过程主要有零件设计、部件设计和整体设计三个部分。

1）零件设计

零件设计主要有以下三个方法：理论设计、经验设计和模型试验设计。一般创新设计比赛过程中比较常用的是理论设计和经验设计。

设计零件时，要把握好每一个零件的强度和刚度，避免零件损坏失效。同时要考虑工艺性，降低零件的制作成本。熟悉加工工艺可以在这一方面有很多的帮助。

在满足上面两个条件的情况下，尽可能减小零件质量，避免材料浪费和减小整体惯性，改善机器的动力性能。

2）部件设计

部件设计时，要协调各零件的结构及尺寸，使零件构型合理。下图的错误示范，就是没考虑加工工艺，加工商看了是要打人的。

设计重要的机构时，还要做出简略的实物来验证可行性。曾经我就因为关键结构要重做，导致整台机器得大改。队友听了都想打人。

3）整体设计

整体设计时，要注意好每个部件的空间布局、部件之间衔接的位置，和线路布置的问题。

比如说英雄机器人，它有云台模块，底盘模块和取弹模块，如果制作这三个模块时，没有考虑整体设计，做完就会发现根本拼不起来。

英雄机器人的三个模块

只有确保部件之间的配合、零件轻量化，和保证足够的刚度强度，英雄机器人才能稳健有力，不易跑掉轮子和散架。

完成整体设计后，还有一个校核的步骤。我们需要校核主要零件，得到计算结果，发现“这个零件还不够完美”，再修改出一个更优的作品。因为每个零件的尺寸、位置和配合关系已知，作用在一个零件上的载荷也就基本可以确定。

身为21世纪热爱上网冲浪的少年，还会通过有限元仿真分析来校核。

它没有繁杂的计算，可以直接看出零件的受力情况和形变幅度，对于零、部件的修改提供参考。熟练的运用仿真协助设计，能节约人力成本和避免设计的误区。

有限元仿真分析

6. 打样测试

打样测试就是把机器做出来，测一下会不会翻车。（其实就是整机、零部件的强度、刚度和运转精度等方面的性能。）

验证一般有两种，一是验证某模块能不能顺利跑起来，可以用低成本的材料测试。例如用3D打印件代替受载荷较小的加工件，用价格和强度较低的玻纤板替代碳纤维板等。

像下图，一个复杂的扇叶模型，在测试时可以直接简化成一块玻纤板和几块铝板。