本文档面向已具备基础 SolidWorks 操作能力的中级开发者,系统梳理 Roboto Origin 项目机械设计源文件的目录架构、装配体层级关系、零件命名规则,以及从工程文件到制造输出的完整数据链路。掌握这些文件的组织逻辑,是后续进行二次结构设计、仿真模型校准或制造文件修正的前提。
Sources: README_cn.md
项目目录架构
Roboto Origin 采用双版本并行存档策略,V1.0 与 V2.0 的 SolidWorks 工程文件分别存放于对应版本目录的 01_SW_Project/ 下。两代项目的文件组织逻辑存在显著差异:V1.0 采用扁平化目录,所有零件与装配体混放于同一层级;V2.0 则引入子目录隔离,将整机工程收敛于 roboto_origin_2.0/ 文件夹内,目录边界更为清晰。
V1.0/atom01_mechanic/01_SW_Project/
├── 总装配体.SLDASM / 正式版ATOM总装配体.SLDASM
├── 脚底包胶装配体.SLDASM / 脚部装配体.SLDASM / 骨架及骨架螺丝.SLDASM
├── 小腿.SLDPRT / 大腿内侧.SLDPRT / 长连杆.SLDPRT … # 中文命名零件
├── 01总标定件/ # 标定件子目录
├── 外壳修改部件(1)/ # 外观壳体子目录
└── GB╱T 70.1-2008[内六角圆柱头螺钉M3×6].SLDPRT … # 标准件库
V2.0/roboto_origin_mechanic/01_SW_Project/roboto_origin_2.0/
├── ATOM01总装配体重装.SLDASM
├── ATOM01手臂装配体(右)装配体.SLDASM / 镜向…装配体.SLDASM
├── ATOM01胸椎装配体.SLDASM
├── RB000152_02_手臂1.SLDPRT … # 编号命名零件
├── 镜向RB000152_02_手臂1.SLDPRT … # 镜像零件
└── GB╱T 70.1-2008[内六角圆柱头螺钉M3×6].SLDPRT … # 标准件库
Sources: V1.0/01_SW_Project, V2.0/01_SW_Project
装配体层级结构
V2.0 的整机装配采用**"总装—子装—零件"三级树形结构**,通过子装配体实现模块化解耦,便于多人协作与局部改版。顶层文件为 ATOM01总装配体重装.SLDASM,其下挂接三个核心子装配体:右臂装配体、胸椎装配体以及通过镜像派生的左臂装配体。这种层级设计使得手臂模块可以单独打开进行运动仿真或干涉检查,而无需加载整机模型。
graph TD
A[ATOM01总装配体重装.SLDASM] --> B[ATOM01胸椎装配体.SLDASM]
A --> C[ATOM01手臂装配体(右)装配体.SLDASM]
A --> D[镜向ATOM01手臂装配体(右)装配体.SLDASM]
B --> E[RB000174_03_腰部支撑.SLDPRT]
B --> F[RB000170_02_胸腔夹板后.SLDPRT]
B --> G[RB000171_01_胸腔前后夹板.SLDPRT]
C --> H[RB000160_02_肩膀.SLDPRT]
C --> I[RB000152_02_手臂1.SLDPRT]
C --> J[RB000153_02_手臂2.SLDPRT]
C --> K[RB000154_02_手臂3.SLDPRT]
D --> L[镜向RB000160_02_肩膀.SLDPRT]
D --> M[镜向RB000152_02_手臂1.SLDPRT]
D --> N[镜向RB000153_02_手臂2.SLDPRT]
V1.0 的装配层级相对松散,除 脚底包胶装配体.SLDASM、脚部装配体.SLDASM 与 骨架及骨架螺丝.SLDASM 三个子装配外,大量零件直接挂接于顶层 正式版ATOM总装配体.SLDASM 之下。此外,V1.0 存在 总装配体.SLDASM 与 正式版ATOM总装配体.SLDASM 两个历史版本的总装文件,后者为前者的迭代定型版,实际使用时应以正式版为准。
