苏州机器人项目实施方案(大全)

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第一篇:苏州机器人项目实施方案(大全)

苏州机器人项目

实施方案

泓域咨询

承诺书

申请人郑重承诺如下:

“苏州机器人项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续,报告内容及附件资料准确、真实、有效,不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为,将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。

公司法人代表签字:

xxx 科技公司(盖章)

xxx 年 xx 月 xx 日

项目概要

智能扫地机器人是人工智能、光电、机电、声学、力学、材料学、流体动力等多领域技术高集成的行业。目前算法及导航技术的进步使产品从“随机碰撞式”向“路径规划式”模式转变,产品智能度显著增强。随着移动互联网的发展,用户能够通过 APP 对智能扫地机器人进行实时远程观察和控制,用户体验显著增强。根据中怡康测算,2018 年国内智能扫地机器人销售额达到 86.6 亿元,零售量达到 577 万台。如果以中国 4 亿户家庭,户均 1 台的规模来计算,假设最终内销量稳定时扫地机器人渗透率可达 50%,以更新年限为 5 年来估算,则内销市场规模最终可达 4000 万台,市场规模仍有很大成长空间。

扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。

该扫地机器人项目计划总投资 18718.37 万元,其中:固定资产投资 13610.62 万元,占项目总投资的 72.71%;流动资金 5107.75 万元,占项目总投资的 27.29%。

达产年营业收入 40406.00 万元,总成本费用 31514.02 万元,税金及附加 329.16 万元,利润总额 8891.98 万元,利税总额 10447.62万元,税后净利润 6668.98 万元,达产年纳税总额 3778.63 万元;达

产年投资利润率 47.50%,投资利税率 55.81%,投资回报率 35.63%,全部投资回收期 4.31 年,提供就业职位 718 个。

消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求,符合相关行业的相关标准。项目承办单位所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案,以最大程度减少建设投资,提高项目经济效益和抗风险能力。项目承办单位和项目审查管理部门,要科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性,实事求是地做出科学合理的研究结论。

报告主要内容:项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金来源、财务评价等。

第一章

项目承办单位基本情况

一、公司概况

公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略,以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召,融入各级城市的建设与发展,在商业模式思路上领先业界,对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。

通过持续快速发展,公司经济规模和综合实力不断增长,企业贡献力和影响力大幅提升。

本公司集研发、生产、销售为一体。公司拥有雄厚的技术力量,先进的生产设备以及完善、科学的管理体系。面对科技高速发展的二十一世纪,本公司不断创新,勇于开拓,以优质的产品、广泛的营销网络、优良的售后服务赢得了市场。产品不仅畅销国内,还出口全球几十个国家和地区,深受国内外用户的一致好评。

公司是强调项目开发、设计和经营服务的科技型企业,严格按照高新技术企业规范财务制度。截止 2017 年底,公司经济状况无不良资产发生,并严格控制企业高速发展带来的高资产负债率。同时,为了创新需要及时的资金作保证,公司对研究开发经费的投入和使用制定了相应制度,每季度审核一次开发经费支出情况,适时平衡各开发项

目经费使用,最大限度地保证开发项目的资金落实。公司实行董事会领导下的总经理负责制,推行现代企业制度,建立了科学灵活的经营机制,完善了行之有效的管理制度。项目承办单位组织机构健全、管理完善,遵循社会主义市场经济运行机制,严格按照《中华人民共和国公司法》依法独立核算、自主开展生产经营活动;为了顺应国际化经济发展的趋势,项目承办单位全面建立和实施计算机信息网络系统,建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统,使项目承办单位与全国各销售区域形成信息互通,有效提高工作效率,及时反馈市场信息,为项目承办单位的战略决策提供有利的支撑。

随着公司近年来的快速发展,业务规模及人员规模迅速扩张,企业规模将得到进一步提升,产线的自动化,信息化水平将进一步提升,这需要公司管理流程不断调整改进,公司管理团队管理水平不断提升。

二、所属行业基本情况

扫地机器人满足家庭清洁需求,相比人力和吸尘器,扫地机器人更加智能便捷,其采用的环境感知技术和运动控制技术大大降低清扫过程的人工干预,可自主完成规划路径、清扫、充电。

目前,家务机器人在个人及家用服务机器人的销售量中占据主要部分,发展速度较快,而家务机器人的发展主要得益于智能扫地机器人市场的崛起。

三、公司经济效益分析

上一年度,xxx 科技发展公司实现营业收入 36188.75 万元,同比增长 12.40%(3991.10 万元)。其中,主营业业务扫地机器人生产及销售收入为 33479.04 万元,占营业总收入的 92.51%。

上年度主要经济指标

序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1

营业收入

7599.64

10132.85

9409.08

9047.19

36188.75

主营业务收入

7030.60

9374.13

8704.55

8369.76

33479.04

2.1

扫地机器人(A)

2320.10

3093.46

2872.50

2762.02

11048.08

2.2

扫地机器人(B)

1617.04

2156.05

2002.05

1925.04

7700.18

2.3

扫地机器人(C)

1195.20

1593.60

1479.77

1422.86

5691.44

2.4

扫地机器人(D)

843.67

1124.90

1044.55

1004.37

4017.48

2.5

扫地机器人(E)

562.45

749.93

696.36

669.58

2678.32

2.6

扫地机器人(F)

351.53

468.71

435.23

418.49

1673.95

2.7

扫地机器人(...)

140.61

187.48

174.09

167.40

669.58

其他业务收入

569.04

758.72

704.52

677.43

2709.71

根据初步统计测算,公司实现利润总额 8266.17 万元,较去年同期相比增长 1005.93 万元,增长率 13.86%;实现净利润 6199.63 万元,较去年同期相比增长 906.05 万元,增长率 17.12%。

上年度主要经济指标

项目 单位 指标 完成营业收入

万元

36188.75

完成主营业务收入

万元

33479.04

主营业务收入占比

92.51%

营业收入增长率(同比)

12.40%

营业收入增长量(同比)

万元

3991.10

利润总额

万元

8266.17

利润总额增长率

13.86%

利润总额增长量

万元

1005.93

净利润

万元

6199.63

净利润增长率

17.12%

净利润增长量

万元

906.05

投资利润率

52.25%

投资回报率

39.19%

财务内部收益率

24.28%

企业总资产

万元

28607.68

流动资产总额占比

万元

38.14%

流动资产总额

万元

10910.80

资产负债率

21.40%

第二章

项目技术工艺特点及优势

一、技术方案

(一)技术方案选用方向

1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。

2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争能力。

3、在工艺设备的配置上,依据节能的原则,选用新型节能型设备,根据有利于环境保护的原则,优先选用环境保护型设备,满足项目所制订的产品方案要求,优选具有国际先进水平的生产、试验及配套等

设备,充分显现龙头企业专业化水平,选择高效、合理的生产和物流方式。

4、生产工艺设计要满足规模化生产要求,注重生产工艺的总体设计,工艺布局采用最佳物流模式,最有效的仓储模式,最短的物流过程,最便捷的物资流向。

5、根据该项目的产品方案,所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求,同时,加强员工技术培训,严格质量管理,按照工艺流程技术要求进行操作,提高产品合格率,努力追求产品的“零缺陷”,以关键生产工序为质量控制点,确保该项目产品质量。

6、在项目建设和实施过程中,认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则,注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。

(三)工艺技术方案选用原则

1、在基础设施建设和工业生产过程中,应全面实施清洁生产,尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费,通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放,在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中,鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。

2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则,积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争力。

(四)工艺技术方案要求

1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗;严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。

2、建立完善柔性生产模式;本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点,因此,产品规格品种多样,单批生产数量较小,多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期;益而益(集团)有限公司将建设先进的柔性制造生产线,并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节,可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平,同时,降低

故障率、提高性价比,使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。

二、项目工艺技术设计方案

(一)技术来源及先进性说明

项目技术来源为公司的自有技术,该技术达到国内先进水平。

(二)项目技术优势分析

本期工程项目采用国内先进的技术,该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点,其技术特性属于技术密集型,该技术具备以下优势:

1、技术含量和自动化水平较高,处于国内先进水平,在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越,结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长;在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平;根据初步测算,利用该技术生产产品,可提高原料利用率和用电效率,在装备水平上,该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。

2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应,具有良好的技术适应性;该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性,技术工艺

路线简洁,有利于流程控制和设备操作,工艺技术已经被国内生产实践检验,证明技术成熟,技术支援条件良好,具有较强的可靠性。

3、技术设备投资和产品生产成本低,具有较强的经济合理性;本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。

4、节能设施先进并可进行多规格产品转换,项目运行成本较低,应变市场能力很强。

第三章

背景及必要性

一、扫地机器人项目背景分析

智能扫地机器人是人工智能、光电、机电、声学、力学、材料学、流体动力等多领域技术高集成的行业。目前算法及导航技术的进步使产品从“随机碰撞式”向“路径规划式”模式转变,产品智能度显著增强。随着移动互联网的发展,用户能够通过 APP 对智能扫地机器人进行实时远程观察和控制,用户体验显著增强。根据中怡康测算,2018 年国内智能扫地机器人销售额达到 86.6 亿元,零售量达到 577 万台。如果以中国 4 亿户家庭,户均 1 台的规模来计算,假设最终内销量稳定时扫地机器人渗透率可达 50%,以更新年限为 5 年来估算,则内销市场规模最终可达 4000 万台,市场规模仍有很大成长空间。

