于：

  • 具备一定的机械设计基础、材料基础以及加工工艺基础，能够对工况合理分析计算并选择可行方案：

    • 掌握轴承/轴系/紧固件/带传动/齿轮传动等基础机械设计知识；
    • 熟悉材料性能（尤其是金属）、车削铣削加工的过程以及热处理知识；
    • 能够正确分析结构的受力情况以及载荷类型，分析可能的失效形式；
    • 对电机驱动进行选型（一般为官方电机），进行功率（扭矩&转速）/惯量匹配，设计合适的传动比；
    • 比较多种可行方案的优劣，根据功能需求做出有理有据的取舍。

  • 熟练掌握Solidworks/Fusion 360等CAD软件，进行模型绘制；

    • 能够根据材料和制造工艺绘制合适的零件；
    • 能够根据测试结果对现有结构进行快速更改迭代；
    • 能够根据2D图纸完成3D零件以及装配体的绘制；
    • 能够自顶向下独立完成新设计装配体的绘制；
    • 熟练运用Misumi Rapid Designer等标准件库或设计插件提高设计效率。

  • 熟练掌握机械制图与读图能力，并完成和加工商的对接以及标准件BOM采购：

    • 掌握AutoCAD/Solidworks绘制处理二维机械图纸；
    • 能够和加工商明确关键部分的精度要求以及特殊后处理环节；
    • 收到加工零件后检验加工是否满足要求；
    • 采购标准件，量大的件入库分类。
Info

部分CNC加工商可以接受只有三维STEP格式图纸，但一定需要和加工商明确自己的要求，否则可能出现螺纹孔只钻底孔忘记攻丝等情况。

  • 能够在测试维护过程中进行方案的优化设计与迭代
    • 在一定程度上掌握Ansys Workbench等CAE软件工具进行应力应变校核；
      • 熟悉工作流，懂得设置材料与定义边界条件，输出结果；
      • 尽可能地选择正确的约束类型；
      • 懂得根据静力分析的结果优化设计。
    • 可以进行人脑/软件计算拓扑优化，实现合理减重；
    • 记录测试过程中的频繁出现的问题并进行分析讨论，尽早进行修改迭代。

实践动手能力

  • 熟练掌握3D打印的操作流程，能够维护3D打印机

    • 明确3D打印各种问题的原因，进行调试；
    • 在3D打印机出现故障时进行故障排查以及修理；
    • 在需要进行快速原型实验时，熟练进行3D打印操作

  • 规范使用手动/电动工具以及小型加工设备（如钻铣床）进行加工和装配

  • 除设计制造机器人外，对部分场地测试框架以及运输相关框架进行设计搭建

  • 熟练对机器人进行拆装，更换零件以及掌握其他维护工作


优秀的机械工程师哈蒙德

学习整合的能力

  由于学校相关专业课程的滞后比赛技术和比赛规则不断发展变化，机械组成员需要具备不断学习新知识和技能的能力，增长经验以及实力，从而不断提升机器人性能。详细包括以下几点：

  • 将课堂上的知识应用到现实当中

  • 能够准确查找资料（论文、专利、企业技术文档等），将零碎的知识进行串联整合，举一反三

  • 能够熟练编辑工作日志以及技术文档

  • 能够用精炼但通俗易懂的语言进行团队沟通以及完成培训工作

  • 在完成基本任务的情况下，不限于本组的工作，可以向其他组学习软硬件的知识，扩大能力范围

素养篇

责任心

  RM是一个需要付出大量时间和精力的比赛。机械组成员需要拥有强大的责任心，应该以团队的利益为重，不断努力，即使在面对困难时也不放弃。并且在热情消退时强大的责任心会支撑我们坚持下去。

团队合作与沟通意识

  RM比赛是一个综合性的团队合作机器人竞赛，涵盖机械、电控、视觉多个部分。在这样一个工作量巨大的团队比赛中，团队合作意识与沟通能力就显得格外重要了。机械组成员需要积极与其他成员进行沟通和合作，不仅仅是需要与电控、视觉组成员沟通，同时机械组成员内部也需要积极沟通交流。良好的团队合作和沟通能力能够加强团队的协作能力与工作效率。

项目进度意识（时间管理）

  在机械组很容易出现的一个问题就是拖进度，并且由于机械部分是机器人的基础，机械部分的拖延会给电控组以及视觉组带来极大的压力，所以项目进度规划格外重要。需要在赛季初制定项目进度规划，明确每个阶段的工作内容和截止日期，确保整个设计和制作过程有序进行，同时也确保给电控组、视觉组留足时间。

良好心态与抗压能力

  在参与rm 比赛的过程中会面临不断的压力，尤其是在比赛阶段面临突发状况带来的压力，但是无论是比赛中的压力还是生活学习的压力，希望大家能保持冷静、应对挑战，并在高压下保持动力。

  虽然以上说了那么多，但是在我看来，最重要的还是保持热爱，热爱会克服一切。希望大家能保持对机械的热爱，对机器人的热爱，一起走下去(≧∇≦)/。

（本文由22级全锐编辑整理）