最容易卡的不是算法，是边界
一开始拿到需求，学生们第一反应就是堆配置。什么力控传感器，视觉动态捕捉，全往上加。说要做绝对安全的人机交互。
安全做到什么程度？车间工人路过，袖子扫到机器人臂，直接急停锁死。调试第一天，工人走了三趟，停了八次。没人愿意用。
说实话，学生那会都懵了。课本上没说这个啊。课本上的案例都是机器人在固定框里，人在外面，偶尔进去协作，哪见过工人和机器人肩并肩，挪来挪去抢空间的？
问题出在哪？学生把人机协作的“协作”理解错了。以为是机器人给人腾位置，人完全不碰工作区。实际上，车间里的协作，就是人处理异常，机器人做重复劳动，人随时要伸手进去调工件，取不良品，不可能完全划清界限。全感应全急停，本质上是把人当成了入侵者，不是合作伙伴。
设计取舍比从零搭建更重要
陪着学生改方案改了两个晚上，推翻了原来全域碰撞检测的设定。原来把整个机器人工作区全设成了危险区，任何人碰都停。我们拆成了三级。最核心的拧螺丝作业区，只有人伸手进去才触发急停。周围的辅助操作区，人碰到只是减速，不会停。
末端原来用的全金属刚性夹具，磨掉棱角，包了一层10mm厚的聚氨酯软胶，就算不小心撞一下，也只是蹭一下，不会伤人。学生那会还舍不得原来的传感器，说花了那么多预算买的，砍了一半的检测点，会不会不安全？
不过话说回来，哪有百分百安全的设计？我们做机械设计，本来就是在需求、成本、安全、效率之间找平衡点。原来的设计，安全是达标了，效率连要求的三分之一都达不到，本质上还是废设计。
改完之后再去车间测，工人调试了一上午，只停了一次，还是有人不小心趴在了作业区上。剩下的时候，工人一边聊天一边取工件，机器人该转转该拧拧，比原来顺太多。
教设计不是教画图纸，是教踩坑
这次的项目给我触动挺大的。原来我们上设计课，总喜欢给学生完美的案例，标准的参数，告诉你只要按步骤来就能出成果。可实际做项目哪有这样的？
就说人机协作机器人这个方向，现在课本上翻来覆去讲的都是自由度、精度、负载，很少有人讲，现场调试的时候，安全阈值该怎么调，哪些地方该妥协，哪些地方不能松。
有个原来卡得最久的学生，改完方案那天跟我说，原来之前学的都是“能动的设计”，这次才做出来“能用的设计”。我那会就在教研本上记了这么一句话。
做机械设计，尤其是做和人打交道的设计，核心不是你能实现多少花里胡哨的功能。是你得知道，人会怎么用，人会在什么地方出错，你怎么给人兜底。很多学生毕业去企业做这个方向，一上来就谈智能化谈无人化，结果车间主任一句话就能给你顶回来：我要就是能帮我那几个老工人搬重活，别动不动就停线耽误事。
你说，这不就是我们教学里缺的东西吗？
现在每次开新课讲这个方向，我都会把那个半废的原来的夹具摆到讲台上，让学生先摸一遍，再说说哪里不对。比起看一百页PPT，摸一遍那个硌手的金属棱角，就能明白软包胶为什么要加。比起背一百遍安全规范，听我讲那次停了八次的调试，就能明白边界为什么要拆成三级。
哦对，那个掉出来的螺丝我后来钉在教研笔记的封面上了。每次翻书都能看到。提醒我自己，教设计，别教完美的假设计，要教带着坑的真设计。对吧？