自 2007 年至今,更多的公司开始进入扫地机器人市场,投入了更多的人力物力进行扫地机器人的产品研发与市场推广,使得更多的消费者开始接触扫地机器人产品。而随着家庭服务机器人市场容量的迅速增加,除传统扫地机器人起家的 IRobot、科沃斯外,更多品牌商也开始进入扫地机器人领域,格局亦在发生变化。2016 年米家扫地机器人推出后,在线上迅速抢占市场份额;2017 年石头品牌推出后依然大

获成功。2019 年 1-11 月小米品牌零售额份额达 14%,石头品牌达 11%,同比 2018 年同期份额均继续提升。就目前扫地机器人行业的成长阶段来看,行业仍然处于高速成长期,尚难形成稳固的品牌格局,对拥有较强品牌、技术与渠道力的公司而言,仍有广阔的发挥空间。

扫地机器人的产品要解决的主要痛点在于规划路线的合理性与清扫过程中不碰撞物品。规划路线的合理性即对应 SLAM 技术(SimultaneousLocalizationAndMapping,同步定位与地图构建),避免碰撞则对应人工智能基于深度学习的物体识别技术。最初的扫地机器人智能化程度很低,仅仅能通过碰撞障碍物来调整行进方向,即随机行走和清扫。

目前 SLAM 技术可以分为 LDSSLAM 技术和 VSLAM 技术,两者区别主要在于传感器。LDSSLAM 基于 LDS 激光测距传感器,VSLAM 基于摄像头视觉传感器。石头科技选择的是 LDSSLAM 技术,激光雷达及 SLAM 技术皆为自主研发。

国内 AI(人工智能)技术已经成熟,在 AI 的推动下,扫地机器人应该向“视觉导航”、“自我感知”、“主动服务”等方面进行突破,让扫地机器人在规划和算法上不断升级,只有将扫地机器人变得更加智能化、新鲜化、时尚化。我国吸尘器市场增长压力巨大,在 AI 技术的赋能下,吸尘器的智能化程度、时尚新鲜度将会不断提升其清扫效果以及用户体验,市场也将具有非常大的发展潜力。

二、鼓励中小企业发展

从促进产业发展看,民营企业机制灵活、贴近市场,在优化产业结构、推进技术创新、促进转型升级等方面力度很大,成效很好。据统计,我国 65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发是由民营企业完成的。从吸纳就业看,民营经济作为国民经济的生力军是就业的主要承载主体。全国工商联统计,城镇就业中,民营经济的占比超过了 80%,而新增就业贡献率超过了 90%。民间投资是我国制造业发展的主要力量,约占制造业投资的 85%以上,党中央、国务院一直高度重视民间投资的健康发展。为贯彻党的十九大精神,落实国务院对促进民间投资的一系列工作部署,工业和信息化部与发展改革委、科技部、财政部等 15 个相关部门和单位联合印发了《关于发挥民间投资作用推进实施制造强国战略的指导意见》,围绕《中国制造 2025》,明确了促进民营制造业企业健康发展的指导思想、主要任务和保障措施,旨在释放民间投资活力,引导民营制造业企业转型升级,加快制造强国建设。

中小企业是推动“大众创业、万众创新”的基础,在增加就业、促进经济增长、科技创新与社会和谐稳定等方面具有不可替代的作用,对国民经济和社会发展具有重要的战略意义。《中国制造 2025》把促进大中小企业协调发展作为深入推进制造业结构调整的工作重点,把进一步完善中小企业政策作为战略支撑和保障,这是新常态下全面促进中小企业发展的重要部署。要充分认识大力发展中小企业的重大意义,努力完成《中国制造 2025》提出的任务和措施。中小企业也面临着重大的发展机遇,中国经济长期向好的基本面没有改变,全面深化改革正在释放新动力、激发新活力。新技术的广泛应用正引发以智能制造为核心的产业变革,不断催生新产品、新业态、新市场和新模式,为中小企业提供了广阔的创新发展空间。中小企业是推动创新的生力军。近年来,我国 65%的发明专利、75%以上的新产品开发都是由中小企业完成的。当前,中小企业创新活动更加活跃、创新领域更加广泛,不仅在原有的传统产业中保持旺盛活力,而且在信息、生物、新材料等高新技术产业和信息咨询、工业设计、现代物流、电子商务等服务业中成为新兴力量。2014 年我国电子商务交易额达到 13 万亿元,同比增长 25%,其中网络零售额增长 49.7%,绝大部分都是中小企业贡献的。目前,中小企业已占全国经济总量的半壁江山以上,要完成转变发展

方式、提高发展质量的任务,就必须大力支持中小企业发展,充分调动和发挥中小企业在促进经济发展方式转变和实施创新发展战略中的重要作用。

三、宏观经济形势分析

2019 年是新中国成立 70 周年,是决胜全面建成小康社会第一个百年奋斗目标的关键之年。做好明年经济工作,统筹推进“五位一体”总体布局,协调推进“四个全面”战略布局,坚持稳中求进工作总基调,坚持新发展理念,坚持推进高质量发展,坚持以供给侧结构性改革为主线,坚持深化市场化改革、扩大高水平开放,加快建设现代化经济体系,继续打好三大攻坚战,着力激发微观主体活力,创新和完善宏观调控,统筹推进稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险工作,保持经济运行在合理区间,进一步稳就业、稳金融、稳外贸、稳外资、稳投资、稳预期,提振市场信心,提高人民群众获得感、幸福感、安全感,保持经济持续健康发展和社会大局稳定,为全面建成小康社会收官打下决定性基础,以优异成绩庆祝中华人民共和国成立 70周年。

四、扫地机器人项目建设必要性分析

扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。

由于技术等各方面的问题,扫地机器人并非刚需产品,目前渗透率较低。未来随着扫地机器人技术的突破,扫地机器人市场仍然具有较大的提升空间。

不同于一般的吸尘器,扫地机器人除了吸尘这一传统的清洁功能以外,特点在于智能,即能够实现自主清扫。

我国扫地机器人市场兴起相对较晚,2009 年科沃斯推出第一款扫地机器人地宝,随着海内外布局品牌逐渐增多,扫地机器人市场消费教育获得成效,行业开始进入快速发展阶段。

根据 Euromonitor 发布数据,2014 年我国扫地机器人零售量和零售额分别为 141 万台和 22 亿元,2019 年扫地机器人零售量和零售额分别达到 544 万台和 80 亿元。

在产业竞争格局方面,目前中国扫地机器人行业集中度较高,2019 年扫地机器人前三大品牌市场集中度达到 72.5%。其中科沃斯是中国扫地机器人的龙头企业,2019 年科沃斯扫地机器人市场占有率达

到 49.4%;其次是米家扫地机器人,市场占有率为 12.0%;排在第三位的是石头扫地机器人,市场占有率为 11.1%。

虽然目前扫地机器人销售量与销售额处于增长阶段,但目前扫地机器人市场还没有形成刚性需求,消费者普遍的感受是“买来用锦上添花,不买也没什么损失”,导致目前扫地机器人普及率较低。

根据华创证券数据,按 3 年的扫地机器人产品更换周期来计算(3年累计零售量约为 1449 万台),我国家庭户数约 4.7 亿户(根据《2019中国统计年鉴》数据披露,2018 年我国家庭户均人数为 3.0 人/户,我国人口总数为 13.96 亿人,其中城镇人口 8.31 亿人),扫地机器人在我国市场的渗透率仅 3%(若假设仅城镇家庭购买,则渗透率约 5%),与美国相比仍有较大的提升空间。

扫地机器人是典型的“明天产品”,之所以称明天产品,是因为它既不是传统的高刚需产品,也不是风靡一时的科技玩物,它具有“明天属性”,使用者一旦使用就再也离不开了。

目前中国扫地机器人市场还处于发展的初期,当前普及率较低,行业仍有翻倍的空间。根据 Euromonitor 预测数据显示,2024 年我国扫地机器人零售量和零售额分别将达 724 万台和 129 亿元,复合增速(2019-2024)分别达 5.9%和 10.0%。

目前我国扫地机器人行业渗透率相对较低,假设扫地机器人产品在城镇家庭中率先普及(即以 2.8 亿户城镇家庭为基数),按照美国市场目前的渗透率(12.5%)进行计算,我国扫地机器人行业年均销量则有望达 1155 万台(假设 3 年更新周期),若按照美国市场未来可能达到的渗透率来看(30%),我国扫地机器人行业年均销量有望达 2771 万台。

五、扫地机器人行业分析

扫地机器人满足家庭清洁需求,相比人力和吸尘器,扫地机器人更加智能便捷,其采用的环境感知技术和运动控制技术大大降低清扫过程的人工干预,可自主完成规划路径、清扫、充电。

目前,扫地机器人已经成为很多一二线城市家中必备的产品,而平时工作、生活比较忙碌的人群成为扫地机器人的消费主力军。

过去几年,随着扫地机器人性价比不断提高(智能化提高+价格降低),以及需求端生活水平提高、住房面积增大、老龄化问题,扫地机器人爆发增长。2017 年我国扫地机器人销售量近400 万台,销售额达 56.7 亿元。据中商产业研究院数据预测,预计 2018 年我国扫地机器人销售量将达 483.4 万台,销售额将近70 亿元。