Sources: ATOM01总装配体重装.SLDASM, 正式版ATOM总装配体.SLDASM
零件命名规则演进
V2.0 引入了系统化的 RB 编号体系,每个零件以 RB000xxx_版本序号_中文名 的格式命名,例如 RB000174_03_腰部支撑.SLDPRT。其中 RB 为项目代号前缀,000174 为零件唯一流水号,_03 表示该零件已历经三轮设计迭代。该命名规则使得 BOM 表、加工图纸与实物零件之间可以一一追溯,避免了 V1.0 中纯中文命名在跨团队协作时可能出现的歧义。
| 命名要素 | V2.0 示例 | V1.0 示例 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 零件号 | RB000174 |
无 | V2.0 唯一流水号,贯穿设计-制造-装配全流程 |
| 版本后缀 | _03 |
无 | 迭代次数,_01 为初版,_02 及以后为改版 |
| 功能描述 | _腰部支撑 |
腰部支撑 |
中文语义化描述,便于直观识别 |
| 镜像标识 | 镜向RB000… |
左手 / 右手 |
V2.0 通过 镜向 前缀区分对称件,V1.0 直接命名左右 |
Sources: RB000174_03_腰部支撑.SLDPRT, 腰部支撑.SLDPRT
文件类型与用途对照
SolidWorks 项目目录中同时存在多种格式的同源文件,理解各格式的工程用途可避免在制造对接或仿真导入时选用错误的数据源。
| 扩展名 | 格式说明 | 典型用途 | 项目中的存放位置 |
|---|---|---|---|
.SLDASM |
SolidWorks 装配体 | 整机/子系统的参数化装配模型,含配合关系 | 01_SW_Project/ |
.SLDPRT |
SolidWorks 零件 | 可编辑的参数化单件模型,含特征树 | 01_SW_Project/ |
.SLDDRW |
SolidWorks 工程图 | 关联零件的二维加工图纸,含尺寸与公差标注 | 02_Manufacturing/CNC_Machining/ |
.STEP / .stp |
中性交换格式 | 跨 CAD 平台交换、CNC 编程、仿真网格导入 | 01_SW_Project/ 与 02_Manufacturing/ |
.pdf |
便携式文档 | 脱离 CAD 环境审阅工程图、下发车间 | 02_Manufacturing/CNC_Machining/ |
.STL |
三角面片模型 | 3D 打印切片输入 | 02_Manufacturing/CNC_Machining/ |
.DWG |
AutoCAD 图纸 | 外围布局图、比例参考图 | 01_SW_Project/(V1.0) |
需要特别指出的是,.SLDPRT 与 .STEP 虽描述同一几何体,但前者保留参数化特征树,适合设计修改;后者为无参实体,适合对外发包容错。制造环节应以 02_Manufacturing/ 下导出的 .STEP 或 .pdf 为准,而非直接引用 01_SW_Project/ 中的工作源文件。
Sources: A2_cnc_atom01/, A2_3D_print/
标准件库与电子元件模型
装配体中除自制结构件外,还内嵌了两类外购件模型:国标紧固件与轴承以及电子元件占位体。标准件严格遵循 GB/T 命名,如 GB╱T 70.1-2008[内六角圆柱头螺钉M3×6].SLDPRT 与 GB╱T 9163-2001[向心关节轴承(G系列)8].sldprt,这些文件虽以 SolidWorks 格式存储,但本质为外购 catalog 模型,不应被修改或重新出图加工。
电子元件模型则以简化占位体的形式参与装配,用于验证安装空间与走线干涉,包括:
- 执行器:
DM 4340 rau 3505 电机 3D.SLDPRT(关节电机) - 能源:
270x60x70电池.SLDPRT(主电源包) - 计算单元:
