機器人創(chuàng)業(yè)項目計劃書

word文檔精品文檔分享第一局部概述一、創(chuàng)業(yè)工程概述創(chuàng)業(yè)工程概述〔500術的創(chuàng)新點、權威部門的技術鑒定情況、環(huán)保評價等內容。工程名稱：可重構模塊化機器人的研發(fā)，制造與銷售本工程的目標是設計并研發(fā)可重構模塊化機器人，研發(fā)成功后進展批量的制造與銷售，并推向市場?？芍貥嬆K化機器人是由一套具有各種尺寸和性能特征的可交換的模塊組成,能夠被裝配成各種不同構形的機器人,以適應不同的工作，可重構模塊化機器人系統(tǒng)的適應性和可重構性取決于模塊本身的性能及模塊之間的匹配連接能力。因此本工程研發(fā)的可重構機器人的關鍵技術包括構型設計、運動學、動力學、路徑規(guī)劃、軌跡規(guī)劃及分布式控制系統(tǒng)等方面,其中在模塊與構型方面進展了詳細的設計，采用層次分析法對構型設計方案進展評價和決策。設計可重構機器人系統(tǒng)的路徑和軌跡規(guī)劃時，引入可視鄰點的概念，提出一種在機器人工作環(huán)境中建立數(shù)值人工勢場的新算法，實現(xiàn)多關節(jié)機器人在復雜環(huán)境下的無碰撞路徑規(guī)劃。對可重構機器人的分布式控制系統(tǒng)進展設計時，將整個控制系統(tǒng)分為路徑規(guī)劃層、軌跡規(guī)劃層和關節(jié)控制三個子控制層，相對于傳統(tǒng)的機器人可以更有效實現(xiàn)各關節(jié)的協(xié)調運動。綜合利用以上技術本工程設計的可重構機器人靈活度更高、環(huán)境適應能力更強，本錢更低，先進性也更強，市場應用前景廣闊。二、創(chuàng)業(yè)時機概述創(chuàng)業(yè)時機概述〔300進入市場時機〔如：市場現(xiàn)實需求處于萌芽、起步、成長、成熟、飽和、衰退階段〕及市場開展空間、團隊實施工程的現(xiàn)有能力和開展?jié)摿Φ确矫婷枋鰟?chuàng)業(yè)時機。word文檔精品文檔分享傳統(tǒng)的機器人都是根據(jù)特定的應用X圍來開發(fā),對于任務明確的工業(yè)應用來講,這種機器人已經足夠滿足實際需要。然而由于市場全球化的竟爭,機器人的應用X圍要求越來越廣,機器人的柔性不能滿足市場變化的要求,解決這一問題的方法就是開發(fā)可重構機器人系統(tǒng),可重構模塊機器人具有靈活度高、環(huán)境適應能力強以及本錢低等特點,在工業(yè)裝配、軍事、災難救援、深空探測等領域具有廣泛的應用前景。因此本工程開發(fā)研制的可重構機器人系統(tǒng)先進性比擬強，由于市場正處于一個起步階段并且未來市場需求量會很大，所有研制成功后占據(jù)市場的時機也比擬大；另外工程實施團隊成員經歷豐富，根底力量雄厚，能夠擔負起開發(fā)可重構機器人系統(tǒng)的重任。綜上，本工程的創(chuàng)業(yè)時機比擬大，市場前景較為廣闊。第二局部創(chuàng)業(yè)團隊一、申報人申報人介紹〔300介紹申報人的創(chuàng)新意識、開拓能力、經營理念以及在科技、經濟、管理領域取得的主要業(yè)績。申報人耿濤，于2021年6月在華中科技大學獲得控制科學與工程工學博士學位，博士畢業(yè)后在XX大學任教至今，現(xiàn)任XX大學物理與電子學院副教授，主要研究方向是控制系統(tǒng)理論與應用，長期致力于先進控制理論與應用、船舶操縱控制等方面的研究工作，主持并參與了多個系統(tǒng)研發(fā)工程，工程工作經歷豐富。無論是在科研還是在教學方面都受到了教師和同學們的一致好評。近5借其超強的創(chuàng)新意識和開拓能力，取得了一系列研究成果，并轉化到了相關科技InformationTechnologyJournal?等雜志發(fā)表8篇學術論文，其中6篇EI檢索，是?AsianJournalofControl?，CCDC等多家期刊與會議的論文評閱人。二、創(chuàng)業(yè)團隊其他成員團隊其他成員介紹〔1000字之內〕：核心團隊包括擬任總經理、分管技術、市場、財務等方面的副總經理和同類職務的人員，介紹每一成員的受教育背景、能力與專長、工作業(yè)績等。word文檔精品文檔分享三、團隊創(chuàng)業(yè)能力開發(fā)能力〔200介紹團隊的研發(fā)隊伍和資金投入以及工程已取得的研究開發(fā)成果。創(chuàng)業(yè)團隊核心成員均擁有較強的教育和學術背景，同時具有在機器人領域的工程經歷。他們有著長期從事與本工程相關研究工作。這些團隊核心成員不但是技術上的領軍人物，同時也是擬定企業(yè)的開展戰(zhàn)略的制定者和執(zhí)行者，他們所具有的國際視野為擬定企業(yè)的開展樹立了一個高起點，并且奠定了其在國際競爭中“敢為人先〞的勇氣和意識，對“可重構模塊化機器人〞工程的順利實施與實現(xiàn)提供了堅實的根底。工程的資金投入大約為1000萬元。營銷能力〔200介紹團隊的經營模式和市場籌劃能力、銷售渠道等。瞄準國內市場需求量大、進口機器人產品還未大規(guī)模應用的領域，如：醫(yī)療以及危險作業(yè)等領域。建立以營銷經理為中心的專門營銷機構和營銷隊伍，充分利用工程申請人及其團隊的人脈，打通營銷渠道和建立起營銷網絡。同時，通過提供本產品相關的技術效勞與售后效勞，來推行并推廣本產品的使用。融資能力〔200介紹團隊的融資籌劃能力、融資渠道等。工程團隊根據(jù)實際情況可以采用多種融資方式與融資渠道，包括債權融資、股權融資、優(yōu)先股融資、租賃融資等方式。此外，工程負責人可以根據(jù)工程申請國家以及當?shù)卣膭?chuàng)業(yè)基金等，還可以采用風險投資，民間投資等方式進展融資。其他特殊能力〔100介紹創(chuàng)業(yè)工程已獲得的特殊資格認證或證明等。四、X家港擬辦企業(yè)情況企業(yè)名稱企業(yè)注冊時間企業(yè)注冊地申報人擔任企業(yè)法定代表人□是□否團隊人數(shù)博士碩士本科企業(yè)性質□內資外資□中外合資注冊資本萬元股東構成內容貨幣出資無形資產作價有形資產作價股權比例申報人團隊其他成員風險投資其他資金合計申報人不擔任或未擔任企業(yè)法定代表人的相關說明：說明申報人不擔任或未擔任word文檔精品文檔分享企業(yè)法定代表人的原因，介紹擬任企業(yè)法人代表的身份信息以及與其關系。word文檔精品文檔分享第三局部工程技術與產品〔效勞〕實現(xiàn)第一章工程技術方案一、工程總體技術概述〔一〕總體技術方案工程所依據(jù)的技術原理〔10001.可重構機器人的模塊與構型設計原理可重構模塊化機器人系統(tǒng)由一系列不同功能和尺寸特征的、具有一定裝配結構的模塊以搭積木的方式構成，能構成不同自由度和構型的機器人系統(tǒng)，適應不同的任務需求，模塊系統(tǒng)設計和基于模塊的構型設計是到達這一目標的關鍵?？