目前中国市场扫地机器人的渗透率仍然较低(沿海城市 5%,内地城市渗透率仅为 0.4%),远低于美国的 16%。而我国家用吸尘器渗透

率为 30-40%,年销量超 8000 万台。渗透率提升、替代吸尘器,国内扫地机器人市场空间超过 500 亿元,看好渗透率提升、持续增长。

国内扫地机器人市场有五类参与者。1、国外巨头:包括、浦桑尼克、飞利浦、三星、松下等;2、国内商转型:包括科沃斯、福玛特、地贝和等;3、家电巨头:海尔、美的等;4、互联网巨头:小米为代表;5、其他中小企业:如扫地狗、小精灵、玻妞等中小厂商。

小米、海尔强势入场,国外巨头、科沃斯、其他中小企业市场份额下滑。伴随市场普及、技术进步、供应链成熟,互联网厂商和传统家电巨头入场,对行业冲击巨大,未来行业集中度将进一步提升:

1、国外巨头渠道、售后劣势会不断放大,受到国内厂商技术质量提升的冲击,市场份额下滑趋势;2、以科沃斯为代表的 ODM 转型厂商,面临互联网巨头和家电商的冲击,市场份额有下滑风险,科沃斯作为行业龙头首当其冲;3、互联网巨头在市场普及、供应链成熟后入场,依靠消费者基础和流量优势降维打击,以小米为代表,市场份额快速扩大,未来持续扩大趋势;4、传统家电商依靠渠道优势和品牌效应,市场份额也在快速提升;5、未来整体集中度提升,中小企业的长尾市场份额会被进一步压缩。

六、扫地机器人市场分析预测

目前,家务机器人在个人及家用服务机器人的销售量中占据主要部分,发展速度较快,而家务机器人的发展主要得益于智能扫地机器人市场的崛起。

我国已步入老龄化进程,老年人口占比不断攀升。2016 年我国 65岁以上老年人口数达到 1.50 亿,所占人口比重不断攀升,达到 10.9%;按照联合国标准,65 岁老人比重超过 7%,即进入老龄化社会。老年人抚养比(每 100 名劳动年龄人口要负担多少名老年人)在 2016 年达到15.0%,维持不断增加的趋势;2011 年以来,少儿抚养比逐步上升,2016 年达到 22.9%。

老龄化的不断加深,以及劳动力成本的不断抬升,同时,AI 等技术进步,极大程度提高了扫地机器人产品的性能;从家庭的日常家务、到老年人的医疗健康,服务机器人的应用将大有可为。

随着家庭可支配收入的增长与消费升级,年轻人等消费群体,更加青睐于性能优异、智能化程度高的产品;收入的增长伴随着闲暇的机会成本提高,扫地机器人让人们从繁重的家务中解放出来。老龄化、消费升级、AI 技术进步等多重因素,驱动扫地机器人渗透率不断提升。

随着我国互联网电商平台快速的发展,越来越多的消费者适应并热衷于电商平台购物,越来越多的商家也由传统的线下销售转为线上

销售。如今,电商平台使得消费者足不出户即可通过线上平台了解产品的外观、价格以及产品特点等,同时天猫、京东等电商平台定期的促销活动促进了各类产品的线上销售。

近几年来,我国扫地机器人线下销售情况比较稳定,但线上销售增速较快。2017 年线下和线上的销售额分别为 6.1 亿元和 50.6 亿元,预计 2018 年我国扫地机器人线上销售额将近60 亿元。

扫地机器人近几年迎来高速增长,成为继吸尘器之后又一个家电爆品,也成为很多企业的新蓝海。

同时,随着科技的进步,我国消费者的消费观念也在不断变化,对智能化产品的需求逐渐增强。

此外,城市化进程带来的快节奏生活导致人们家务劳作时间减少,人口结构逐渐向老龄化发展等问题使得人们对家务机器人的刚性需求越来越明显。2017 年我国扫地机器人销售量近400 万台,销售额达56.7 亿元。

近年来,扫地机器人之所以在国内发展迅速,很大一部分原因可以归结于整体利好的市场大环境。

一方面,随着社会的发展,人们的生活节奏愈发加快,工作压力也随之增大,消费者希望从繁琐的家庭日常清洁事务中解脱出来。而

扫地机器人的出现,让想“躺着”做家务的“懒人”们享受到了便利性。

另一方面,随着国内城市化步伐的加快以及人们生活水平的不断提高,越来越多的年轻人成为城市消费的新兴力量。消费升级的背景下,扫地机器人正成为家庭新宠,而这些年轻人群则成为消费主力军。

当智能家居的概念站上风口中心之时,越来越多相应的智能硬件产品问世,通过便捷的语音交互方式,抢占智能家居的入口,打造家居生态。

目前而言,虽然智能家居并未达到普及的程度,但市场依然保持了较为快速稳定的发展,当今的家电产品也处于向智能家居转型的大浪潮中。全新的家居环境带来的是智慧家庭产品新的机遇,而扫地机器人自然也是其中之一。

整体而言,在这样的市场趋势下,扫地机器人拥有广阔的发展空间。

第四章

项目建设主要内容和规模

(一)用地规模

该项目总征地面积 45496.07平方米(折合约 68.21 亩),其中:净用地面积 45496.07平方米(红线范围折合约 68.21 亩)。项目规划总建筑面积 48680.79平方米,其中:规划建设主体工程 31667.48平方米,计容建筑面积 48680.79平方米;预计建筑工程投资 3752.92 万元。

(二)设备购置

项目计划购置设备共计 146 台(套),设备购置费 4263.79 万元。

二、产值规模

项目计划总投资 18718.37 万元;预计年实现营业收入 40406.00万元。

第五章

项目建设地点

一、扫地机器人项目建设选址原则

为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素,根据扫地机器人项目选址的一般原则和扫地机器人项目建设地的实际情况,“扫地机器人项目”选址应遵循以下原则:

1、布局相对独立,便于集中开展科研、生产经营和管理活动。

2、与扫地机器人项目建设地的建成区有较方便的联系。

3、地理条件较好,并有足够的发展潜力。

4、城市基础设施等配套较为完善。

5、以城市总体规划为依据,统筹考虑用地与城市发展的关系。

6、兼顾环境因素影响,具有可持续发展的条件。

二、扫地机器人项目选址方案及土地权属

(一)扫地机器人项目选址方案

1、扫地机器人项目建设单位通过对扫地机器人项目拟建场地缜密调研,充分考虑了扫地机器人项目生产所需的内部和外部条件:距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。

2、通过对可供选择的建设地区进行比选,综合考虑后选定的扫地机器人项目最佳建设地点—扫地机器人项目建设地,所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为扫地机器人项目建设提供了良好的投资环境。

苏州,简称苏,古称姑苏、平江,是江苏省地级市,国务院批复确定的中国长江三角洲重要的中心城市之一、国家高新技术产业基地和风景旅游城市。截至 2018 年,全市下辖 5 个区、代管 4 个县级市,总面积8657.32平方千米,建成区面积 461.65平方千米,常住人口 1072.17 万人,城镇人口 815.39 万人,城镇化率 76.05%。苏州地处中国华东地区、江苏东南部、长三角中部,是扬子江城市群重要组成部分,东临上海、南接嘉兴、西抱太湖、北依长江,地处东经 119°55′~121°20′,北纬 30°47′~32°02′之间。全市地势低平,平原占总面积的 54.8%,海拔 4 米左右,丘陵占总面积的 2.7%。苏州属亚热带季风海洋性气候,四季分明,雨量充沛,种植水稻、小麦、油菜,出产棉花、蚕桑、林果,特产有碧螺春茶叶、长江刀鱼、太湖银鱼、阳澄湖大闸蟹等。苏州是首批国家历史文化名城之一,有近2500 年历史,是吴文化的发祥地之一、清代天下四聚之一,有人间天堂的美誉。中国私家园林的代表——苏州古典园林和中国大运河苏州段被联合国教科文组织列为世界文化遗产。

(二)工程地质条件

1、根据《建筑抗震设计规范》(GB50011)标准要求,扫地机器人项目建设地无活动断裂性通过,无液化土层及可能震陷的土层分布,地层均匀性密实较好,因此,本期工程扫地机器人项目建设区处于地质构造运动相对良好的地带,地下水为上层滞水,对混凝土无腐蚀性,各土层分布稳定、均匀而适宜建筑。

2、拟建场地目前尚未进行地质勘探,参考临近建筑物的地质资料,地基土层由第四系全新统(Q4)杂填土、粉质粘土、淤泥质粉土、圆砾卵石层组成,圆砾卵石作为建筑物的持力层,Pk=300.00Kpa;建设区域地质抗风化能力较强,地层承载力高,工程地质条件较好,不会受到滑坡及泥石流等次生灾害的影响,无不良地质现象,地壳处于稳定状态,场地地貌简单适应本期工程扫地机器人项目建设。

三、扫地机器人项目用地总体要求

(一)扫地机器人项目用地控制指标分析

1、“扫地机器人项目”均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计,同时,严格按照建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。

2、建设扫地机器人项目平面布置符合轻工产品制造行业、重点产品的厂房建设和单位面积产能设计规定标准,达到《工业扫地机器人

项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24 号)文件规定的具体要求。

(二)扫地机器人项目建设条件比选方案

1、扫地机器人项目建设单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后,充分考虑了扫地机器人项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件,扫地机器人项目经营期所需的内外部条件:距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等,通过建设条件比选最终选定的扫地机器人项目最佳建设地点—扫地机器人项目建设地,本期工程扫地机器人项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好,可保证扫地机器人项目的建设和正常经营,所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为扫地机器人项目建设提供了良好的投资环境。

