教育机器人的耐用度:什么最先坏,为什么

课堂里的机器人是按一个可预测的顺序坏掉的:先是接插件和线缆,然后是电池仓门,接着是齿轮,最后是接口。按可维修性来买,常备易损件,并且向供应商问对问题。
在一间忙碌的教室里,教育机器人往往按一个可预测的顺序坏掉。最先阵亡的几乎总是接插件和线缆,然后是电池仓门和盖板,接着是塑料齿轮,最后才是充电口或数据口。如果你在下单之前就知道这个顺序,就能挑到那种养起来便宜的套件,而不是只在演示台上好看的套件。
什么先坏,按顺序排
在小学生和中学生每天上手的一个学期里,同样的规律反复出现。按从多到少排序:
- 接插件和线缆。杜邦线、鳄鱼夹和那些带防呆口的小插头受的罪最多。学员拔的时候拽的是导线而不是外壳,插拔几百次之后,触点就松了,或者有一根铜丝在绝缘皮里面断掉。
- 电池仓门和盖板。薄薄的塑料卡扣和小螺丝坏得很快。一扇被扣合上千次的仓门会从铰接处裂开,而丢一颗螺丝就意味着电池组在课上到一半时松动作响。
- 齿轮和传动件。轮子被桌腿卡住、电机却还在硬推时,尼龙齿轮就会滑齿。轮子和轮胎也会自己跑掉,消失在书包和口袋里。
- 充电口和数据口。直接焊在主板上的 micro-USB 或 DC 圆孔插座是个薄弱环节。猛拽线缆产生的侧向力会把焊盘掀起来,甚至能让整块板子报废。
- 屏幕和传感器。裸露的显示屏玻璃和悬在外面的传感器模块最晚出事,破裂或变形通常来自一次跌落,而不是日常使用。
能预示寿命的设计特征
耐用度大多在设计阶段就定下来了,而不取决于学员用得有多小心。让一台机器人能撑三年、而另一台一个学期就报废的那些特征,只要知道该看哪里,其实很好认:
- 能捏着外壳拔的接插件,带防呆结构、只能按一个方向插入,并且标称支持反复插拔。
- 丢不了的免脱式电池仓门,里面的电池不用电烙铁就能更换。
- 装在支架或可更换子板上的接口,这样插座坏了不等于主板报废。
- 耐堵转的电机或金属齿轮箱,能容忍那种迟早会撞上椅子腿的卡死。
- 真正的模块化,加上公开的备件清单,这样出了故障只需换掉一个零件,而不是把整台机器人扔掉。
sheenbot∞ 套件正是围绕最后这一点做的:模块可以单独插拔更换,常见易损件在商城里作为备件单独备货,而不是只能整套重买。不管你选哪个牌子,都把备件清单当成一个信号:这家厂商预期这台机器人是拿来修的,不是拿来换的。
下单前该问供应商的问题
样机永远是好的。下面这些问题,才能告诉你真正用了一个学期之后会发生什么:
- 接插件、电池仓门和齿轮能不能作为单件备件买到?分别多少钱?
- 充电口是做在主板上,还是做在一个我可以单独更换的部件上?
- 保修覆盖哪些内容?是否把课堂上的正常磨损排除在外?
- 常见故障,老师不动烙铁能不能自己修好?
- 在南非本地有没有供货商,免得为了一根线等上好几周?
预算要算上损耗,而不只是标价
把备件当成采购的一部分,而不是事后再补的一笔。一条靠谱的经验法则是,留出器材成本的大约 10% 到 15% 作为第一年的备件包:对一整班的器材来说,每十套备一小盒接插件、两三个电池仓门和一套备用齿轮。找出薄弱点最好的办法,是在下决心之前先看看一套器材被真正折腾一轮,所以不妨先上一节免费试听课,看看什么最先松掉。要配齐一整间实验室的学校,可以借助实验室选型采购,把器材统一到容易补货的零件上。按第二年来买,而不是按开箱那一刻来买,等新鲜劲过去很久之后,这些机器人还会继续在课堂上服役。



