2.2. 案例 200kg AMR

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200kg AMR為中光電時期完成的AMR設計,由我負責整車的構型規劃與機械設計部分,軟體與電系設計另外有專人負責。
因為人力不足,設計出圖/組裝測試,大都是由我親自進行。在設計後期有新人加入,協助完成外殼的機械設計。
成品在我離職前,已經在客戶端運作測試,仍然沒有公開展示資料,也受限於合約,不能公開技術相關細節,同樣只能說明我參與負責的部分。


設計200kg AMR時,有幾項基本要求
1. 尺寸與規格至少要與市面200kg AMR競品相同。
2. 根據1000kg AMR的經驗,對行駛地面的適應性要改善,懸吊系統必須進一步改良。
3. 必須再尺寸內整合頂升功能,可更換頂端搭配的功能模組。
4. 車體重量必須減輕,增加電池使用時間。
5. 必須改善整體維護的便利性。
6. 從設計,備料,到組裝測試完成,任務時間只有3個月。(不包含前期構型評估的時間。)


為了滿足基本要求,我將200kg整車機械構型,分成以下6個系統進行規劃,以3個月完成實際設計(不包含早期評估產品方向的規劃時間)。
1. 主要車體結構。
這部是最困難的部分,要在懸吊系統還未設計完成,市構的動力模組與頂升模組還未確認規格時,就要先決定車體結構的設計方向,特別結構占了大部分重量,幸好最終設計達成目標。

2. 懸吊系統與動力模組。
動力模組為市構的產品,自行設計的價值不高。懸吊參考NASA火星車概念,再配合構型調整成適合的形式,有優秀的地面適應能力。

3. 頂升模組。
經過完成1000kg頂升模組的設計,有經驗能自行設計小型化的專用頂升模組。但當初評估人力與時間不足,選擇現有的市構產品進行整合。

4. 電氣配線。
與機械設計相關的部分,主要是空間的限制,要有限空間納入大量元件,另外就是有懸吊系統狀況下,線路會經過活動區域的安排與保護。

5. 感測系統。
這部分來自導航團隊的要求,會有具體的感測器位置要求,但是因為需求明確,反而在設計上有明確方向可以依循。

6. 外觀與機械介面。
因為有之前的1000kg AMR經驗,功能性的要求反而明確。外觀的部分,則是ID人員比較辛苦,要一直去確認老闆的意見。


最終組裝完成,實際的成品,達成了以下項目。
1. 整車重量與200kg AMR競品相同甚至略低。
2. 整體尺寸也與200kg AMR競品接近。
3. 懸吊系統表現良好,行駛性能受到導航團隊的讚賞,減少導航額外修正路線的行駛問題。
4. 頂升模組達成模組化拆裝,可更換為其他功能模組。
5. 移除外殼後,就能輕鬆的進行電氣系統的維護作業,也能簡易的更換電池。


當然也有一些值得改善的項目。
1. 頂升模組的動作聲音,受限於市構模組的品質,還有改善空間。
2. 不拆外殼的情況下,要讓現場部署人員,更容易的連接系統,進行參數調整。
3. 整體完成時間接近4個月,備料仍然受到供應商影響無法掌握,這次設計較複雜份量較多,實際完成時間,以及測試作業需要與不同單位配合花上較多時間。設計是略超過預期時間,而組裝作業時間則是準時完成。


整體而言,雖不完美。仍然是可以自信展示的設計作品。
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