2、由扫地机器人项目建设单位承办的“扫地机器人项目”,拟选址在扫地机器人项目建设地,所选区域土地资源充裕,而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全,符合扫地机器人项目选址要求。

(三)扫地机器人项目用地总体规划方案

本期工程项目建设规划建筑系数 70.56%,建筑容积率 1.07,建设区域绿化覆盖率 5.92%,固定资产投资强度 199.54 万元/亩。

(四)扫地机器人项目节约用地措施

1、土地既是人类赖以生存的物质基础,也是社会经济可持续发展必不可少的条件,因此,扫地机器人项目建设单位在利用土地资源时,严格执行国家有关行业规定的用地指标,根据建设内容、规模和建设方案,按照国家有关节约土地资源要求,合理利用土地。

2、在扫地机器人项目建设过程中,扫地机器人项目建设单位根据总体规划以及项目建设地期对本期工程扫地机器人项目地块的控制性指标,本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局,最大限度地提高土地综合利用率。

第六章

工程方案

一、工程设计条件

扫地机器人项目建设地属于建设用地,其地形地貌类型简单,岩土工程地质条件优良,水文地质条件良好,适宜本期工程扫地机器人项目建设。

二、建筑设计规范和标准

1、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)。

2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)。

3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。

三、主要材料选用标准要求

(一)混凝土要求

根据《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476)之规定,确定构筑物结构构件最低混凝土强度等级,基础混凝土结构的环境类别为一类,本工程上部主体结构采用 C30 混凝土,上部结构构造柱、圈梁、过梁、基础采用 C25 混凝土,设备基础混凝土强度等级采用 C30 级,基础混凝土垫层为 C15 级,基础垫层混凝土为 C15 级。

(二)钢筋及建筑构件选用标准要求

1、本工程建筑用钢筋采用国家标准热轧钢筋:基础受力主筋均采用 HRB400,箍筋及其他次要构件为 HPB300。

2、HPB300 级钢筋选用 E43 系列焊条,HRB400 级钢筋选用 E50 系列焊条。

四、土建工程建设指标

本期工程项目预计总建筑面积 48680.79平方米,其中:计容建筑面积 48680.79平方米,计划建筑工程投资 3752.92 万元,占项目总投资的 20.05%。

第七章

设备选型分析

一、设备选型

(一)设备选型的原则

1、选用的设备必须有较高的生产效率,能降低劳动强度,满足生产规模的要求,

2、为满足产品生产的质量要求,关键设备为知名厂家生产的品牌产品,

3、按经济规律办事,讲求投资经济效益,在充分考虑设备的先进性和适用性的同时,综合考虑各设备的性价比和寿命年限。

(二)设备选型方向

1、以“比质、比价、比先进”为原则。选择设备时,要着眼高起点、高水平、高质量,最大限度地保证产品质量的需要,不断提高产品生产过程中的自动化程度,降低劳动强度提高劳动生产率,节约能源降低生产成本和检测成本。

2、主要设备的配置应与产品的生产技术工艺及生产规模相适应,同时应具备“先进、适用、经济、配套、平衡”的特性,能够达到节能和清洁生产的各项要求。该项目所选设备必须技术先进、性能可靠,达到目前国内外先进水平,经生产厂家使用证明运转稳定可靠,能够满足生产高质量产品的要求。

3、设备性能价格比合理,使投资方能够以合理的投资获得生产高质量产品的生产设备。对生产设备进行合理配置,充分发挥各类设备的最佳技术水平。在满足生产工艺要求的前提下,力求经济合理。充分考虑设备的正常运转费用,以保证在生产本行业相同产品时,能够保持最低的生产成本。

4、以甄选优质供应商为原则。选择设备交货期应满足工程进度的需要,售后服务好、安装调试及时、可靠并能及时提供备品备件的设备生产厂家。根据生产经验和技术力量,该项目主要工艺设备及仪器基本上采用国产设备,选用生产设备厂家具有国内一流技术装备,企业管理科学达到国际认证标准要求。

(三)设备配置方案

该项目的生产及检测设备以工艺需要为依据,满足工艺要求为原则,并尽量体现其技术先进性、生产安全性和经济合理性,以及达到或超过国家相关的节能和环保要求。先进的生产技术和装备是保证产品质量的关键。因此,关键工艺设备必须选择国内外著名生产厂商的产品,并且在保证产品质量的前提下,优先选用国产的名牌节能环保型产品。

根据生产规模和生产工艺的要求,本着“先进、合理、科学、节能、高效”的原则,该项目对比考察了多个生产设备制造企业,优选了产品生产专用设备和检测仪器等国内先进的环保节能型设备,确保该项目生产及产品检验的需要。

项目计划购置设备共计 146 台(套),设备购置费 4263.79 万元。

第八章

节能分析

一、节能概述

绿色制造又称环境意识制造、可持续制造等,是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其核心是将绿色理念和技术工艺贯穿制造业全产业链和产品全生命周期,通过技术创新和系统优化做到制造业发展对环境负面影响最小、资源利用效率最高,从而实现经济效益、社会效益和生态环境效益协调并重。绿色制造的主要发展方向可以概括为“五化”:产品设计生态化强调,在设计开发阶段就要综合考虑全生命周期的资源环境影响;生产过程清洁化强调,从源头提高资源利用效率,减少或避免污染物产生;能源利用高效化强调,生产过程节能和终端用能产品能效水平提升;回收再生资源化强调,使原本废弃的资源再次进入产品的制造环节;产业耦合一体化强调,企业间资源利用效率提升和污染物减排。

二、节能法规及标准

(一)节能法律及法规

1、《中华人民共和国节约能源法》

2、《中华人民共和国可再生能源法》

3、《中华人民共和国电力法》

4、《中华人民共和国建筑法》

5、《中华人民共和国清洁生产促进法》

6、《中华人民共和国计量法》

(二)节能标准依据

1、《工业企业能源管理导则》(GB/T15587-2008)

2、《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)

3、《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998)

4、《评价企业合理用热技术导则》(GB/T3486-1993)

5、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167-2006)

6、《企业能源审计技术通则》(GB/T17166-1997)

7、《企业节能量计算方法》(GB/T13234-2009)

三、项目所在地能源消费及能源供应条件

1、供水条件:本期工程项目供水由 xxx 产业集聚区自来水管网供应,能够保证项目用水需要。

2、供电条件:本期工程项目电源由 xxx 产业集聚区变配(供)电系统供应,可满足项目用电需要。

四、能源消费种类和数量分析

(一)项目用电量测算

1、本期工程项目电力消耗主要包括生产用电及照明辅助用电,生产用电主要包括生产设备用电和公用辅助工程设备用电。612197.78 千瓦时,折合 75.24 标准煤。

2、本期工程项目用电量由生产设备电耗、公用辅助设备电耗、工业照明电耗以及变压器及线路损耗构成,根据项目生产工艺用电和办公及生活用电情况测算该项目全年用电量 612197.78 千瓦时,折合75.24 标准煤。

(二)项目用水量测算

1、项目建设规划区现有给、排水系统设施完备可以满足使用要求。

2、项目实施后总用水量 24211.41 立方米/年,折合 2.07 吨标准煤。

二、项目预期节能综合评价

项目位于 xxx 产业集聚区,项目建成后年消耗能源总量折合标煤77.31 吨,节能量折合标煤 19.33 吨,节能率 23.84%。

第九章

总平面布置与运输

一、总图布置方案

(一)平面布置总体设计原则

(二)主要工程布置设计要求

场区道路布置满足安装、检修、运输和消防的要求,使货物运输顺畅,合理分散物流和人流,尽量避免或减少交叉,使主要人流、物流路线短捷、运输安全。项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置,方便生产、生活、运输组织及消防要求,所有道路均采用水泥混凝土路面,其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。应与场外道路衔接顺畅,便于企业运输车辆直接进入国道、高速公路等国家级道路网络,场区道路应与总平面布置、管线、绿化等协调一致。

(三)绿化设计

场区植物配置以本地区树种为主,绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求,并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能,疏密适当高低错落,形成一定的层次感。投资项目绿化的重点是场区周边、办公区及主要道路两侧的空地,美化的重点是办公区,场区周边以高大乔木为主,办

公区以绿色草坪、花坛为主,道路两侧以观赏树木、绿篱、草坪为主,适当结合花坛和垂直绿化,起到环境保护与美观的作用,创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。

(四)辅助工程设计

1、投资项目采用雨、污分流制排水系统,分别汇集后排入项目建设区不同污水管网。给水系统由项目建设地给水管网直供;场区给水网确定采用生产、生活及消防合一系统的供水方式,在场区内形成环状,从而保证供水水压的平衡及消防用水的要求。

2、投资项目生活给水主要是员工工作及休息期间的个人饮用及卫生用水,生活给水水压 0.35Mpa。项目拟安装使用节水型设施或器具,定期对供水、用水设施、设备、器具进行维修、保养;对泵房、水池、水箱安装液位控制系统,以防溢水、跑水,从而造成水资源的浪费。

