机械制造如何学好机器人(8年经验机器人设计师，教你如何成为一名优秀的机械设计师)

全文干货总结！！！最近很多人都在询问我，如何成为一名优秀的机械设计师，机械设计师应具备何种技能。带着种种疑问，作为一位已经工作了8年的机械设计师（主要从事机器人本体设计），结合自身的经历，给大家以下几点建议：

1、机械结构设计能力

要想成为优秀的机械设计师，良好的结构设计能力则是其专业技术能力的根基所在。机械设计具有“试错成本高、成长机会少、实践经验要求高、成功率低”等特点。

为了提升自己的设计能力，首先是需要熟练、正确运用典型机械结构类型，特别是对每种机械机构的优缺点、常用的结构方式、方法等，都能在设计需要时信手拈来，如齿轮传动、链条传动、凸轮传动、皮带轮传动（平皮带、圆皮带、V型带等）、连杆传动；其次是要提高机械各种方面的知识与修养，熟悉各种的基本特征与变体，了解各种设备的历史发展和采用的机械机构、结构方式、方法。

2、力学理论基础

一个好的机械设计师也必然是一个力学工程师和材料工程师，但是反之不一定成立。这是确保产品设计的基础条件所在，工程力学、材料力学是大学的必修课程，这也是一个非常重要的专业门槛。

作为设计师，需要熟悉常用金属材料的机械性能、材料的热加工、热处理工艺及其选用等，了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用、甚至其色泽和价格等，才能在设计过程中正确地选用材料和恰当的热处理的方法。

3、加工认知能力

任何设计如果加工不出来，那么不能称之为产品，或者说设计出来加工成本太高，那么这样的设计也是耍流氓。在产品设计的时候，加工成本是我们必须考虑的一个因素。在设计初期，除了零部件的选型，还需要考虑加工的可行性，周期，质量等一系列问题，如果缺失了这个能力，你很难真正做好一个机械设计工程师。

要想提高加工认知能力，那么就需要熟悉铸造、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识，加强对新技术、新工艺的了解，从而有利提高工件的性能、简化结构、降低成本。当然，了解加工最快捷的办法就是在工厂直接跟一线的加工工人学习。我设计机器人时，就在工厂蹲了两个月，学习怎么设计加工夹具、采用什么样的加工方式，怎样加工能满足精度等，这些知识都是设计的宝贵财富。

4、装配认知能力

设计的产品，如果无法组装，或者装配很复杂，那么也是不可取的。通常，区分设计师普通和优秀的一个重要特征，就是优秀的设计师通常想的更远，设计出来的东西考虑到装配的简易性，以及后期的维护的简易性，特别是产品在用户现场如何快速维修。这些都是隐形的成本，好的设计能节省很大一部分成本。

装配工艺在大学可能没有明确学过，但是那些测量工具，如何打平面度、平行度等这些都是装配工艺的基础。掌握装配工艺最直接、最快捷的方法就是自己多动手参与，在装配过程中思考怎么简化装配难度，怎么提高装配的可靠性等问题。就拿我自身经历来说，当年设计第一款机器时，公司还没有自己的工厂，装配工人也是从别的产线上借来的，完全不懂得机器人是怎么装配的。于是自己在工厂摸索着装配，并整理装配指导书，指导工人完成装配。

5、零部件选型和供应链关系

我们设计的产品，并不是所有的东西都需要从零开始，很多时候是各种功能部件的有机组合。就拿机器人本体来说，有自己设计的本体铸件、机加件，也有市面上定型的成熟功能件，如电机、减速器、齿轮等等。我们需要有良好的“拿来主义”能力，这不仅是一个技术能力，更是一个资源整合能力。工作上的设计与学校的设计一个很大的区别是成本。在学校做设计，可以不考虑成本，而对于企业来说，任何产品一定需要成本控制的，如何选择零部件并能找到优秀的供应商，这不仅是采购的能力，也是设计师的能力。这个能力能帮你节省很多时间，能缩短你项目的周期。

6、绘图技能

画图是机械设计师的吃饭的必备技能。上面所阐述的能力，尽管再强，如果无法通过画图表达出来，那么也只是纸上谈兵。现在手绘的时代已经过去，设计也是更偏向3维。因此，学习一款3D软件是必须的。现在市面上的建模软件有很多：UG、solidworks、pro/e、catia，inventor等，不用纠结选哪一款，任何一款都可以。

会用只是基础，关键是能达到熟练使用的程度。当然，这里的熟练使用不是跟我们写简历那样，画过几个零件，或者设计过几个产品，就称之为熟练掌握3D绘图软件。要想成为一个优秀的工程师，按照一万小时定律，那么从你手出去的图纸必须要达到大几百张，或者上千张，甚者更多，还要能掌握各种绘图的高级技能，譬如说曲面造型等，这之后才能说熟练掌握。当你绘制了这么多图纸之后，系统的管理图纸又成了一门学问了。

7、图纸管理

不管你是使用什么软件做CAD设计，这边都建议你做好个人图纸管理。我刚开始工作的时候，管理图纸的方法和下面类似，都是在本地新建文件夹，自己重命名，刚开始还好，但是随着文件越来越多，修改越来越频繁，文件混乱是家常便饭，也出过几次图纸错误的重大事故。所以在这里强烈建议你做好图纸版本管理的工作，作为优秀的工程师，你必须建立系统的文档管理方法，摒弃如下图所示的管理方法，只有这样，才能有效的提高你自身的工作效率，受益终身。

?当然，你也可以使用工具来帮助你管理，这里推荐一款软件：EverCraft，这是一款可以把设计全过程都管理起来的软件，该软件是借用软件界很牛逼的工具——GitHub的逻辑，把代码的管理方式用到了机械图纸上，也是国内首家完成该逻辑的产品，只要上手学习几分钟就能掌握操作逻辑。当你习惯这款软件后，你会大呼，真的太爽了，估计就彻底回不去原来的管理方法。