机器宠物外壳设计的详细流程
🐾 机器宠物外壳设计详细流程
1. 需求分析
- 目标用户群体：老人、小孩、宠物主人、特殊护理人群
- 功能需求：耐摔、防水、易清洁、轻量化、可定制外观
- 约束条件：成本、重量、电池位置、传感器/摄像头开孔、散热需求
- 使用场景：家庭室内、户外陪伴、护理机构、教育场景
2. 概念设计
- 风格探索：拟态设计（小狗/小猫）、抽象设计（卡通）、未来科技风（机器人感）
- 外观草图：手绘 / 数字草图（Figma、Procreate、SketchBook）
- 人机工程学：考虑触感、抓握舒适性、防滑、表面圆润防止磕碰
- 颜色与材质搭配：温暖色系（儿童/老人） vs 冷色科技感（年轻用户）
3. 3D 建模
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软件工具：SolidWorks / Rhino / Fusion 360 / Blender
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关键点：
- 主体结构建模（头部、身体、腿/轮子）
- 各模组空间布局（电池仓、PCB、摄像头、喇叭、传感器）
- 活动部件铰链设计（耳朵、尾巴、眼睛LED面板）
- 便于拆装（维护、电池更换、固件升级）
4. 材料选择
- 外壳主体：ABS / PC 塑料（轻、耐冲击）
- 柔软部位：硅胶（耳朵、尾巴，提升亲和力）
- 透明件：亚克力/PC（摄像头、显示面板）
- 环保要求：可回收、符合 RoHS/REACH
5. 结构设计
- 散热设计：考虑PCB与电机发热，预留散热孔
- 抗冲击设计：内部缓冲结构 + 弹性件吸收跌落冲击
- 防水防尘：IPX4~IPX5 结构（密封圈、橡胶塞）
- 装配方式：螺丝固定 / 卡扣式 / 磁吸模块化
6. 人机交互细节
- 外壳触感：磨砂 / 哑光 / 皮肤感涂层
- 触控交互：耳朵/背部支持触摸感应
- 表情设计：LED矩阵屏幕或电子墨水屏显示情绪
- 声音交互：外壳开孔优化音效，不影响防水
7. 原型制作
- 快速原型：3D 打印（PLA/ABS）验证外观与结构
- 功能验证：装配真实电子模组，测试散热、防摔、手感
- 迭代优化：根据测试结果调整厚度、卡扣结构、手感涂层
8. 工艺与量产设计
- 模具设计：注塑模、双色注塑、喷漆工艺
- 表面处理：UV 喷涂、金属电镀、植绒、皮肤感涂层
- 成本控制：拆分零件，优化模具数量与复杂度
- 测试认证：CE、FCC、ROHS、儿童安全认证（无毒、防割伤）
9. 可靠性与安全性测试
- 跌落测试：1.2米自由跌落 10 次
- 耐磨测试：外壳摩擦 5000 次
- 温湿度测试：高温 50℃、低温 -10℃、湿度 95%
- 安全性：确保外壳无锐角，材料食品级安全
10. 最终定型与量产
- 工程样机评审 → 小批量试产 → 批量生产
- 建立外壳质量控制标准（颜色一致性、表面缺陷、装配公差）
- 包装设计（符合目标用户群审美与环保标准）
📌 总结：
机器宠物外壳设计是一个 多学科交叉 的过程：需要工业设计（外观）、结构工程（强度与装配）、材料学（安全与触感）、用户体验（交互与审美）、制造工艺（量产可行性）的配合。整个流程一般需要 3~6 个月迭代 才能进入小批量试产阶段。