3、场区照明采用透露性强的高压钠灯和路灯专用灯具;各车间通道的上方装设平时作为工作照明一部分的金属卤化物灯作为值班照明;各车间的工作照明分片集中控制;值班照明为常明灯,常年不断电单独控制;车间生活和办公室等场所的照明均采用分散控制。车间电缆进户处要做重复接地,接地电阻小于 10.00 欧姆,其他特殊设备的工作接地电阻应按满足相应设备的接地电阻要求。

4、主体工程采用机械通风方式进行通风换气;送风系统利用空气处理机组,空气处理机组置于车间平台上,室外空气经初、中效过滤后经风机及通风管道送至车间各生产区,排风系统可采用屋顶风机和局部机械排风系统,车间换气次数为 5.00 次/小时。车间采用传统的热水循环取暖形式,其他厂房及办公室采用燃气辐射采暖形式。有空调要求的办公室和生活间夏季设置空调,空调温度范围要求为26.00℃-28.00℃,空调设备采用分体式空调控制器。话音通信部分:根据场区通信业务需求及场区周围情况,行政调度电话均为安装市话,其中综合值班室安装调度电话和行政电话。

二、运输组成

(一)运输组成总体设计

1、项目建设规划区内部和外部运输做到物料流向合理,场内部和外部运输、接卸、贮存形成完整的、连续的工作系统,尽量使场内、外的运输与车间内部运输密切结合统一考虑。

2、外部运输和内部运输可采用送货制;采用合适的运输方式和运输路线,使企业的物流组成达到合理优化;把企业的组成内部从原材料输入、产品外运以及车间与车间、车间与仓库、车间内部各工序之

间的物料流动都作为整体系统进行物流系统设计,使全场物料运输形成有机的整体。

(二)场内运输

1、场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择,尽量做到物料不落地,使之有利于搬运;运输线路的布置,应尽量减少货流与人流相交叉,以保证运输的安全。

2、场内运输主要为原材料的卸车进库;生产过程中原材料、半成品和成品的转运,以及成品的装车外运;场内运输由装载机、叉车及胶轮车承担,其费用记入主车间设备配套费中,本期工程项目资源配置可满足场内运输的需求。

(三)场外运输

1、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运;产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决,区域内社会运输力量充足,可满足本期工程项目场外远距离运输的需求。

2、短距离的运输任务将利用社会运力解决,基本可以满足各类运输需求,因此,本期工程项目不考虑增加汽车运输设备。

3、外部运输应尽量依托社会运输力量,从而减少固定资产投资;主要产成品、大宗原材料的运输,应避免多次倒运,从而降低运输成本且提高运输效率。

4、该项目所涉及的原辅材料的运入,成品的运出所需运输车辆,全部依托社会运输能力解决。

(四)运输方式

由于需要考虑扫地机器人产品所涉及的原辅材料和成品的运输,运输需求量较大,初步考虑铁路运输与公路运输方式相结合的运输方式。

第十章

环境保护、职业安全卫生

经过改革开放以来近40 年的快速工业化,中国已毫无争议地...

第二篇:机器人项目研究报告

机器人项目研究报告

有一位同学过生日,我们去买生日蛋糕时就想,能否自己制作一台机器人,让机器人来做我们自己设计的蛋糕。

机器人做蛋糕的好处在于它还可以完成一些手工难以精确绘制的图形,比如圆锥曲线或者比较复杂的几何图形组之类。此外,若把原材料换一下,改一下机器结构,就能让它做煎饼,做冰淇淋。所以说,这个机器人还可以有更广泛的外延应用。

经过调查,我们在网上和资料中没有发现任何团体或个人正在制作或已经做出类似的产品。

我们的基本思路是:由中心电机将蛋糕坯带入加工的各个工序,气动系统配合液压系统将奶油挤至蛋糕上,刮板将奶油刮平,单片机协调双步进电机配合控制奶油嘴进行二维定位,在蛋糕表面喷出美丽的图案。机器人的结构和框架的主材料——使用铝角钢。喷花奶油罐——我们将兽医注射器改造,并使其上部推压板与气筒固定为一体,这样当气筒通气时,气筒拉杆收缩,注射器便能挤出奶油。对于抹平奶油罐——我们同样利用气筒拉杆的推动,自制活塞将奶油挤出。

在蛋糕坯上抹奶油的部分模拟了蛋糕师的抹平工具,奶油挤出后下部转盘配合旋转,上板将蛋糕上表面奶油刮平,多余奶油挤至侧边,同时侧板开了槽,这样能直接刮出侧表面的花纹。喷花奶油嘴的精确定位——我们采用极坐标计算方式,以圆盘中心为原点建立极坐标系,将图形中的线转化为两个步进电机的转角、转速,同时计算单片机给步进电机脉冲的相应频率,由单片机协调双电机实现奶油嘴按特定路径的精确定位。单片机使用了AVR ATmega128单片机作为内核,我们自己设计制做了外部电路。所有的机械结构和软件程序都是由我们自主设计并制作的。仿生六足探测机器人研究报告

一、课题背景:

仿生运动模式的多足步行机器人具有优越的越障能力,它集仿生学原理、机构学理论、自动控制原理与技术、计算机软件开发技术、传感器检测技术和电机驱动技术于一体。

不论在何种地面上行走,仿生六足机器人的运动都具有灵活性与变化性,但其精确控制的难度很大,需要有良好的控制策略与精密的轨迹规划,这些都是很好的研究题材。

二、项目创新点:

作为简单的关节型伺服机构,仿生六足机器人能够实现实时避障,合理规划行走路线。

简单的关节型机器人伺服系统不仅具有可批量制造的条件,作为今后机器人群系统的基本组成,也可以作为探索复杂伺服机构的研究对象。

三、研究内容:

1.仿生学原理分析:

仿生式六足机器人,顾名思义,六足机器人在我们理想架构中,我们借鉴了自然界昆虫的运动原理。

足是昆虫的运动器官。昆虫有3对足,在前胸、中胸和后胸各有一对,我们相应地称为前足、中足和后足。每个足由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节几部分组成。基节是足最基部的一节,多粗短。转节常与腿节紧密相连而不活动。腿节是最长最粗的一节。第四节叫胫节,一般比较细长,长着成排的刺。第五节叫跗节,一般由2-5个亚节组成﹔为的是便于行走。在最末节的端部还长着两个又硬又尖的爪,可以用它们来抓住物体。

行走是以三条腿为一组进行的,即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构,当这三条腿放在地面并向后蹬时,另外三条腿即抬起向前准备替换。

前足用爪固定物体后拉动虫体向前,中足用来支持并举起所属一侧的身体,2 后足则推动虫体前进,同时使虫体转向。

这种行走方式使昆虫可以随时随地停息下来,因为重心总是落在三角支架之内。并不是所有成虫都用六条腿来行走,有些昆虫由于前足发生了特化,有了其他功用或退化,行走就主要靠中、后足来完成了。

大家最为熟悉的要算螳螂了,我们常可看到螳螂一对钳子般的前足高举在胸前,而由后面四条足支撑地面行走。

参考以上的昆虫足部结构,我们想出了较简单的方式来表达。一支脚共有两个关节(假设没有爪的情况下),一个关节采左右式移摆;另一个关节则是采偏摆式,使脚可提高,当做上下运动的一种,结构设计图如下。

2.运动学分析:

六足步行机器人的步态是多样的,其中三角步态是六足步行机器人实现 3 步行的典型步态。

三角步态介绍:

“六足纲” 昆虫步行时,一般不是六足同时直线前进,而是将三对足分成两组,以三角形支架结构交替前行。目前,大部分六足机器人采用了仿昆虫的结构,6条腿分布在身体的两侧,身体左侧的前、后足及右侧的中足为一组,右侧的前、后足和左侧的中足为另一组,分别组成两个三角形支架,依靠大腿前后划动实现支撑和摆动过程,这就是典型的三角步态行走法,如下图所示。图中机器人的髋关节在水平和垂直方向上运动。此时,B、D、F 脚为摆动脚,A、C、E脚原地不动,只是支撑身体向前。由于身体重心低,不用协调Z向运动,容易稳定,所以这种行走方案能得到广泛运用。

(2)机器人行走步态分析:

项目设计共使用12个舵机用于步态实现。每条腿上有两个舵机,分别控制髋关节和膝关节的运动,舵机安装呈正交,构成垂直和水平方向的自由度。由于腿只有水平和垂直平面的运动自由度,所以只考虑利用三角步态实现直线行走。分别给12个舵机编号(1~12),如图所示。

直线行走步态分析

由1、2、5、6、9、10 号舵机控制的A、C、E腿所处的状态总保持一致(都是正在摆动,或者都在支撑);同样,3、4、7、8、11、12 所控制的B、D、F 腿的状态也保持一致。当处在一个三角形内的3 条腿在支撑时,另3条腿正在摆动。支撑的3条腿使得身体前进,而摆动的腿对身体没有力和位移的作用,只是使得小腿向前运动,做好接下去支撑的准备。步态函数的占空系数为 0.5,支撑相和摆动相经过调整,达到满足平坦地形下的行走步态要求和稳定裕量需求。