芍貥嫏C器人系統(tǒng)的特點是一套構件，多種構型，在應用中，用戶需要進展二次設確定系統(tǒng)總體方案的主參數(shù)和各模塊的性能參數(shù)，選用模塊并進展裝配，完成基于模塊的系統(tǒng)設計，重構成一個完整的，滿足應用要求的機器人系統(tǒng)，這一過程就是構型設計。2.可重構機器人的運動學原理可重構模塊化機器人系統(tǒng)構型的多樣性，要求其運動學分析方法具有一定的通用性。采用運動螺旋表示，串聯(lián)機器人運動學正解可表示為形式簡潔統(tǒng)一的指數(shù)積形式，系統(tǒng)的運動學正解得到很好地解決?；谛亢椭笖?shù)積公式，在運動學正解的指數(shù)積公式的根底上可以構造運動學封閉形式逆解的幾何方法，即將整個運動學逆解問題分解成假設干可解的子問題，子問題具有明確的幾何意義和可重用性。采用指數(shù)積公式進展運動學分析的另一個優(yōu)點是易于對運動學方程進展微分以得到雅可比矩陣。雅可比矩陣將關節(jié)速度映射到末端執(zhí)行器的速度，可以分析機器人的奇異性和可操作性。由于并不是所有的構型都有封閉解，如冗余機器人或封閉解不存在的非冗余機器人，數(shù)值方法在可重構機器人的運動學逆解求解也得到廣泛研究。3.可重構機器人的動力學原理由于可重構機器人構型的多樣性，其動力學的分析和計算對可重構機器人模塊的選擇、構型的設計和校驗、運動仿真、控制系統(tǒng)的分析與綜合都有重要的作這些方程本質上是“等價〞的，但它們是對應于不同任務和目的而建立的，因此方程的構造不同?；贒enavit-Hartenberg(D—H)參數(shù)表示的動力學拉格朗日方程和迭代方式的牛頓—歐拉方法得到很好的解決。在基于運動螺旋與力螺旋表示的拉格朗日方程的根底上，將可重構機器人動力學計算的算法描述如下：(1)建立根底坐標系，確定各關節(jié)的運動旋量坐標，由pro/E軟件獲得各桿件的質量分布參數(shù)，在每一桿件的質心處建立一個坐標系，坐標軸統(tǒng)一取為與根底坐標系一致，并由指數(shù)積公式確定各桿件質心的初始位姿矩陣。(2)計算慣性矩陣，根據(jù)慣性矩陣計算哥氏矩陣。由指數(shù)積公式計算在給定關節(jié)變量，最后計算拉格朗日公式中的i，?θ項。(3)將作用在末端執(zhí)行器上的外力/力矩經坐標變換統(tǒng)一轉換到空間坐標系或物體坐標系，再經雅可比矩陣折算到各關節(jié)的驅動力矩。word文檔精品文檔分享(4)由拉格朗日方程計算對應于給定關節(jié)運動規(guī)律所對應的關節(jié)力矩。4.可重構機器人的路徑規(guī)劃原理機器人的路徑(path)是指一組有序的位姿集合，路徑規(guī)劃是確定使機器人末端執(zhí)行器按要求從初始點運動到目標點的一系列中間點?？紤]一般情況，討論多自由度關節(jié)機器人在有障礙物的復雜工作環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題。通過引入可視鄰點的概念，提出一種建立數(shù)值人工勢場的新算法，解決在復雜環(huán)境下機器人路徑規(guī)劃的兩個難點，即如何評價當前末端執(zhí)行器繞過障礙物到達目標點的距離信息，以及如何確定當前末端執(zhí)行器的運動方向。然后，在遺傳算法中結合數(shù)值人工勢場提供的特征信息進展機器人在關節(jié)空間的分段路徑規(guī)劃，以防止搜索的盲目性，提高算法的搜索能力。主要技術與性能指標〔5001.模塊與構型設計技術可重構機器人系統(tǒng)的特點是一套構件，多種構型，在應用中，用戶需要進展二次設計，即根據(jù)工作條件和設計要求確定機器人的構型。在智能設計系統(tǒng)開發(fā)工具DEST上開發(fā)構型設計系統(tǒng)，以人機交互方式實現(xiàn)構型的設計。采用層次分析法對構型設計方案進展評價和決策。將設計的模塊分為關節(jié)模塊、連桿模塊、末端執(zhí)行器模塊和根底單元模塊(輔助模塊)單自由度轉動關節(jié)、移動關節(jié)和多自由度腕關節(jié)。2.路徑規(guī)劃設計通過引入可視鄰點的概念，提出一種在機器人工作環(huán)境中建立數(shù)值人工勢場的新算法，然后結合這些特征信息，采用遺傳算法進展在關節(jié)空間的分段路徑規(guī)劃方法；軌跡規(guī)劃可以在笛卡爾空間進展，也可以在關節(jié)空間進展。由于路徑約束一般是在笛卡爾坐標中給定的，而關節(jié)驅動是在關節(jié)坐標中受控制的，因此規(guī)劃的軌跡應滿足在兩個不同坐標系的混合約束。3.分布式系統(tǒng)設計整個控制系統(tǒng)由路徑規(guī)劃層、軌跡規(guī)劃層和關節(jié)控制三個子控制層組成。對各關節(jié)進展了相關的硬件、軟件設計，采用帶Anti-windup校正的PID控制器實現(xiàn)位置控制；上位機與各關節(jié)控制器之間采用基于RS485的Modbus協(xié)議實現(xiàn)通信，以實現(xiàn)各關節(jié)的協(xié)調運動?！捕彻こ虅?chuàng)新內容創(chuàng)新類別□理論創(chuàng)新□應用創(chuàng)新□技術創(chuàng)新□工藝創(chuàng)新□構造創(chuàng)新工程創(chuàng)新內容〔1200創(chuàng)新內容要根據(jù)選擇的創(chuàng)新類別，用技術語言按創(chuàng)新點分條目描述，盡可能多用實驗數(shù)據(jù)，要有數(shù)據(jù)分析、比照。如果是技術創(chuàng)新，請說明目前一般采用什么技術，申報工程對什么技術進展了創(chuàng)新，；如果是構造創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，需進展新舊構造或工藝比照，并畫出新舊構造圖和工藝流程圖。本工程的創(chuàng)新點主要有以下幾個方面：1．對可重構機器人系統(tǒng)的模塊與構型進展設計時，在分析機器人一般構造的基礎上，對機器人的模塊劃分進展合理的方案設計，在機械構造設計方面，可重構機器人的電機驅動和傳動局部只能在關節(jié)處，而不能象傳統(tǒng)機器人可布置在關節(jié)word文檔精品文檔分享及相鄰的連桿處，因此需要簡湊、高效的驅動和傳動機構設計。為減少末端質量，采用2-DOF或3-DOF集成的緊湊腕關節(jié)模塊設計；為了重構的方便，將關節(jié)模塊和夾持器模塊設計成智能機電接口形式，具有通信、控制、伺服驅動、傳動、感知等功能，模塊本身成為一個自治性的單元。在智能設計系統(tǒng)開發(fā)工具DEST上開發(fā)構型設計系統(tǒng)，以人機交互方式實現(xiàn)構型的設計。采用層次分析法對構型設計方案進展評價和決策。2.對可重構機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃進展設計時，提出一種在機器人工作環(huán)境中建立數(shù)值人工勢場的新算法，然后結合這些特征信息，采用遺傳算法進展在關節(jié)空間的分段路徑規(guī)劃方法；軌跡規(guī)劃可以在笛卡爾空間進展，也可以在關節(jié)空間進展。