Proceso de Diseño de Ingeniería

Nota: El proceso exacto variará de equipo a equipo, por lo que el gráfico no pretende ser una regla estricta

Componentes del Proceso de Diseño de Ingeniería

En general, el proceso de diseño contiene estos pasos; sin embargo, cada equipo modificará el proceso según sus necesidades y limitaciones.

• Define el problema: ¿Qué estás tratando de resolver? ¿Cuál es el cronograma?

• Especifique los requisitos: ¿Cuáles son las necesidades para su solución propuesta?

• Lluvia de ideas/Diseño en CAD: Dibuja o esboza un prototipo en papel o en CAD.

• Prototipo/Experimentar: Armar un primer diseño utilizando materiales físicos.

• Asegúrate de probar minuciosamente cada parte de tu prototipo para detectar fallas.

• Analizar resultados: Examina lo que aprendiste de tus pruebas para iterar sucesivamente.

• Implementación final: Pulir y solidificar un diseño final que no cambiará.

Como ejemplo, veamos a un equipo imaginario construyendo un chasis para Rover Ruckus (RR2), que fue el juego de 2018-2019. En RR2, había un cráter de aproximadamente 3» (8cm) de altura que se podía atravesar. En el juego de ese año, había dos opciones principales: atravesar dicho cráter o no atravesarlo y en su lugar alcanzarlo con un brazo.

El equipo primero debe especificar los requisitos para el chasis. Uno de los aspectos más importantes de un chasis es la maniobrabilidad. Otro requisito podría ser la velocidad, tracción, confiabilidad, etc. A partir de los requisitos especificados por el equipo, ahora buscarían chasises que se ajusten a sus requisitos. Si el equipo quisiera atravesar el cráter, entonces un diseño óptimo sería un 4WD o 6WD. Si no necesitaran atravesar el cráter, aún hay muchas opciones sobre la mesa, como los chasises holonómicos.

El siguiente paso sería generar ideas para diseños reales. Sería prudente contar con más de un estudiante para diseñar un prototipo de chasis, de manera que el equipo pueda probar más de un chasis.

Desde ahí, un equipo podría comenzar el proceso de prototipado y pruebas. Esto podría implicar pruebas del tiempo que se tarda en cruzar el cráter, tiempo desde el cráter hasta el aterrizador, velocidad máxima, maniobrabilidad, etc. En lugar de pruebas complicadas, se pueden realizar pruebas simples. Por ejemplo, si se proyecta que el robot pesará 30 libras, colocar una mancuerna encima del chasis que simule bien el peso adicional para ver si el chasis puede pasar fácil y confiablemente por encima del cráter, de modo que el robot no quede atascado en el borde del cráter.

A continuación, analiza los resultados e itera. Si, por ejemplo, hubo muy poco espacio libre y el chasis se atascó en el cráter parte del tiempo, entonces sería necesario elevar la base de conducción para remediar este problema. Sin embargo, no cambies demasiadas cosas a la vez: quieres cambiar SOLO UNA variable a la vez, o de lo contrario no sabrás qué podría causar un problema adicional en caso de que surja. Siempre intenta cambiar una variable a la vez.

Nota

A menudo se requieren múltiples iteraciones para hacer las cosas bien, así que no te desanimes si tu segundo o incluso tercer intento no funciona tan bien como crees que lo hará. Muchos equipos tienen más de 10 iteraciones de diseños de intake para refinar y afinar su diseño para que sea óptimamente eficiente. Si bien no se recomienda tantos intentos para los equipos nuevos, no tengas miedo de modificar un factor a la vez para aislar y resolver problemas.

Tu implementación final podría ser solo un prototipo mejorado, o, si has utilizado materiales de baja calidad para un prototipo, podrías cambiarlos por unos duraderos.