转弯步态分析

项目设计的机器人采用以一中足为中心的原地转弯方式实现转弯,下图为右转的示意图,图中E腿为支撑中足。右转弯运动的过程如下:1)首先A、C、E 腿抬起,然后A、C 腿向前摆动,E腿保持不动,B、D、F腿支撑。2)A、C、E腿落地支撑,同时B、D、F腿抬起保持不动。3)A、C腿向后摆动。整个运动过程中B、D、E、F 不做前后运动,只是上下运动。

3.结构设计:

六足机器人的基本结构的设计主要包括机器人足部关节自由度转换结构的设计和躯干整体支架的设计。

(1)足部结构:

仿生六足机器人足部机构主要是电机间的链接与自由度转换结构。采用Auto公司开发的3D机械制图软件辅助设计的方法,分析电机尺寸,设计固定作用的固定架,传动作用的U型架。

结构通过平面钣金加工制作,通过紧固件进行基本结构件的连接。基本足部自由度转换结构设计实物图。

(2)躯干结构:

经过改进后的机器人躯干结构在结构设计软件中的设计图如下

躯干结构模拟图 整体结构模拟图

4.驱动器与驱动原理:

仿生六足机器人采用电动驱动的方式进行驱动 驱动器采用微型直流角位移伺服电动机【舵机】。舵机原理

舵机是一种结构简单的、集成化的直流伺服系统,其内部结构由直流电机、减速齿轮、电位计和控制电路组成。舵机采用的驱动信号是脉冲比例调制信号(PWM),即在通常为20ms 的周期内,输入以0.5~2.5ms 变化的脉冲宽度,对应的转角范围从O°变化到180°,脉冲宽度与转角呈线性关系[5]。控制信号线提 供一定脉宽的脉冲时,其输出轴保持在相对应的角度上。若舵机初始角度状态在0°位置,那么电机只能朝一个方向运动,所以初始化的时候,应将所有电机的位置定在90° 的位置。六足机器人腿部偶数舵机转轴为垂直运动,控制机器人腿部抬起和放下;奇数舵机转轴为水平转动,控制机器人腿部前进和后退。

舵机控制方法

标准的舵机有3条导线,分别是:电源线、地线、控制线。

电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源.电压通常介于4~6V,一般取5V。给舵机供电电源应能提供足够的功率。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比。某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用下图表示。从上述舵机转角的控制方法可看出,舵机的控制信号实质是一个可嗣宽度的方波信号(PWM)。该方波信号可由FPGA、模拟电路或单片机来产生。采用FPGA成本较高,用模拟电路来实现则电路较复杂,不适合作多路输出。一般采用单片机作舵机的控制器。

(2)选型:

辉盛SG90舵机

参数:扭矩:1.5KG/CM 死区:10us 转速:0.12秒/60度(4.8V)重量:9克

尺寸:21.5mmX11.8mmX22.7mm 工作电压4.8V-6V 5.控制电路的硬件设计

(1)电源模块--驱动电路和抗干扰技术

双电源供电:

舵机内部是直流电机驱动,在带载时启停的瞬间会产生较大的峰值电流,将舵机供电电源与 MCU和IC的供电电源分开,双线供电能保证控制电路不受驱动电路产生不稳定脉冲的干扰。

为保证驱动器电源输入的稳定性,结合电路抗干扰技术,采用合适方法保证电路抗脉冲干扰、抗低频干扰、抗共模干扰的能力,使12个电机的多驱动系统能够稳定工作。

电源采用,镍氢电池7.4V,1200mA,15CC; 控制电路电源输入由1117低压差电压调节转换电路提供。

驱动电路电源由LM2596 DC-DC直流开关电压转换电路提供。

(2)控制核心--单片机接口电路和传感器检测

控制电路主要由1602显示调试屏幕,12路舵机控制输出,抗干扰等部分组成,结合PROTEUS仿真技术,分析控制程序。原理图如下:

6.计算机与软件开发:

单片机主控系统:AVR单片机 ATmega16 软件设计的基本思想软件的主要功能是使机器人在向前行进的过程中能够

避开障碍物,即对12 个舵机进行调度和控制。可将软件功能分解为:要避开障碍物,首先应探测到障碍物,其次能绕开障碍物,这就要求机器人能完成前进、后退、左右转弯等动作。动作协调完美性的实现,要求了在任一时刻能够做出12个舵机的同步动作控制。

软件设计中首先将前进、后退、左右转弯等高层动作分解,具体到完成一个动作各个舵机所要完成的动作和时序。采用模块化的设计思想,将对所有舵机的调度做成一个独立的模块,所有的高层动作都是通过调用底层舵机控制的模块来 9 完成。多个舵机的控制是采用多舵机分时控制的思想来实现的。程序采用C语言模块化程序设计的基本思路程序模块如下。

(1)驱动模块:

12路PWM驱动信号通过软件计数法多路输出利用MCU片内定时器和I/O模块控制输出多路占空比可调的PWM控制信号

多舵机分时控制思想

由于单片机在某一时刻只能对一个中断进行响应,所以一个单片机驱动多个舵机的条件是每个舵机产生的中断时间间隔必须相互错开。由于舵机的驱动周期内的2 次电平变化的最短时间是高电平的脉宽时间,即0.5~2.5ms,那么在不产生冲突的情况下,若分时对多个舵机产生驱动信号,则最多可实现的驱动舵机数量为20/2.5=8。就是说一个单片机最多可以控制8 个舵机运行在完整转角空间。采用多舵机分时控制的思想,可实现对12个舵机的协调控制。将12 个舵机分成两组,定时器0 控制舵机1~6,定时器1 控制舵机7~12,每个定时器在一个周期内将产生12次定时器中断。使数据发生错误也很难连续起来,大大提高整体的纠错能力。

(2)动作模块:

将计算得到的机器人运动数据封装为前进、后退、左转、右转的动作函数子程序。设计电机控制的速度伺服、角度伺服程序,采用流程控制法调用动作函数。

(3)传感器模块:

针对传感器检测的输入,传感器检测使用 AVR单片机片内引脚中断资源,并且对不稳定信号进行软件滤波处理,增加控制系统的稳定性。

(4)1602液晶显示调试模块:

1602液晶显示模块显示程序运行情况,作为程序调试的重要工具。通过单片机IO口引脚发送数据,指令信息,显示当前舵机实时运行状态。

(5)全局控制上位机程序:

整合多模块,形成系统化控制结构图如下。

四、项目总结

完成的设计:

1.仿生学原理分析

2.机构学理论分析

3.自动控制系统设计

4.计算机软件开发

5.传感器检测控制系统设计

6.电机驱动电路设计

达到的要求:

1.控制系统对12路驱动器的稳定角度控制,速度控制。

2.整体结构与行走步态稳定性达到要求。

3.多种静态步态与传感器检测控制一体化的实现。

4.机器人能够快速准确探测前方障碍物,针对不同情况探索行进路线。

项目成果总结:

项目已经设计制作出三代机器人样本实物,经过实际行走测试,稳定性,速度,蔽障性能等参数达到甚至超过预先设定的指标。

机器人相关参数与性能指标如下:

重量:460g 尺寸:160*100*40mm 平均行走速度:0.06m/s 平均功率:1.2A*5V=6W 探测响应时间:约0.5s

能够在平地上进行前进、后退、左转、右转等稳定步行能够准确探测前方障碍物,根据不同情况执行合适的步态,探索行走路径

五.附录程序:

//===========主程序 main.c================// #include #include #include <1602LCD.h> #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar f[12];uchar m[12][7];uchar sign,rooptime,roopnum;uchar direc;uchar canmove=1;uchar run=0;char parameter[12]={9,-9,-15,3,9,-3,-13,6,8,9,-14,-10};void sys_init(void){ DDRA=0xe0;DDRB=0xff;DDRC=0xff;DDRD=0x0f;PORTA=0x1f;PORTB=0x00;PORTC=0x00;PORTD=0xf0;TCCR2=0x0a;OCR2=10;TIMSK|=0x80;Lcd_init();_delay_ms(1000);} void residual(void){ uchar i,j;for(i=0;i<12;i++)f[i]+=parameter[i];for(i=0;i<12;i++)for(j=0;j<7;j++)m[i][j]+=parameter[i];} void gait1(void)//动作函数 前进 { uchar i;roopnum=4;rooptime=6;sign=0;i=0;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=1;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=2;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=3;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=4;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=140;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=5;m[i][0]=150;m[i][1]=140;m[i][2]=150;m[i][3]=160;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=6;m[i][0]=160;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=7;m[i][0]=150;m[i][1]=140;m[i][2]=150;m[i][3]=160;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=8;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=9;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=10;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=11;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;for(i=0;i<12;i++)f[i]=m[i][3];residual();}

void gait2(void)//动作函数 后退 { uchar i;roopnum=4;rooptime=6;sign=0;i=0;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=140;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=1;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6] =150;i=2;m[i][0]=160;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=3;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=4;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=5;m[i][0]=150;m[i][1]=140;m[i][2]=150;m[i][3]=160;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=6;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=7;m[i][0]=150;m[i][1]=140;m[i][2]=150;m[i][3]=160;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=8;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=140;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=9;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=10;m[i][0]=160;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=11;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;for(i=0;i<12;i++)f[i]=m[i][3];residual();} 16