由于路徑約束一般是在笛卡爾坐標中給定的，而關節(jié)驅動是在關節(jié)坐標中受控制的，因此規(guī)劃的軌跡應滿足在兩個不同坐標系的混合約束。討論機器人一般平面曲線的軌跡規(guī)劃方法，解決的問題包括：笛卡爾空間中控制節(jié)點的選取，節(jié)點間運動時間的分配，以及規(guī)劃軌跡與要求軌跡的位置偏差和姿態(tài)偏差的估計方法；關節(jié)空間中三次樣條函數(shù)插值以及滿足關節(jié)速度、加速度及力矩約束的方法。實現(xiàn)多關節(jié)機器人在復雜環(huán)境下的無碰撞路徑規(guī)劃；進展機器人的一般平面曲線軌跡規(guī)劃。3.對可重構機器人的分布式控制系統(tǒng)進展設計時，將整個控制系統(tǒng)分為路徑規(guī)劃層、軌跡規(guī)劃層和關節(jié)控制三個子控制層。對各關節(jié)進展了相關的硬件、軟件設計，采用帶Anti-windup校正的PID控制器實現(xiàn)位置控制；上位機與各關節(jié)控制器之間采用基于RS485的Modbus協(xié)議實現(xiàn)通信，以實現(xiàn)各關節(jié)的協(xié)調運動?！踩撑c工程相關的知識產權情況權利人相關說明：申報人或團隊使用單位知識產權〔申報人為非權利人〕的，要逐一說明是否得到了權利人的許可使用〔提供許可證明文件為有效〕、是否存在股權關系、合作關系等。二、工程技術開發(fā)可行性〔一〕工程技術開展現(xiàn)狀國內外相關技術的研究、開發(fā)現(xiàn)狀的介紹、分析〔1200國外對可重構機器人系統(tǒng)已經進展了大量的研究,目前已經開發(fā)的模塊化機器人系統(tǒng)或可重構機器人系統(tǒng)主要有兩類:一類是動態(tài)可重構機器人系統(tǒng),另一類是靜態(tài)可重構機器人系統(tǒng)。動態(tài)可重構機器人系統(tǒng)有:Pamecha和Chirikjian的構形變化機器人系統(tǒng)(MetamorphicRoboticSystem),它是由一套獨立的機電模塊組成的,每個模塊都有連接.脫開及越過相鄰模塊的功能,每個模塊沒有動力,但允許動力和信息輸入且可通過它輸?shù)较噜從K,構形改變是通過每個模塊在相鄰模塊上的移動來實現(xiàn)的,這種系統(tǒng)具有動態(tài)自重構的能力。Kotay等人提出了分子(Molecule)的概念,自重構機器人的模塊稱為分子,分子是建立自重構機器人的根底,分子和其它分子相連接且分子能夠在其它分子上運動形成任意的三維構造,是一種動態(tài)的自重word文檔精品文檔分享構系統(tǒng)。Yim研究了一種動態(tài)可重構移動機器人,不用輪子和履帶,而是通過稱為多邊形桿構造的模塊從尾部移到前端,實現(xiàn)重心移動,即機器人的移動,并能通過不同的構形適應不同的環(huán)境。Murata等人提出了一種三維自重構構造,其模塊為一種齊次構造且僅一種模塊,通過一個模塊在另一個模塊上的運動來動態(tài)的組成各種構造.靜態(tài)可重構機器人系統(tǒng)有:Benhabib的模塊化機器人,提出了基于遙驅動技術的模塊機器人單元,驅動方式類似于傳統(tǒng)的工業(yè)機器人,認為驅動局部太重,影響模塊機器人的能力,雖然采用該驅動方式使模塊化機器人柔性降低,但易實現(xiàn),是一個折衷的方案。Paredis,Brown和Khosla的可重構模塊化機器人系統(tǒng)(RMMS),它利用一套可交換的不同尺寸和特性的連桿和關節(jié)模塊,通過組成這些通用模塊,能夠裝配出各種專用的機器人,這種系統(tǒng)特別適用于可重構,并且考慮了軟件可重構。Chen等人的模塊化可重構機器人,設計了模塊庫,并研究了構形的設計及運動學和動力學的分析方法。Han等人的模塊化機器人機械臂,對模塊的機械設計方面開發(fā)了一套軟件來實現(xiàn)構形的設計。Hui等人提出了一種IRIS裝置,它是一種模塊化.可重構和可擴展的機器人系統(tǒng),該裝置具有2臺42dof轉動關節(jié)機器人,每臺機器人均可重構成各種構形,每個關節(jié)由DC電機諧波減速驅動,并裝有位置.力矩傳感器,它的軟件也和硬件一樣設計成模塊化的、可擴展的和可重構的。Fujita等人開發(fā)了一個可重構機器人平臺,它是基于Sony公司開發(fā)的OPEN2R標準來建立各種軟、硬件模塊,通過模塊組成各種不同的機器人構造,該平臺主要用于玩具娛樂業(yè).Matsumaru提出了TOMMS系統(tǒng)(ToshibaModularManipulatorSystem),它是由關節(jié)模塊.連桿模塊和有操縱桿的控制單元組成的,通過人工能夠構成各種構形的機器人,其運動學是在構形確定的情況下進展的。Habibi等人研究了可重構液壓驅開工業(yè)機器人的設計問題.AMTEC公司生產的POWERCUB品是模塊化的機器人,目的是以各種特定的機器人滿足各種生產需要。國內對于可重構機器人的探索起步較晚，還處于初級階段。中科院XX自動化所的于蘇洋對國內可重構機器人的開展進展了戰(zhàn)略前瞻；XX復旦大學的聶愛英依托泛函分析理論，構建了靜力學和動力學運動方程，并利用遺傳算法進展了模擬推演。XX大學的王琦開發(fā)出基于模糊控制的可重構機器人拓撲構造模型。清華大學，航空航天大學，理工大學，XX工業(yè)大學和中國科技人學也在進展相關內容的研究，成果頗豐。〔二〕工程主要研究內容工程研究開發(fā)內容及涉及的關鍵技術及技術指標描述〔1500工程研究開發(fā)的主要內容及涉及的關鍵技術及技術指標。(1)可重構機器人系統(tǒng)的模塊設計與構型設計可重構模塊化機器人系統(tǒng)的適應性和可重構性取決于模塊本身的性能及模塊之間的匹配連接能力。在分析機器人一般構造的根底上，對機器人的模塊劃分進展合理的方案設計；為了重構的方便，將關節(jié)模塊和夾持器模塊設計成智能機電接口形式，具有通信、控制、伺服驅動、傳動、感知等功能，模塊本身成為一個自治性的單元。在此根底上設計供實驗研究的模塊系統(tǒng)?？芍貥嫏C器人系統(tǒng)的特點是一套構件，多種構型，在應用中，用戶需要進展二次設計，即根據(jù)工作條件和設計要求確定機器人的構型。在智能設計系統(tǒng)開發(fā)工具DEST上開發(fā)構型設計系統(tǒng)，以人機交互方式實現(xiàn)構型的設計。采用層次分析法對構型設計方案進展評價和決策。word文檔精品文檔分享(2)可重構機器人系統(tǒng)的運動學分析由于可重構機器人構型的多樣性，研究其運動學逆解的通用計算方法是應用中的關鍵問題。采用運動旋量和指數(shù)積公式建立可重構機器人的運動學模型，系統(tǒng)地分析指數(shù)積公式的化簡方法、子問題的分類和計算方法，為可重構機器人封閉形式的運動學逆解提供一種通用的、可分解的計算方法，以降低求解的復雜性；由于并非所有的構型都有封閉解，如冗余機器人或封閉解不存在的非冗余機器人，基于雅可比矩陣的數(shù)值迭代法計算運動學逆解為此提供了一種通用的方法。