1.2 工业机器人自动化单元开发流程

在工业设计中，每种新产品的研发和生产都必须遵循科学的工作流程，才能够提高产品开发的成功率，减少不必要的损失。工业机器人自动化单元的开发也不例外，其具体设计开发的流程如图1-2所示。

1.需求分析

在进行工业机器人自动化单元开发的时候，必须与客户进行沟通，对产品的功能、性能、体积、安装方式和使用环境等关键参数进行讨论分析，以确定产品的每一项指标。产品各项指标的设计以满足客户基本需求、降低产品成本、提高产品的性价比为目的，不要擅自提高指标参数，以免增加设计的难度、降低产品的性价比、增加产品的研发成本。该部分工作以项目需求分析报告的形式来完成。

2.总体方案设计

产品总体方案设计是为了确定产品设计的方向、产品的结构以及拟采用的技术等。在总体方案设计中，一般将产品分为两部分进行设计：产品结构设计和产品控制系统设计。

产品结构设计是对产品的机械结构、外观等部分进行设计，确定产品核心部件的结构、材料、加工工艺等技术问题；产品控制系统设计是对产品的驱动控制电路和驱动程序进行设计，确定驱动控制电路的功能、性能、主控芯片型号以及驱动程序的功能等技术问题。

总体方案设计完毕后，需要召集相关领域的技术人员对方案进行评审，查找方案中的不足之处。一旦发现方案中有技术漏洞、难以实现的技术问题或其他问题，则需对该方案进行修改，然后再一次进行评审，直至完善为止。该部分工作以设计出完善的总体方案而结束。

3.分系统方案设计

总体方案设计完毕后，需要进行分系统方案设计，如图1-3所示。控制系统设计可以进一步分为控制电路设计和驱动程序设计两部分分别进行设计。当机械结构设计方案和控制系统设计方案做好后，需要分别对其进行评审，若发现问题需要对相关方案进行修改，并再一次进行评审，直至完善为止。该部分工作以设计出完善的机械结构设计方案和控制系统设计方案而结束。

4.系统开发

机械结构设计方案和控制系统设计方案完成之后，便可以将任务分配给相关的工程师开展具体的设计工作。结构设计工程师完成产品机械结构的设计工作，电气工程师完成产品控制电路的设计工作，软件工程师完成驱动程序的设计工作。在设计的时候，必须严格遵循设计方案的要求，不得擅自更改设计要求及参数。该部分工作最终以机械结构图样、电路图和程序代码的形式来完成。系统开发完毕后，需要将相关的技术资料及时进行存档，并根据实际工作的需要对其进行更新和替换。

5.样机试制

在系统开发工作完成之后，需要开展样机试制工作。首先根据样机的需要采购原材料，其次根据设计图样加工机械零件、电路板和电气控制柜等部件，然后将各部件进行组装，最终将样机生产出来。样机一般试制2～3台，便于在后期的调试中遇到问题时，进行对比测试。

6.功能调试

对安装好的样机进行检测，然后对其进行通电测试。根据设计要求，对样机的各项功能进行测试，并检测样机是否满足设计指标的要求，如果功能没有实现或者实测的指标不能满足设计要求，需要对样机的安装过程进行分析；如果解决问题，那就继续进行功能调试；如果不能解决问题，那就要对相关的设计方案进行分析，直至解决问题为止。

7.性能测试

样机通过功能测试后，还需要在真正使用的环境下进行性能检测。若在性能检测过程中遇到问题，则需要对功能调试过程、安装过程及设计过程进行分析，直至解决问题为止。

8.产品定型

当样机通过上述测试后，所有技术指标都满足设计要求，便可以确定产品的设计参数，完善相关设计文档，对产品进行定型。