Rodrigo,
Creio que o melhor início é determinar o que a máquina vai fazer (materiais, ferramentas, dimensões, refrigeração etc)
Depois se faz um desenho (esboço ou desenho final, dependendo do artista ou necessidade) da parte mecanica, parte-se para o levantamento do material, custos de pprodução, mão de obra etc, e por fim os motores, eletronica, programas etc..
Claro, não poderia deixar de citar - uma boa leitura no fórum.
Aprenda com o pessoal que fez e faz postagens na seção "Projetos de Usuários" para ver os problemas e soluções que encontraram.
Tenha certeza que haverá respostas para a grande maioria das suas dúvidas, mas não hesite em perguntar se for o caso.