可重構機器人的自由度和工作空間可以靈活定制，工作空間的自動計算是設計和校核中的一個重要問題。討論采用降維搜索和二分法計算工作空間的邊界點，以及采用雙向鏈表確定工作空間多連域截面封閉曲線的算法，以方便地確定工作空間的各個截面的形狀、面積以及整個工作空間的形狀、體積，使算法具有良好的通用性。(3)可重構機器人系統(tǒng)的動力學分析可重構機器人的動力學分析和計算對可重構機器人的模塊選擇、構型設計和校驗、運動仿真、控制系統(tǒng)的分析與綜合都有重要的作用。在運動螺旋與力螺旋的根底上，討論采用拉格朗日方程對可重構機器人進展動力學分析的方法。將運動螺旋表示的指數(shù)積公式、雅可比矩陣，以及力螺旋及其變換應用到動力學的拉格朗日方程中，以得到封閉顯式的拉格朗日方程，使可重構機器人系統(tǒng)的動力學計算形式簡潔，易于程序化實現(xiàn)；便于進展控制系統(tǒng)的分析與綜合，適應可重構機器人構型多變的特點。(4)可重構機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃路徑規(guī)劃是確定使機器人末端執(zhí)行器按要求從初始點運動到目標點的一系列中間點?？紤]一般情況，討論多自由度關節(jié)機器人在有障礙物的復雜工作環(huán)境中的的路徑規(guī)劃問題。通過引入可視鄰點的概念，提出一種在機器人工作環(huán)境中建立數(shù)值人工勢場的新算法，然后結合這些特征信息，采用遺傳算法進展在關節(jié)空間的分段路徑規(guī)劃方法；軌跡規(guī)劃可以在笛卡爾空間進展，也可以在關節(jié)空間進展。由于路徑約束一般是在笛卡爾坐標中給定的，而關節(jié)驅動是在關節(jié)坐標中受控制的，因此規(guī)劃的軌跡應滿足在兩個不同坐標系的混合約束。討論機器人一般平面曲線的軌跡規(guī)劃方法，解決的問題包括：笛卡爾空間中控制節(jié)點的選取，節(jié)點間運動時間的分配，以及規(guī)劃軌跡與要求軌跡的位置偏差和姿態(tài)偏差的估計方法；關節(jié)空間中三次樣條函數(shù)插值以及滿足關節(jié)速度、加速度及力矩約束的方法。(5)可重構機器人的分布式控制系統(tǒng)由于可重構機器人的關節(jié)設計成智能關節(jié)，以及其自由度、構型的多樣性，控制系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)由路徑規(guī)劃層、軌跡規(guī)劃層和關節(jié)控制三個子控制層組成。對各關節(jié)進展了相關的硬件、軟件設計，采用帶Anti-windup校正的PID控制器實現(xiàn)位置控制；上位機與各關節(jié)控制器之間采用基于RS485的Modbus協(xié)議實現(xiàn)通信，以實現(xiàn)各關節(jié)的協(xié)調運動。〔三〕工程技術路線描述工程技術路線描述〔1200工藝流程圖、產品構造圖、框架圖等。第一步是對可重構機器人系統(tǒng)的模塊設計與構型設計。模塊化設計可提高系統(tǒng)word文檔精品文檔分享的柔性，可擴展性、可維護性和可交換性，在機器人設計中受到廣泛重視?？芍貥嬆K化機器人系統(tǒng)由一系列不同功能和尺寸特征的、具有一定裝配構造的模塊以搭積木的方式構成，能構成不同自由度和構型的機器人系統(tǒng)，適應不同的任務需求，模塊系統(tǒng)設計和基于模塊的構型設計是到達這一目標的關鍵。將設計的模塊分為關節(jié)模塊、連桿模塊、末端執(zhí)行器模塊和根底單元模塊(輔助模塊)，其中關節(jié)模塊又分為三種形式：單自由度轉動關節(jié)、移動關節(jié)和多自由度腕關節(jié)。為了重構的方便，關節(jié)模塊和夾持器設計成智能機電接口形式，具有通信、控制、伺服驅動、傳動、感知等功能。構型設計是一種非構造化的設計問題，即難以用數(shù)學模型來描述，難以用數(shù)值方法來求解。要實現(xiàn)這一類問題的求解，適合采用人工智能來完成符號知識的建模和處理。本工程在智能設計系統(tǒng)開發(fā)工具DEST上開發(fā)可重構模塊化機器人構型設計系統(tǒng)。構型設計系統(tǒng)可以協(xié)助設計者進展構型的分析、選擇、評價和決策，結合計算機的信息的存儲、檢索和計算能力，以及設計者的分析、判斷、經歷、直覺和抽象思維能力，以人機交互方式實現(xiàn)構型的設計。第二步是設計可重構機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃機器人的路徑是指一組有序的位姿集合，路徑規(guī)劃是確定使機器人末端執(zhí)行器按要求從初始點運動到目標點的一系列中間點。考慮一般情況，討論多自由度關節(jié)機器人在有障礙物的復雜工作環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題。通過引入可視鄰點的概念，提出一種建立數(shù)值人工勢場的新算法，解決在復雜環(huán)境下機器人路徑word文檔精品文檔分享規(guī)劃的兩個難點，即如何評價當前末端執(zhí)行器繞過障礙物到達目標點的距離信息，以及如何確定當前末端執(zhí)行器的運動方向。然后，在遺傳算法中結合數(shù)值人工勢場提供的特征信息進展機器人在關節(jié)空間的分段路徑規(guī)劃，以防止搜索的盲目性，提高算法的搜索能力。第三步是設計可重構機器人系統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)由于可重構機器人的關節(jié)設計成智能關節(jié)，以及其自由度、構型的多樣性，控制系統(tǒng)應采用分布式控制系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)由三個子控制層組成。第一層為路徑規(guī)劃控制層，實現(xiàn)作業(yè)過程規(guī)劃和指定路徑；第二層為軌跡規(guī)劃層，規(guī)劃各關節(jié)的時基關節(jié)變量，產生各關節(jié)的運動指令，通過RS-485網絡，采用Modbus第三層為關節(jié)控制層，接收上位機的指令，完成各關節(jié)的運動控制。各關節(jié)控制器進展關節(jié)的運動控制，節(jié)點管理并向上位機致關節(jié)運行狀態(tài)信息。〔四〕工程技術實現(xiàn)依據(jù)設計思想依據(jù)〔200包括文獻，或專利，或創(chuàng)造等。word文檔精品文檔分享[1]王衛(wèi)忠，可重構模塊化機器人系統(tǒng)關鍵技術研究，XX工業(yè)大學博士學位論文，2007.[2]潘新安，王洪光，姜勇，李正，高文斌.一種模塊化可重構機器人系統(tǒng)的研制.智能系統(tǒng)學報,2021,8(4):292-298.[3]王春燕,秦利明,李軍.可重構模塊化機器人平臺設計.設計與研發(fā),2021年〔03〕.[4]周冬冬,王國棟,肖聚亮,洪鷹.