1.2 工業機器人自動化單元開發流程

在工業設計中，每種新產品的研發和生產都必須遵循科學的工作流程，才能夠提高產品開發的成功率，減少不必要的損失。工業機器人自動化單元的開發也不例外，其具體設計開發的流程如圖1-2所示。

1.需求分析

在進行工業機器人自動化單元開發的時候，必須與客戶進行溝通，對產品的功能、性能、體積、安裝方式和使用環境等關鍵參數進行討論分析，以確定產品的每一項指標。產品各項指標的設計以滿足客戶基本需求、降低產品成本、提高產品的性價比為目的，不要擅自提高指標參數，以免增加設計的難度、降低產品的性價比、增加產品的研發成本。該部分工作以項目需求分析報告的形式來完成。

2.總體方案設計

產品總體方案設計是為了確定產品設計的方向、產品的結構以及擬采用的技術等。在總體方案設計中，一般將產品分為兩部分進行設計：產品結構設計和產品控制系統設計。

產品結構設計是對產品的機械結構、外觀等部分進行設計，確定產品核心部件的結構、材料、加工工藝等技術問題；產品控制系統設計是對產品的驅動控制電路和驅動程序進行設計，確定驅動控制電路的功能、性能、主控芯片型號以及驅動程序的功能等技術問題。

總體方案設計完畢后，需要召集相關領域的技術人員對方案進行評審，查找方案中的不足之處。一旦發現方案中有技術漏洞、難以實現的技術問題或其他問題，則需對該方案進行修改，然后再一次進行評審，直至完善為止。該部分工作以設計出完善的總體方案而結束。

3.分系統方案設計

總體方案設計完畢后，需要進行分系統方案設計，如圖1-3所示。控制系統設計可以進一步分為控制電路設計和驅動程序設計兩部分分別進行設計。當機械結構設計方案和控制系統設計方案做好后，需要分別對其進行評審，若發現問題需要對相關方案進行修改，并再一次進行評審，直至完善為止。該部分工作以設計出完善的機械結構設計方案和控制系統設計方案而結束。

4.系統開發

機械結構設計方案和控制系統設計方案完成之后，便可以將任務分配給相關的工程師開展具體的設計工作。結構設計工程師完成產品機械結構的設計工作，電氣工程師完成產品控制電路的設計工作，軟件工程師完成驅動程序的設計工作。在設計的時候，必須嚴格遵循設計方案的要求，不得擅自更改設計要求及參數。該部分工作最終以機械結構圖樣、電路圖和程序代碼的形式來完成。系統開發完畢后，需要將相關的技術資料及時進行存檔，并根據實際工作的需要對其進行更新和替換。

5.樣機試制

在系統開發工作完成之后，需要開展樣機試制工作。首先根據樣機的需要采購原材料，其次根據設計圖樣加工機械零件、電路板和電氣控制柜等部件，然后將各部件進行組裝，最終將樣機生產出來。樣機一般試制2～3臺，便于在后期的調試中遇到問題時，進行對比測試。

6.功能調試

對安裝好的樣機進行檢測，然后對其進行通電測試。根據設計要求，對樣機的各項功能進行測試，并檢測樣機是否滿足設計指標的要求，如果功能沒有實現或者實測的指標不能滿足設計要求，需要對樣機的安裝過程進行分析；如果解決問題，那就繼續進行功能調試；如果不能解決問題，那就要對相關的設計方案進行分析，直至解決問題為止。

7.性能測試

樣機通過功能測試后，還需要在真正使用的環境下進行性能檢測。若在性能檢測過程中遇到問題，則需要對功能調試過程、安裝過程及設計過程進行分析，直至解決問題為止。

8.產品定型

當樣機通過上述測試后，所有技術指標都滿足設計要求，便可以確定產品的設計參數，完善相關設計文檔，對產品進行定型。