轮式机器人设计-机器人外观设计的要求
轮式机器人作为自动化技术的核心载体,其外观设计已超越传统"机械外壳"的范畴,成为功能实现、用户体验与品牌价值的核心载体。下面小编将从功能性、美学表达、人机交互等方面结合典型案例与行业标准,为大家详细介绍一下轮式机器人外观设计的核心要求。
一、功能维度:让结构服从任务
模块化与可扩展
• 预留标准接口:传感器、机械臂、水炮等部件需快拆快换,通常采用“头部-躯干-底盘”三段式布局。
• 离地间隙≥15 cm,以满足常见室内沟坎;若为农田或消防场景,建议≥60 cm。
运动适应性
• 轮型选择:常规室内用全向轮或差速轮;越障场景用“爪-钩-圆”三模式可变形轮;野外采用四轮独立转向+高地隙底盘。
• 防护等级:室内≥IP44,工业巡检≥IP65,防爆场景≥Ex d IIC T6。
热-电-磁管理
• 外壳散热鳍片或相变材料(PCM)应对-40 ℃~1200 ℃极端温度。
• 导电氧化铝+屏蔽圈确保在变电站等强电磁场中稳定工作。
二、人机维度:让技术被信任
状态可视化
• 360° RGB 灯环:蓝待机、绿运行、红急停;亮度可调,避免夜间炫目。
• 顶部 E-Ink 电子墨水屏以柔和动画替代传统警示灯,减少“机器威胁感”。
物理交互
• 急停按钮:红色蘑菇头,符合 ISO 13850,外露高度≤3 cm 防误触。
• 把手:单手拖拽 100 kg 机器人时,手心受力≤50 N;表面防滑纹理 Ra=20-30 µm。
心理安全
• 圆角半径≥5 mm,碰撞冲击力≤50 N;外壳无尖锐凸起。
• 采用“软化设计”语言:圆润轮廓、低重心、哑光表面,降低公众戒备感。
三、法规与赛事维度:让设计一次通过
颜色与光泽
• RoboMaster 赛事:保护壳光泽度≤15 Gs;涂装避开红蓝主色,整体≤2 种附加色。
• 农业/巡检:城市管网用高亮橙、军事基地用哑光迷彩,红外反射率<0.1。
基础合规
• 线路必须入拖链或理线盒;禁用塑料瓶、泡沫板等“临时材料”。
• 符合 GB/T 37283-2019、IEC 62262 等电磁兼容与防护等级标准。
四、品牌与维护维度:让生命周期可持续
家族化符号
• 通过“鹰眼”双目模组或“盾形”防撞条建立品牌识别,降低用户认知成本。
快拆与防呆
• 外壳卡扣+磁吸设计:30 秒内徒手完成开合;接口异形防误插。
• 电池仓电子锁+颜色区分线束,避免误操作。
五、尺寸与场景适配
公共空间:整机投影面积≤0.5 m²,高度≤1.2 m,通道宽度≥90 cm 时可双向通行。
运输与仓储:折叠后高度≤40 cm,质量≤30 kg,一人可搬。
六、外观流程建议
需求→场景故事板→功能块布局→CMF(颜色/材料/工艺)→人机验证→法规校验→家族化元素植入→小批量用户测试→迭代。
轮式机器人的外观设计是一项系统工程,需要功能、交互、结构、美学、法规等多维度的高度协同与平衡。设计师必须深刻理解机器人的核心技术参数、工作场景需求、用户行为模式以及制造约束,才能打造出既高效可靠、安全易用,又具有品牌魅力的成功产品。优秀的外观设计是轮式机器人从“能用的机器”迈向“好用的伙伴”的关键一步。