新型模塊化可重構機器人設計與運動學分析.整機和系統(tǒng)設計,2021〔01〕.關鍵技術實現(xiàn)依據(jù)〔500包括理論依據(jù)、實驗依據(jù)等可重構模塊化機器人系統(tǒng)的適應性和可重構性取決于模塊本身的性能及模塊之間的匹配連接能力。采用運動旋量和指數(shù)積公式建立可重構機器人的運動學模型，系統(tǒng)地分析指數(shù)積公式的化簡方法、運動學逆解子問題的分類及其計算方法，為可重構機器人封閉形式的運動學逆解的自動生成提供一種可分解的計算方法，降低了求解的復雜性。在運動螺旋與力螺旋的根底上，采用拉格朗日方程對可重構機器人進展動力學分析。將運動螺旋表示的指數(shù)積公式、雅可比矩陣，以及力螺旋及其變換應用到動力學的拉格朗日方程中，得到封閉顯式的拉格朗日方程，可以分析復雜的受力情況，使可重構機器人系統(tǒng)的動力學計算形式簡潔，易于程序化實現(xiàn)；便于進展構型的設計、校驗以及控制系統(tǒng)的分析與綜合?；跈C器人工作環(huán)境中建立數(shù)值人工勢場的算法，結合數(shù)值人工勢場提供的特征信息，采用遺傳算法在關節(jié)空間進展分段路徑規(guī)劃，一種滿足笛卡爾空間與關節(jié)空間混合約束的機器人平面曲線軌跡規(guī)劃方法。根據(jù)規(guī)劃的軌跡與要求的軌跡的偏離情況，非均勻地插入控制節(jié)點，通過增加有限的控制節(jié)點，來有效地控制偏差，減少計算量。工程技術實現(xiàn)主要面臨的風險及應對措施〔800分析可能產生的技術風險因素對實現(xiàn)預期目標的影響和敏感度，闡述控制風險的應對措施。1.技術風險由于本工程所研究開發(fā)的機器人是技術難度較大的機電一體化產品，存在一定的技術風險，技術力量是否足夠強大、員工操作的熟練程度以及經歷的豐富性都工程的成功與否存在在不可無視的影響作用。主要包括產品機械構造的設計與制造、動力學參數(shù)辨識及建模、伺服控制系統(tǒng)的性能、驅動電機的構造及性能等方面。應對措施：XX大學物理與電子學院副教授耿濤，主要研究方向是控制系統(tǒng)理論與應用，長期致力于先進控制理論與應用、船舶操縱控制等方面的研究工作。其團隊已經完成了多個機器人相關的工程，具有豐富的工程經歷和管理經歷，也為可重構模塊化機器人工程的實現(xiàn)奠定了良好的根底。因此，本工程的技術縫隙可以躲避。2.市場風險近年來，世界工業(yè)機器人每年以6%的速度增長，世界市場需求不斷增大。工業(yè)機器人在我國還屬于新興市場，每年以100%以上的速度得到了快速開展，因此，只要本工程的定位準確，產品在技術水平可、質量和可靠性方面能滿足用戶需求，其市場風險是可以躲避的。word文檔精品文檔分享3.管理風險工程單位以股份制和現(xiàn)代企業(yè)模式運行，工程那么實行課題組長負責制。企業(yè)與工程負責人簽訂相關的責任狀，同時加強工程科學管理和監(jiān)視，加強工程進度檢查，可確保工程的管理方向降低到最小。4.財務風險根據(jù)工程實施的方案進度及相應的資金配置、進度表，工程單位的財務方案以每年年底所?，F(xiàn)金來方案次年的生產規(guī)模與研發(fā)費用，所以可以回避資金周轉不靈等風險。三、工程技術成熟性工程所處階段□論證□研發(fā)□中試□批量生產工程產品銷售〔效勞〕情況□無銷售□試銷□批量關鍵技術成熟性分析〔800包括工程產品采用的現(xiàn)有成熟關鍵技術、已攻克的關鍵技術、待研究的關鍵技術，結合關鍵技術的實驗、生產運用數(shù)據(jù)情況，分析工程產品技術指標數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和關鍵技術成熟程度〔尚未成熟、比擬成熟、成熟〕。現(xiàn)有成熟技術：當前出現(xiàn)的一些可重構機器人系統(tǒng)有美國的RoboticsResearchCorporation設計了系列化的關節(jié)模塊，由此可以組裝成不同尺寸，不現(xiàn)載荷的7-DOF靈巧機器人臂。系統(tǒng)模塊分為三種，側滾(Roll)和俯仰(Pitch)和末端帶執(zhí)行器機械接口的旋轉關節(jié)(TerminalRoll)三種。關節(jié)驅動模塊具有大負載/重量比，將控制器、驅動器內嵌在關節(jié)中，采用內部布線；模塊之間采用快速連接機構，可以方便地進展維護和構型變化?？刂葡到y(tǒng)采用開放架構和R2分布式控制系統(tǒng)(DCS算法，位置/力混合控制的阻抗控制和柔順控制算法等。在工業(yè)、航空、航天，國防、科研等領域得到廣泛應用。而在國內方面，中國科學院XX自動化研究所基于可重構思想設計了一種可重構星球探測機器人系統(tǒng)RPRS，采用模塊化的通信系統(tǒng)，監(jiān)控平臺通過無線方式與子機器人控制系統(tǒng)通信，致控制子機器人的指令，子機器人內部采用CAN總線對操作臂進展控制，航空航天大學開發(fā)了用于完成復雜地形偵察作業(yè)的可重構履帶機器人，研究了模塊化的機械電氣構造和控制方法實現(xiàn)，采用了基于ARM的實時嵌入式控制系統(tǒng)實現(xiàn)分布式控制?？梢曰谝陨霞夹g進展研究和改良。本工程待研究的關鍵技術包括：可重構機器人的模塊與構型設計技術，關鍵是研究如何更合理高效的劃分模塊以及選擇適宜的構型，需要經過屢次試驗比照驗證，得到最優(yōu)的結果；可重構機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃問題，討論多自由度關節(jié)機器人在有障礙物的復雜工作環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題，解決在復雜環(huán)境下機器人路徑規(guī)劃的兩個難點問題；可重構機器人的控制系統(tǒng)問題，由于可重構機器人的關節(jié)設計成智能關節(jié)，以及其自由度、構型的多樣性，控制系統(tǒng)可以采用分布式控制系統(tǒng)。本想選擇使用的技術還處于尚未成熟階段，正在研發(fā)測試的過程中，需要不斷的進展測試、優(yōu)化、改良，使得本工程設計的可重構機器人更加完善。word文檔精品文檔分享工程產品可靠性分析〔200介紹提高工程產品可靠性的關鍵環(huán)節(jié)所采用的技術原理和措施以及經實驗或生產已經到達的指標，分析其可靠性。設計可重構機器人的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃時，通過不斷的進展數(shù)值模擬以及實際測試，逐步解決在復雜環(huán)境下機器人路徑規(guī)劃問題。設計可重構機器人的分布式控制系統(tǒng)時，對各關節(jié)進展了相關的硬件、軟件設計，采用帶Anti-windup校正的PID控制器實現(xiàn)位置控制；上位機與各關節(jié)控制器之間采用基于RS485的Modbus協(xié)議實現(xiàn)通信，以實現(xiàn)各關節(jié)的協(xié)調運動，可靠性比較強。