void gait3(void)//动作函数 左转 { uchar i;roopnum=4;rooptime=6;sign=0;i=0;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=1;m[i][0]=150;m[i][1]=145;m[i][2]=150;m[i][3]=155;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=2;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=3;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=4;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=140;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=5;m[i][0]=150;m[i][1]=155;m[i][2]=150;m[i][3]=145;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=6;m[i][0]=160;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=7;m[i][0]=150;m[i][1]=140;m[i][2]=150;m[i][3]=160;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=8;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=9;m[i][0]=150;m[i][1]=145;m[i][2]=150;m[i][3]=155;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6] =150;i=10;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=11;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;for(i=0;i<12;i++)f[i]=m[i][3];residual();}

void gait4(void)//动作函数 右转 { uchar i;roopnum=4;rooptime=6;sign=0;i=0;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=1;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=2;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=3;m[i][0]=150;m[i][1]=145;m[i][2]=150;m[i][3]=155;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=4;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=140;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=5;m[i][0]=150;m[i][1]=140;m[i][2]=150;m[i][3]=160;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6] =150;i=6;m[i][0]=160;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=7;m[i][0]=150;m[i][1]=155;m[i][2]=150;m[i][3]=145;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=8;m[i][0]=140;m[i][1]=150;m[i][2]=150;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=9;m[i][0]=150;m[i][1]=160;m[i][2]=150;m[i][3]=140;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=10;m[i][0]=150;m[i][1]=150;m[i][2]=160;m[i][3]=150;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;i=11;m[i][0]=150;m[i][1]=145;m[i][2]=150;m[i][3]=155;m[i][4]=0;m[i][5]=0;m[i][6]=150;for(i=0;i<12;i++)f[i]=m[i][3];residual();}

ISR(TIMER2_COMP_vect)//定时器2比较匹配中断 { static uint time=0,rtime;uchar i;time++;if(time==2000){

PORTB=0xff;PORTD=0xff;time=1;} if(time==1000&&canmove){ if(rtime

for(i=0;i<12;i++)

if(time<400&&time>0){ if(f[0]==time+100)PORTB&=0xfe;if(f[1]==time+100)PORTB&=0xfd;if(f[2]==time+100)PORTB&=0xfb;

if(f[3]==time+100)PORTB&=0xf7;if(f[4]==time+100)PORTB&=0xef;if(f[5]==time+100)PORTB&=0xdf;if(f[6]==time+100)PORTB&=0xbf;if(f[7]==time+100)PORTB&=0x7f;{

if(sign==0)f[i]=((rooptime-rtime)*m[i][roopnum-1]+rtime*m[i][0])/rooptime;else f[i]=((rooptime-rtime)*m[i][sign-1]+rtime*m[i][sign])/rooptime;} } } 20

if(f[8]==time+100)PORTD&=0xfe;if(f[9]==time+100)PORTD&=0xfd;if(f[10]==time+100)PORTD&=0xfb;if(f[11]==time+100)PORTD&=0xf7;} if(time==400){PORTB&=0x00;PORTD&=0xf0;}

}

uchar getkey(void){ uchar key;

if((PINA&0x1f)!=0x1f){ _delay_us(50);if((PINA&0x1f)!=0x1f){

key=(PINA&0x1f);

while((PINA&0x1f)!=0x1f);

return key;

} } return 0;}

int main(void){

uchar flag,flag1;flag=0;uint run=0;sys_init();

_delay_ms(1000);

sei();//开总中断

gait1();for(;;){

flag1=(PIND&0xc0);if(flag!=flag1&&run>5000){ if(flag1==0xc0){ flag=flag1;cli();_delay_ms(10);gait1();sei();} if(flag1==0x00){ flag=flag1;cli();_delay_ms(10);gait2();sei();} if(flag1==0x40){ flag=flag1;cli();_delay_ms(10);gait4();sei();} if(flag1==0x80){ flag=flag1;cli();_delay_ms(10);gait3();sei();} run=0;} run++;};} //===========1602.h================// #ifndef USE_1602LCD_H_ #define USE_1602LCD_H_ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define Com_Port PORTA //指令口 #define Print_Port PORTC //数据口 #define RS_set Com_Port|=(1<<7)#define RS_clr Com_Port&=~(1<<7)23 #define RW_set Com_Port|=(1<<6)#define RW_clr Com_Port&=~(1<<6)#define E_set Com_Port|=(1<<5)#define E_clr Com_Port&=~(1<<5)extern void Lcd_init(void);extern void Show_char(uchar x,uchar y,uchar c);extern void Show_str(uchar x,uchar y,uchar *s);extern void Show_num(uchar x,uchar y,uchar num,uchar j);#endif //===========1602.c================// #include <1602LCD.h> void Write_com(uchar com){ RS_clr;RW_clr;E_set;Print_Port=com;_delay_us(50);E_clr;} void Write_data(uchar data){ RS_set;RW_clr;E_set;Print_Port=data;_delay_us(50);E_clr;} void Show_char(uchar x,uchar y,uchar c){ if(y == 0){ Write_com(0x80 + x);} else { Write_com(0xC0 + x);} Write_data(c);} void Show_num(uchar x,uchar y,uchar num,uchar j){ j--;if(!num){Show_char(x,y,48);j--;x--;} do { if(num%10){Show_char(x,y,num%10+48);} else { if(!num)Show_char(x,y,27);else Show_char(x,y,num%10+48);} num/=10;x--;} while(j--);} void Show_str(uchar x,uchar y,uchar *s){ if(y == 0){ Write_com(0x80 + x);} else { Write_com(0xC0 + x);} while(*s){ Write_data(*s);s ++;} } void Lcd_init(void){ Write_com(0x38);/* _delay_ms(5);Write_com(0x38);_delay_ms(5);Write_com(0x38);_delay_ms(5);Write_com(0x38);Write_com(0x08);/* Write_com(0x01);/* Write_com(0x06);/* _delay_ms(5);Write_com(0x0C);/*}

显示模式设置*/ 显示关闭*/ 显示清屏*/ 显示光标移动设置*/ 显示开及光标设置*/ 26

第三篇:项目申请报告机器人 (1000字)

广西*****有限公司

新增机器人开发应用及产业化项目

项 目 申 请 报 告

项目名称:新增机器人开发应用及产业化项目

单位名称:广西

联系人:

联系电话:

电子邮箱:

申报日期: ***有限公司 2015年8月

目 录

一、申请单位及项目概况

(一)项目申报单位概况??3

(二)项目概况?3-4

二、发展规划、产业政策和行业准入分析

(一)发展规划分析4

(二)产业政策分析???4-5

(三)行业准入分析5

三、资源开发及综合利用分析

(一)资源开发方案5-6

(二)资源利用方案6-7

(三)资源节约措施?7

四、节能方案分析

(一)用能标准和节能规范??8

(二)能耗状况和能耗指标分析??8-10

(三)节能措施和节能效果分析??10-12

五、建设用地、征地拆迁及移民安置分析

(一)项目选址及用地方案?13

(二)土地利用合理性分析?13

(三)征地拆迁和移民安置规划方案?13

六、环境和生态影响分析

(一)环境和生态现状???13

(二)生态环境影响分析??1

3(三)生态环境保护措施13-15

(四)地质灾害分析???15

(五)特殊环境影响???15

七、经济影响分析

(一)经济费用效益或费用效果分析???15-17

(二)行业影响分析???17

(三)区域经济影响分析17-18

(四)宏观经济影响分析?18

八、社会影响分析

(一)社会影响效果分析?19

(二)社会适应性分析??19

(三)社会风险及对策分析19

一、申报单位及项目概况

(一)项目申报单位概况 广西****有限公司总部位于广西工业园,成立于年月份,是一家集研发、生产、销售、服务为一体的专业生产厂家,主要生产喷枪(包括:喷漆枪、胶水喷枪、双头喷枪、纳米喷镀喷枪、“pe漆双组份喷枪”,“玻璃钢漆双组份喷枪”、“钢琴漆双组份喷枪”、“不饱和聚酯漆双组份喷枪”、“蓝白水双组份喷枪)和自动喷漆机、纳米喷镀机等产品。

广西****有限公司前期投资*万元人民币,占地面积1.8万平方米,本公司花巨资引进高密度全自动数控车床、多功能桌上车床、圆盘分度倒角/钻孔/攻牙复合机、自动横竖铣槽机、喷砂机、自动测试机和手动测试机等国内外领先生产设备。

广西凯纵作为喷涂设备行业中的先行者,为喷涂行业的专业人士研发、生产和销售喷涂产品。广西凯纵非常了解行业的需求和市场的需要,公司本着“以质量求生存,以信誉求发展”的经营理念,以市场和顾客的需求为导向,以创新的追求来满足客户的期望。在创新和发展基础上,不断提高最完善的产品质量和服务水平抢占市场最高点。

公司管理宗旨:以最好的质量,最低的价格服务客户。

(二)项目概况

1、项目名称 :

2、项目建设单位:

3、项目法定代表人:

4、项目拟选地址:

5、项目建设性质:扩建项目

6、项目建设规模和内容:年产喷涂机器人500台。新增喷涂机器人开发应用及产业化项目,需新增土地50亩,新建生产厂房15000平方米,新增喷涂机器人生产设备20台,包括购置高精度自动化加工中心设备,全自动数控车床;多功能桌上车床;多轴钻孔移位攻牙复合机等设备