OPI-5PLUS-PCBA.SLDPRT(Orange Pi 主控板) - 传感:
imu.SLDPRT/IMU反差.SLDPRT(惯性测量单元) - 连接器:
GX16.SLDPRT(航空插头)、LB22SA2M1-M10.SLDPRT/LB16A-P11-E+DY(单色).SLDPRT(按钮与指示灯)
V2.0 额外包含 PCB转接板.SLDPRT 与 PCB载板.SLDPRT,用于在机械装配阶段提前验证电气板卡的安装孔位与接插件朝向。
Sources: [GB╱T 70.1-2008[内六角圆柱头螺钉M3×6].SLDPRT](V2.0/roboto_origin_mechanic/01_SW_Project/roboto_origin_2.0/GB╱T 70.1-2008[内六角圆柱头螺钉M3×6].SLDPRT), OPI-5PLUS-PCBA.SLDPRT
镜像零件与对称设计策略
对于双臂、双腿等左右对称结构,V2.0 采用 SolidWorks 镜像零部件 + 独立存盘 的策略,而非简单的阵列实例。右臂零件如 RB000152_02_手臂1.SLDPRT 经装配体镜像后,会生成独立的 镜向RB000152_02_手臂1.SLDPRT 文件。这种处理方式使得左右对称件可以在后续迭代中分别演进——例如当发现左臂某处需要额外避空槽时,无需同步修改右臂——从而保留了对称结构的独立改版自由度。
V1.0 的对称件策略则更为直接,例如手臂以 atom手臂 - 副本 (1).SLDPRT 至 副本 (5).SLDPRT 的副本序列管理,左右手直接命名为 左手.SLDPRT 与 右手.SLDPRT,缺乏编号体系关联,改版时易遗漏对应件。V2.0 的 镜向 前缀规范正是针对这一痛点进行的工程化改进。
Sources: 镜向RB000152_02_手臂1.SLDPRT, 左手.SLDPRT
从工程文件到制造输出的数据链路
01_SW_Project/ 中的源文件并非直接用于生产,而是通过受控导出流程向下游制造环节传递。其数据链路可概括为:参数化源文件 → 工程图/中性格式 → 工艺分类 → 制造执行。SolidWorks 零件在三维环境中完成设计确认后,结构件通常输出为 .SLDDRW 工程图(供 CNC 编程与质检)和 .STEP 中性模型(供 CAM 导入);外观件与标定件则输出为 .STEP 或 .STL,进入 3D 打印前处理流程。
V2.0 的 02_Manufacturing/CNC_Machining/A2_cnc_atom01/ 目录中,每个 RB 编号零件均配套了同名四件套:.SLDDRW(工程图源)、.SLDPRT(可编辑零件)、.STEP(加工交换格式)与 .pdf(审图用),形成完整的文件包。而 A2_cnc_atom01_送加/ 目录则是进一步精简后的送厂包,仅保留 .STEP 与 .pdf,避免工厂端接触设计源文件。
标定件作为特殊类别,其数据链路稍有不同:01_SW_Project/ 中的标定件 .STEP 被直接复制到 02_Manufacturing/3D_Printing/总3d打印标定件/ 目录,配合 标定说明.pptx 与 打印说明.pdf 指导打印与装配补偿流程。
Sources: A2_cnc_atom01_送加/, 总3d打印标定件/
阅读延伸与下一步
理解 SolidWorks 装配体与工程文件的组织逻辑后,建议按以下路径深入:
- 如需理解整机 20-DOF 的拓扑结构与质量分布设计原理,请参阅 V2.0 机械结构设计原理
- 如需深入了解腰部限位、背板开关与手臂五段式优化的具体实现,请参阅 关键改进:腰部限位、背板开关与手臂优化
- 如需获取 3D 打印件的切片参数、层厚与填充率规范,请参阅 3D 打印件制造规范
- 如需查看 CNC 加工件的公差标注、表面粗糙度与刀具要求,请参阅 CNC 加工件工程图纸
- 如需理解 URDF 模型如何从 SolidWorks 装配体中提取关节与连杆参数,请参阅 URDF 模型结构与关节配置
- 如需进行标定件的打印与关节轴心距补偿,请参阅 标定工装与销钉标定工艺