工程產品技術檢測情況：已檢測：填寫檢測單位、檢測意見、檢□已檢測測時間，并附檢測意見掃描件。□尚未檢測第二章工程產品〔效勞〕化一、工程產品〔效勞〕特性產品形態(tài)□最終消費產品□工業(yè)產品□工業(yè)中間產品□技術效勞□其它產品〔效勞〕用途〔200介紹產品〔效勞〕的主要功能、應用領域。能夠應用到很多復雜和危險的環(huán)境中，可重構機器人可以應用到醫(yī)療，科學探索以及危險作業(yè)等方面。動態(tài)可重構機器人系統(tǒng)主要適用于玩具行業(yè)及非制造行業(yè),如空間機器人，危險作業(yè)環(huán)境下的特殊機器人等,靜態(tài)可重構機器人系統(tǒng)主要適用于工業(yè)機器人。例如醫(yī)療方面可以設計小型的移動機器人，進入人體器官(如腸道、血管)完成手術和定點給藥。在太空探索方面，探月工程需要機器人來完成各種作業(yè)，正像美國的勇氣號和機遇號機器人在火星上執(zhí)行作業(yè)一樣。目前可重構機器人已經在這方面得到應用。危險環(huán)境作業(yè)方面，具有較大的自由度以及自身構造可以替換、修整是可重構機器人有別于其它移動機器人的一大特性。產品〔效勞〕性能比擬優(yōu)勢〔600介紹產品〔效勞〕與同類產品〔服務〕比擬所具有的產品〔效勞〕性能、指標、功能、價格等方面比擬優(yōu)勢?？梢杂昧斜碚f明?？芍貥嬆K化機器人在許多方面都有著傳統(tǒng)機器人不具有的很多優(yōu)點：1．系統(tǒng)設計簡單化、降低了本錢。根據(jù)不同任務要求和實際環(huán)境上的改變，機器人控制系統(tǒng)的模塊數(shù)量也不能完全確定，有的或許很多，到達幾百甚至上萬個，而有的控制系統(tǒng)的模塊數(shù)量可能很少只有幾十個，整個機器人的性能上主要通過這些分散的模塊所表達。在這種特定的情況之下，每個模塊只需要完成一定功能上的控制就行，模塊的構造上就得到了很大程度上的簡化。而整個機器人系統(tǒng)而這些模塊能夠按照一定的拓撲構造連接組成新的構型，并且這些模塊可以重復使用，從而大大降低了整個系統(tǒng)的復雜性和本錢。2．替代性強。各個模塊都具有一樣的外在構造，因此有些模塊之間可以相互替代使用。在整個機器人的系統(tǒng)中每一個模塊器都起著各自不同的作用職能。一局部模塊在功能上也一樣，當某個模塊在機器人系統(tǒng)正常運行過程中word文檔精品文檔分享出現(xiàn)故障了導致無法經常運行的情況下，就可以使用功能一樣的模塊來替換下出現(xiàn)故障的模塊，保證了整個系統(tǒng)正常地穩(wěn)定運行。3．適應能力強，應用廣泛。模塊化的機器人的構造可以根據(jù)不同的任務具體要求來重新構型。因此，不同構造的機器人有不同的工作環(huán)境和空間，適應于不同的工作任務要求，對不同的環(huán)境和任務適應能力強。4．具有較高系統(tǒng)穩(wěn)定性。每一個模塊單元上的設計都相當?shù)暮唵?，每個模塊本身都具備一定的穩(wěn)定性，在整個系統(tǒng)正常運行中都擔當著各自的功能。系統(tǒng)整體性能上的表達受單個模塊的影響是很小的，從而即便是某些個別的模塊在系統(tǒng)正常運行時出現(xiàn)了問題，整個系統(tǒng)受到的影響也是極其微小的，整個系統(tǒng)依舊能夠正常、穩(wěn)定的運行。二、產品〔效勞〕化實施方案產品〔效勞〕具備進入市場年度產品能夠批量生產年度產品〔效勞〕化實施方案的具體進度安排、階段目標及主要工作內容〔600字根據(jù)以上國內外可重構機器人的未來幾年的開展趨勢以及工程的自身情況，我們對擬定及本工程產品的進度安排以及階段目標如下所示：一，研發(fā)制作階段，首先進展融資，并且集中力量對本工程產品-可重構模塊化機器人原型進展研發(fā)制作，對各個關鍵技術進展專門的研發(fā)和攻關。按照預期的工程方案，研制出本產品的原型樣機，并不斷進展試驗，優(yōu)化，直到達到理想的要求。二：銷售推廣階段，通過對產品的宣傳推廣，到達小批量的生產與銷售規(guī)模，為本工程產品進入市場做準備。預定銷售臺數(shù)20臺，銷售額300萬元，純利潤到達100萬元，國際市場占有率0.02%，國內市場占有率0.12%。三：全面進入市場階段，在銷售推廣的根底上，實現(xiàn)中批量的生產與銷售確定自主品牌的形成。預定銷售臺數(shù)80臺，銷售額1,200萬元，純利潤到達400萬元，國際市場占有率0.06%，國內市場占有率0.44%。從而盡早的使本工程在實施初期的投資到達盈虧平衡。而在五年之后，世界經濟會從目前的低迷狀態(tài)再次走向一個大開展的階段，機器人的世界需求量與國內需求量又會得到一個大幅度的增長。加之中國經濟已得到空前的大開展，這是實現(xiàn)全面工業(yè)生產自動化的變革時期，所以我們可以估計全球機器人銷量的年均增長不會低于5%，國內工業(yè)機器人銷量的年均增長將會到達15%的增長率，而海外進口工業(yè)機器人銷量由于仍然受到高額關稅的影響只能出現(xiàn)最大10%的增長幅度。因此可以認為五年之后正是中國民族企業(yè)大力開展工業(yè)機器人的大好時機，有至少3千臺的市場空間可以供民族企業(yè)自由發(fā)揮。機器人的市場前景比擬廣闊。產品〔效勞〕化擬執(zhí)行的質量標準類型：填寫具體執(zhí)行的標準文件名稱?！鯂H標準□國家標準□地方標準□行業(yè)標準□企業(yè)標準□其他工程產品〔效勞〕應取得的相關許可認證證書：填寫具體應取得的許可認證證書名稱。word文檔精品文檔分享word文檔精品文檔分享第四局部工程產品〔效勞〕市場與競爭第一章市場概述行業(yè)及市場概述〔1000簡要介紹國內外行業(yè)狀況、市場容量，要有數(shù)據(jù)分析、比照。1.行業(yè)開展：增長態(tài)勢延續(xù)1)預計2021年全球工業(yè)機器人銷售量25萬臺從2021年第四季度起，全球金融風暴導致工業(yè)機器人的銷量急劇下滑。2021年全球工業(yè)機器人市場逐漸由2021年的谷底恢復。2021年是全球工業(yè)機器人市場自1961年以來的行業(yè)頂峰，全年銷售達16.6萬臺。2021年全球工業(yè)機器人銷量為15.9萬臺，略有回落，主要原因是電氣電子工業(yè)領域的銷量有所下滑，但汽車工業(yè)機器人銷量延續(xù)增長態(tài)勢。隨著全球制造業(yè)產能自動化水平提升，特別是中國制造業(yè)升級，我們估計到2021年全球工業(yè)機器人銷量到達259.5%。2)預計到2021年全球工業(yè)機器人市場容量2700億2021年全球機器人本體市場容量為530億元，本體加集成市場容量按本體大約三倍算，估計1600億元。估計2021年至2021年，包含本體和集成在內的全球工業(yè)機器人市場，年復合增長率約為11%。預計2021年全球工業(yè)機器人市場容量將到達2700億元。