产品设计说明书

产品设计说明书

产品规划阶段（认识需求、可行性论证、形成任务书）

功能原理方案设计阶段（分析功能、设计机器的工作原理，形成原理方案）

技术设计阶段（详细设计机器的各组成部分及零件，形成装配图和零件图）

样机试制与测试

批量化设计（商品化设计）阶段

一、产品规划阶段（明确设计任务阶段）

（1）需求识别（创意的产生）

提出问题比解决问题更重要更困难

需求识别的方法：

从生活中的“不方便”之处发现需求；

从生产发展的角度寻找需求；

根据现有技术的弱点去寻找需求；

从新技术应用的角度去发现需求；

从意外中发现需求；

（2）需求明确与范围界定。

（3）可行性研究(调查研究)

①技术调研：

现有产品技术水平、优缺点、使用情况等；

专利情报；

有关技术标准与法规；

适用的科技成果、新材料、新工艺、新技术等。

②市场调研：

用户需求进一步调查：可能销售对象与销量；有关功能与性能、费用、外观、颜色、风格等方面的要求。

同行情况与行业技术经济情报：竞争产品的种类、优缺点和市场占有情况；竞争企业的生产经营实力和状况等。

原料供应情况：原料品种、价格和供应情况。

③可行性论证（调查研究）

社会调查：

社会环境（产业政策、社会风俗、消费水平与购买能力等）；

企业内部信息（企业实力、发展动向等）。

产品规划阶段的成果：

可行性报告——必要性、可行性 设计任务书： 功能与性能参数

制造、运输、使用、人机与美学要求或约束；

费用与时间要求等。

二、功能原理方案设计阶段——系统化设计方法 1. 分析抽象总功能； 2. 功能分解； 3. 分功能的求解： 4. 由分功能综合整体解； 5. 方案评价与决策（必要时进行原理试验）； 6. 原理方案结果——功能分解图、决策表、原理示意图等。

原理方案设计阶段

三、技术设计阶段（确定机器及零部件的结构）

1．总体设计：

确定总体参数

功率参数（运动参数、力参数、原动机功率）

总体结构参数（主要结构参数、工作装置尺寸参数） 质量参数（整机质量、各部件质量、重点等）

确定总体参数的方法：理论计算、经验公式、类比、实验研究。

2．传动系统设计

总体布局设计——各部件的总体布置。 运动配合关系设计（工作循环图） 人-机-环境的合理关系。

控制系统硬件与软件的总体设计.

技术设计阶段（确定机器及零部件的结构）

总体设计 清扫机器人的总体布局 清扫机器人的硬件系统总体设计

技术设计阶段（确定机器及零部件的结构）

总体设计： 清扫机器人的软件系统总体设计

技术设计阶段（确定机器及零部件的结构） 总体设计：

清扫机器人的用户界面设计举例

3．详细设计: 硬件电路的详细设计 软件的详细设计

机械结构设计：包括构形（确定形状、尺寸和公差）、选择材料。——产生装配草图 结构的设计顺序：先主要功能后次要功能；按传动链逆向设计。 结构设计的原则：功能（运动实现、功能面）；性能（强度、刚度、精度、寿命与可靠性）；工艺性要求；使用与劳动保护；经济性要求（制造及使用成本）。

主控左电

左

右

左侧

碰撞

右侧碰撞

左侧测前方测右侧测

右电

电

清

吸编

码器

接口 编码

器接

口

接

口电路 键盘/

键盘 显示器 遥控器接遥控器

左右

清扫机器人软件系统 清扫路径规划避障模块 自动充电模块 用户界面处理模块 地图

构建 清扫方式选择 清扫路径计算 静止障碍物检台阶检测 避障路径规划 避障控制 机器人定位 充电路径规划 充电对接 键盘输入处理 遥控器处理 显示处理 声音处理

传感器信号处理模块 运动控制模块

结构设计的方法：理论设计、经验类比设计、模型实验设计法（新型、重型、重要设备）。

4．施工设计阶段——形成可实施的图纸和技术文件，布线图、程序等。

拆画零件图，绘制正式装配图，形成符合规范要求的生产图纸（装配图、零件图、效果图等）

图纸审核：图纸核对；工艺性审查；标准审核；润滑审核等。

编写技术文件（如设计说明书、使用说明书等）。

硬件电路的施工设计——设计绘制布线图和接线图

软件施工设计——编写调试程序。

5．样机试制与测试、改进阶段

样机实验的主要内容：功能原理实验、性能实验、工业性能实验（寿命或耐久性实验、环境可靠性实验）。

四、