3)預計到2021年全球效勞機器人市場容量接近500億根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，2021年全球個人(或家庭)用效勞機器人市場容量為73億元，公共效勞機器人市場容量為208市場容量更大。預計2021-2021年個人(或家庭)用效勞機器人市場容量增長率為7%，公共效勞機器人市場容量年均復合增長率為17%。到2021年，全球效勞機器人市場容量將接近500億元。如果智能家居算是廣義的效勞機器人，效勞機器人市場容量會大很多。2.全球機器人行業(yè)布局：日歐產業(yè)優(yōu)勢明顯，中國市場潛力巨大1)工業(yè)機器人市場銷量與存量全球工業(yè)機器人本體市場以中歐美日為主。日、美、德、韓、中五國存量占全球比例達71.24%，銷量達69.92%。截至2021年底，全球機器人累計銷量到達247萬臺。機器人平均使用壽命為12年，最長15年。估計現(xiàn)在全球機器人存量在120萬臺-150萬臺之間。分區(qū)域看，亞洲/澳洲增幅到達9%。亞洲增幅主要由中國需求拉動，因為中國2021年工業(yè)機器人銷量增幅到達30%。分生產地和消費地看，日本是唯一的工業(yè)機器人凈出口國，擁有全球最大的機器人產能，占據(jù)全球機器人產量的66%。機器人消費地最大的區(qū)域是除日本以外的亞洲地區(qū)，占比約34%word文檔精品文檔分享美日德三國的機器人銷量占機床銷量比穩(wěn)定在一定區(qū)間內(15%-25%)，說明這三國的機器人銷量趨勢與機床銷量趨勢根本一致，也說明機器人行業(yè)開展較為穩(wěn)2006-2021年間雖然有所提升，但仍然處于一個較低水平，5%不到。因此，中國機器人行業(yè)開展?jié)摿€很大。工程產品〔效勞〕的市場需求程度〔1200承受的容量，國內、外市場在那，主要市場在那。美國、歐洲、日本、韓國等興旺國家長期高度重視機器人產業(yè)開展，紛紛推出開展機器人產業(yè)的國家戰(zhàn)略規(guī)劃。中國目前正處于建立創(chuàng)新型國家的決定性階段，必須更多依靠科技創(chuàng)新引領和支撐經濟開展。因此，以科技創(chuàng)新為核心，大力開展中國民族品牌機器人產業(yè)，對于我國經濟開展模式和產業(yè)構造調整勢在必行。2021年6月，在中國科學院和中國工程院兩院大會上重點指出機器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠〞，是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的向國家級戰(zhàn)略層面。伴隨勞動力的構造性短缺以及勞動力本錢的急劇上升，我國勞動力紅利時代這使國內機器人產業(yè)迎來了大開展的春天。我國繼2021年成為全球最大的機器人市場后，2021年機器人銷量又創(chuàng)新2021年工業(yè)機器人保有量有望到達全球第一。中國機器人密度明顯低于德國、日本等興旺國家，中國機器人市場的需求與供給存在龐大的缺口，未來市場空間巨大，這將為我國集中資源，開展國產機器人產業(yè)提供強勁動力。?機器人產業(yè)“十三五〞開展規(guī)劃?提出了今后五年中國機器人產業(yè)的主要開展方向，工信部將重點推進工業(yè)機器人在輪胎、陶瓷等原材料行業(yè)，民爆等危險作業(yè)行業(yè)，鍛造鑄造等金屬工業(yè)行業(yè)以及國防軍工領域的推廣應用;?規(guī)劃?也對效勞機器人行業(yè)開展進展了頂層設計，家庭輔助類機器人以更高的性價比解放人類雙手。從應用X圍來看，動態(tài)可重構機器人系統(tǒng)主要適用于玩具行業(yè)及非制造行業(yè)，如空同機器人．危險作業(yè)環(huán)境下的特殊機器人等，靜態(tài)可重構機器人系統(tǒng)主要適用于工業(yè)機器人。因此無論在國內還是在國外，可重構模塊化機器人都有著廣泛的市場。工程產品〔效勞〕的目標市場〔500結合產品〔效勞〕優(yōu)勢、團隊優(yōu)勢，確定本產品〔效勞〕的目標顧客、目標市場和市場競爭力，可能的市場地位和市場份額。通過模塊的制作而構成的可重構機器人，不僅具有機構簡單的特點，而且通過自身的變形組合使其能夠適應很多復雜的環(huán)境。相對于傳統(tǒng)的移動機器人，可重構機器人具有很多優(yōu)點，能夠應用到很多復雜和危險的環(huán)境中，可重構機器人有廣泛的應用前景。可重構機器人可以應用到：1.醫(yī)療:設計小型的移動機器人，進入人體器官(如腸道、血管)完成手術和定點給藥是機器人研究的一個新的熱門領域。2.科學探險和狀況檢查：代替或局部代人去完成危險環(huán)境中的作業(yè)是研制機器人的主要目的之一?？茖W探索是科學家探索大自然奧秘和豐富地質資源的有利手段，但是常常因為環(huán)境和氣候惡劣，無法到達目的地完成指定的探險任務。3.太空探索：探月工程需要機器人來完成各種作業(yè)，正像美國的勇氣號和機遇號機器人在火星上執(zhí)行作業(yè)一樣。目前可重構機器人已經在這方面得到應用。4.危險環(huán)境作業(yè)：較大的自由度以及自身構造可以替換、修整是可重構機器人word文檔精品文檔分享有別于其它移動機器人的一大特性。它可以穿越狹小空間、進入危險環(huán)境，然后完成操作任務。因此可重構模塊化機器人研制成功后將會占據(jù)較大的市場份額，本工程的生產目標為5年到達年500臺的生產能力，現(xiàn)在國內市場占據(jù)一定地位，然后推向國際市場，根據(jù)目前世界與國內的生產銷售情況，可以預測我們的產品的國際市場的占有率為0.34%2%器人，在市場將會具有較強的競爭力。第二章競爭優(yōu)勢分析工程產品〔效勞〕的主要競爭者〔300描述現(xiàn)實和可能的競爭對手產品〔效勞〕的技術現(xiàn)狀、銷售額、所占市場份額等。目前世界上工業(yè)機器人的年銷售臺數(shù)約為151萬臺以上，但是外國的機器人產品占據(jù)了絕對優(yōu)勢，可以說99%以上為海外產品，如歐洲的ABB，日本的安川電機、FANUC等。而國內的產品只有XX新松等數(shù)家企業(yè)，其生產能力再大，也只能占領市場的1%不到。所以說，工業(yè)機器人的市場競爭主要是針對海外進口產品。工程產品〔效勞〕競爭優(yōu)勢分析〔500從產品〔效勞〕的優(yōu)勢、進入市場時機〔空白/新開發(fā)/成長/高成長/成熟/業(yè)管理優(yōu)勢等多方面分析與市場同類產品的競爭優(yōu)勢。盡管海外企業(yè)的市場占有率很大，但比起汽車行業(yè)來說，目前正中國國有品牌翻開市場大展宏圖的好時機，原因有以下兩個：1.比起汽車行業(yè)，世界機器人企業(yè)的數(shù)量并不多，主要的也不過、5家。而企業(yè)用于擴大再生產的資金有限，這使得機器人的市場永遠是需大于求；2.中國國內市場每年有2萬臺以上的需求，而對機器人關稅的提高，加之海外產品本身價格昂貴，所以導致國內制造業(yè)積極尋求價廉物美的國有產品。所以，可以說每年有2000臺以上的市場空間供國有企業(yè)開展開拓。因此可以看出目前可重構機器人的市場是供遠遠小于求，并且正處于一個起步開展的階段，可以說目前是不存在競爭環(huán)境的，只要加大研發(fā)投入并不斷的進展創(chuàng)新和技術攻關，并迅速形成可重構機器人的產業(yè)化，就能盡快占據(jù)原始市場，并在劇烈的市場競爭中占據(jù)有利地位。第三章工程實施風險及應對措施市場風險與應對措施〔300分析可能產生的市場風險因素〔客源流失、市場疲軟、價格波動等〕對產品市場的影響和敏感度，闡述控制風險的應對措施。本工程所研究開發(fā)的可重構機器人是技術難度較大的機電一體化產品，存在一定的技術風險。主要包括產品模塊系統(tǒng)的規(guī)劃與設計，機械構造的設計與制造、動力學參數(shù)辨識及建模、伺服控制系統(tǒng)的性能、驅動電機的構造及性能等方面。應對措施：XX大學物理與電子學院副教授耿濤，主要研究方向是控制系統(tǒng)理論與應用，長期致力于先進控制理論與應用、船舶操縱控制等方面的研究工作。其團隊已經完成了多個機器人相關的工程，具有豐富的工程經歷和管理經歷，也為可重構模塊化機器人工程的實現(xiàn)奠定了良好的根底。因此，本工程的技術縫隙可以躲避。word文檔精品文檔分享競爭風險與應對措施〔300〔經對競爭力的影響和敏感度，闡述控制風險的應對措施。近年來，世界機器人每年以6%的速度增長，2007年，世界市場需求已達10萬臺以上。機器人在我國還屬于新興市場，每年以100%以上的速度得到了快速開展。而可重構機器人屬于機器人研究的一個新領域，國內外很多公司公司都在投入研發(fā)力度，競爭比擬劇烈。因此，只要本工程的定位準確，產品在技術水平可、質量和可靠性方面能滿足用戶需求，其市場風險是可以躲避的。管理風險與應對措施〔300分析企業(yè)管理活動中可能產生的管理風險因素〔人事、人員流動、關鍵雇員依賴等〕對產品開發(fā)和生產的影響和敏感度，闡述控制風險的應對措施。工程單位以股份制和現(xiàn)代企業(yè)模式運行，工程那么實行課題組長負責制。企業(yè)與工程負責人簽訂相關的責任狀，同時加強工程科學管理和監(jiān)視，加強工程進度檢查，可確保工程的管理方向降低到最小。根據(jù)工程實施的方案進度及相應的資金配置、進度表，工程單位的財務方案以每年年底所?，F(xiàn)金來方案次年的生產規(guī)模與研發(fā)費用，所以可以回避資金周轉不靈等風險。環(huán)境風險與應對措施〔300分析企業(yè)外部環(huán)境給企業(yè)帶來的環(huán)境風險行業(yè)規(guī)章變化等〕對產品的開發(fā)和生產影響和敏感度，闡述控制風險的應對措施。國家宏觀經濟政策、政治政策、環(huán)保政策、知識產權保護政策等的變動以及各地區(qū)相關政策的變動會直接影響到企業(yè)融資、產品銷售、原材料供給、技術保應對策略是設立有關條款要嚴格遵守國家法律法規(guī)，一切以不違反國家政策為前提；將會與行業(yè)協(xié)會保持聯(lián)系，加強對有關政策法規(guī)的關注和分析，并及時調整公司的經營戰(zhàn)略和銷售策略。word文檔精品文檔分享第五局部商業(yè)模式一、工程產品〔效勞〕的開發(fā)、生產〔效勞〕策略工程產品〔效勞〕的開發(fā)、生產〔效勞〕策略〔600從利用企業(yè)優(yōu)勢、合理組合各種資源出發(fā)，描述對產品〔效勞〕開發(fā)、生產、銷售進展的合理籌劃，以提高產品〔效勞〕綜合競爭力，滿足市場的需求，在較短時間內開發(fā)和生產出具有競爭力的產品〔效勞〕。本工程研發(fā)涉及機械、材料、運動控制、伺服驅動、計算機、動力學等多學科和技術。因此，本工程將利用高校、企業(yè)及海外留學人員知識構造的綜合優(yōu)勢及工程聯(lián)合體已有的研究和產品根底及已有的分析軟件及加工設備，在充分調研國外同類產品的根底上開展具有自主知識產權的工業(yè)機器人及其關鍵技術和關鍵工藝的研究，工程既要采用已有的先進的根底理論和技術，又要進展理論、算法和關鍵技術等方面的創(chuàng)新研究。二、工程產品〔效勞〕的營銷策略工程產品的營銷策略〔400制定產品〔效勞〕市場的推廣方案，制定產品銷售〔效勞〕方案，及制定方案時所采取的各種策略。營銷機構和營銷隊伍：建立以營銷經理為中心的近十人的營銷機構和營銷隊伍；制定可重構機器人的市場推廣方案和銷售方案并嚴格執(zhí)行；營銷渠道和營銷網絡的建立：工程申請人是XX大學副教授，可以根據(jù)其在同行業(yè)中的人脈，打通營銷渠道和建立起營銷網絡；廣告策略：通過機器人協(xié)會會等制造業(yè)相關學術社會團體的月刊以及互聯(lián)網，社交媒體，廣告等來宣傳與推廣，擴大產品的知名度和影響力；促銷策略：通過提供本產品相關的技術效勞與售后效勞，來推行并推廣本產品的使用，并保證產品的質量與信賴性；可以通過舉行機器人展覽會并邀請用戶來免費進展體驗的方式來進展促銷等，擴大產品在市場中的影響力。三、工程產品〔效勞〕獲利方式工程產品〔效勞〕的獲利模式〔400闡述企業(yè)所針對的市場競爭環(huán)境、競爭優(yōu)勢與缺乏，分析和制定產品〔效勞〕的最正確獲利方式〔其中可分析技術的先進性對獲利方式的奉獻程度等〕以及制定產品銷售方案時所采取的各種策略。首先是價格優(yōu)勢，產品的價格比擬合理，大大低于同類的外國進口商品，例如基準產品價格為1530萬元；在產品的性能方面，由于采用先進的構造與控制，具有定位精度高于同類產品，并可以進展力的接觸控制；在產品質量的質量方面，一方面通過疲勞與精度的反復測試手段，并通過計量驗證，以保證產品的質量；另一方面，通過提供本產品相關的技術服務與售后效勞，以保證產品的使用信賴性。最主要的獲利方式就是通過生產高質量的能夠滿足用戶需求的產品，增加銷售量和市場占有率，盈利也會不斷增加。因此在進展產品的銷售時可以采用一系列促銷與推廣策略，例如可以通過舉行機器人展覽會并邀請用戶來免費進展體驗word文檔精品文檔分享的方式來進展促銷等，并且可以隨時根據(jù)用戶的使用反應來對產品進展改良和優(yōu)化，擴大產品在市場中的影響力。四、企業(yè)開展方案企業(yè)未來1-5年的定位和開展方案〔500提出〔分析〕企業(yè)未來1-5年的定位及開展規(guī)劃和階段目標。分析創(chuàng)業(yè)工程的開展對企業(yè)成長的重要性，描述創(chuàng)業(yè)工程在企業(yè)開展規(guī)劃中所占份量〔要有數(shù)據(jù)〕。根據(jù)以上國內外可重構機器人的未來幾年的開展趨勢，我們對擬定企業(yè)以及本工程產品的未來五年的開展做出以下方案與分析：第一，二年：研發(fā)制作階段，以融資為主，對本工程產品-可重構模塊化機器人原型進展研發(fā)制作。按照預期的工程方案，研制出本產品的原型樣機3臺，并不斷進展測試。第三，四年：銷售推廣階段，通過對產品的宣傳推廣，到達小批量的生產與銷售規(guī)模，為本工程產品進入市場做準備。預定銷售臺數(shù)20臺，銷售額300萬元，純利潤到達100萬元，國際市場占有率0.02%，國內市場占有率0.12%。第五年：進入市場階段，在銷售推廣