7、项目总投资5500万元,其中自有资本金1650万,其它资金3350万,需要补助资金500万。

8、资金来源:项目建设投资5500万元,项目业主自筹资金5000万元,需要补助资金500万。

二、发展规划、产业政策和行业准入分析

(一)发展规划分析

随着我国民众生活条件、生活质量的不断提高以及对环保健康意识越来越关注,再加上中国劳工市场用工难、用工荒的问题越来越突出,致使喷涂技术工的市场紧缺情况越来越严重,从而导致手工喷涂的时代已经过去。为满足喷涂设备行业的庞大需求市场,解决喷涂企业的喷涂工具和人手需求问题,现本公司采用自有技术,成功研发“新增喷涂机器人开发应用及产业化”,并完全拥有自主知识产权,其可以通过更换不同的喷嘴及不同喷嘴的组合实现不同的涂料在一起喷镀,达到功能的多样性。

(二)产业政策分析

国家出台《中华人民共和国中小企业促进法》对技术进步项目进行适当的资金扶持。自治区围绕“1131工程”和“十大行动计划”充分发挥财政资金的引导作用,促进中小企业结构调整和优化,支持中小企业自主创新、转型升级和创新产业化,推动加小企业服务体系和融资服务体系建设。

(三)行业准入分析

喷涂机器人的生产,主要结合在自动化喷涂设备,通过系统设计好程序控制喷枪的喷涂气压,从而形成雾化喷涂的形式。产品属于环保型、创新型、节能型产品,符合国家产业发展方向,且属备案类项目。

三、资源开发及综合利用分析

(一)资源开发方案 喷涂机器人主要配合自动喷涂设备,通过系统设计好程序控制喷枪的喷涂气压,从而形成雾化喷涂的形式。雾化喷涂是利用高压泵将漆料压到一定的压力后通过喷头的小孔喷出,由于对外部环境很大的冲击以及外部压力急剧下降,液体溶剂迅速挥发,使得其向四周扩散的速度很大,涂料体积突然膨胀与空气发生强烈的碰撞分裂成细小的颗粒导致液体被雾化,并高速喷射到工件表面并沾附在工件表面,形成均匀的涂层。雾化喷涂所形成的漆膜厚薄均匀、结合紧密、防腐蚀性好,适用于大批量生产喷涂广泛使用。通过有效控制雾化喷涂形式形成漆料雾化,大大提高了喷涂的生产效率及表面漆膜质量。因此,喷涂机器人配合自动化喷涂设备使用的雾化喷涂有如下特点:

1、改善劳动条件。由于喷涂机器人主要配合自动喷涂设备进行使用,使喷涂作业是在封闭室内进行,因此喷涂漆料得到了很好的控制,不会出现雾化的漆料直接暴露在工人工作环境中,且喷涂时漆料浓烈的刺鼻气味也有很好的控制,因此工人的工作环境得到了很大的改善。

2、提高喷涂效率。由于是使用高压泵将漆料通过喷嘴的小孔喷射出来,提高了喷涂的速度,与普通喷涂相比,喷涂效率能提高 1-3 倍。工件待喷涂的表面面积越大,喷涂效率提高的越明显。

3、提升涂层质量。由于是在低压近似真空室里喷涂且喷涂的涂料通过高压泵压送,不存在涂料中因有水分、灰尘等杂质而产生的缺陷,因此漆膜附着率高,涂层也均匀。

4、节约漆料。由于雾化喷涂时,漆料分散雾化,漆膜均匀,相比普通喷涂节省漆料。

(二)资源利用方案

1、依托文地交通运输优势

文地镇对外交通方便,公路交通四通八大,铁路方面有黎湛线通过,在文地镇设客货运站,水运方面有普通的码头。文地镇是新兴的文通集镇,黎湛铁路过境15.4公里。文地镇地处两省交界,交通四通八达,有铁路、公路、水运。黎湛铁路跨越文地。镇内设有文地、佛子岭两个车站,其中文地站为县三级站,客运量逐年增多。现承运两广和海南三省区共22个县市物资中转,货物吞吐量为50~70万吨/年,客运23万人次/年。是黎湛线上的一个主要窗口。公路有旺文、文那、文和专线,车辆可直通博白、陆川、茂名、化州、廉江、湛江、海南、北海、广州等地。文地镇区有现有15条主街道。一个火车站广场。为原料进厂和产品外销提供了便利条件。

2、依托文地镇人力资源、经济社会优势文地镇靠近广东、陆川,过往商客众多,人们商业意识有良好的基础,由于条件良好,农副产品和手工产品较多,加上地理位置优势,毗邻广东,受外来政治、经济、文化的影响,历年商品生产和商品流通活跃,形成了本地人口素质较高,商品经济意识强的特点。此外,在外地经商、办企业的人数众多,对于促进地方经济的发展无疑是个有利条件。全镇工业总产值28896万元,有一个占地面积1400多亩博白县文地产业转移园,形成了以建材、陶瓷、加工、金属冶炼等为主导的工业体系,成为地方经济的主要组成部分。我公司产业在文地产业园区建设中起到了积极的推动作用,新增喷涂机器人开发应用及产业化项目,对公司创立自身品牌,保护生态环境,降低能源消耗,提高经济效益,走出广西,奔向世界打下良好基础。

(三)资源节约措施

1、项目属于环保型、节能型项目,采用高新技术,有效节约涂料的原料资源。产品使用高压泵将漆料通过喷嘴的小孔喷射出来,提高了喷涂的速度,与普通喷涂相比,喷涂效率能提高 1至3 倍。工件待喷涂的表面面积越大,喷涂效率提高的越明显。雾化喷涂时,漆料分散雾化,漆膜均匀。有效改善劳动条件,喷涂效率高,相比普通喷涂节省漆料。

2、项目应采用节能型设备、电气,节约能源资源。

四、节能方案分析

(一)用能标准和节能规范(1)《中华人民共和国节约能源法》(2008年4月1日起施行);

(2)《民用建筑节能条例》(国务院2008年第530号令);

(3)《建筑照明设计标准》(gb50034—2004);

(4)《关于进一步做好建筑业10项新技术推广应用的通知》(建质[2005]26号);

(5)《关于在全区建设领域进一步推广10项建筑节能技术的通知》(桂建科[2007]37号)。

(二)能耗状况和能耗指标分析

该项目使用设备均为节能设备,主要能耗为设备用电,照明用电,生活用水,设备冷却用水等。主要设备功率如下:

1、全自动进口多轴电脑锣,2台×7.5千瓦=15千瓦

2、高精度、全自动数控车床,12台×7.5千瓦=90千瓦

3、多功能桌上车床,20台×1.5千瓦=30千瓦

4、多轴钻孔移位攻牙复合机,10台×0.75千瓦=7.5千瓦

5、圆盘分度倒角/攻牙专用机,10台×1.5千瓦=15千瓦

6、齿轮式多轴自动攻牙机,10台×1.5千瓦=15千瓦

7、全自动横竖铣槽机,10台×1.5千瓦=15千瓦

8、油压多轴自动钻孔机,10台×0.75千瓦=7.5千瓦

9、喷枪测试机,1台(8工位)×3千瓦=3千瓦

10、喷砂机:3台×5.5千瓦=16.5千瓦

11、磨刀机:2台×1.5千瓦=3千瓦

12、投影仪,1台×1千瓦=1千瓦

13、装配拉,2条×1千瓦=2千瓦

耗电设备总功率217.5千瓦,项目照明用电面积1800平方米。用电类型分为厂房照明用电及设备设施用电。根据《城市电力规划规范》(gb/50293-1999)、《分类建筑综合用电指标》及博白县用电实际情况,其中,照明用电量按20w/m估算,一天用电时间平均按8小时计算,一年用电天数按300天计算,需要系数取0.5。设备设施用电,一天用电时间平均按10小时计算,一年用电天数按300天计算,需要系数取0.7。经计算,项目总用电负荷为278.85kw。项目全年用电量估算为55万kwh。项目耗电量折标煤为67.6吨标准煤(当量值)。

表7-1 项目年用电量估算表

2耗水

项目用水主要包括生活用水、其他配套设施用水等。根据《中华人民共和国水法》、《取水许可制度实施办法》、《广西壮族自治区主要行业取(用)水定额》及博白县用水实际情况: 生活用水量按220l/人·d;商业用水量按5l/㎡·d计算用水量。未预见水量按总水量的10%考虑。

经计算,项目最高日用水量为25.63m/d,则年最高用水量为7689立方米,即0.77万吨。3表7-2 项目年用水量估算表(m/d)

总能耗

项目全年用电量估算为55万kwh。项目耗电量折标煤为67.6吨标准煤(当量值)。项目年最高用水量0.77万吨。

(三)节能措施和节能效果分析

1、通风节能设计 使用双速风机,在车流量较大时,高速运行;在车流量小时,低速运行,可以大大节约用电。

2、给水节能设计

由城镇管网直接供水可充分利用城镇供水压力。

3、配电节能设计

(1)变压器的选择

配电变压器是配电系统的主要电源设备,其自身也消耗一定的电能,产生无功率损耗和有功率损耗。无功率的热损耗很小,有功率的损耗约占整个用能系统电能损耗的2%-6%。

(2)负荷指标

项目用电负荷采用单位面积指标法计算,根据《中国南方电网城市配电网技术导则》(q/csg10012-2005)及玉林市用电实际情况计算:

4、配电系统线路

(1)选用电导率p较小的材质做导线。(2)减小导线长度l。变配电所尽量靠近负荷中心,以缩短线路供电距离,减少线路损失;线路尽可能走直线,少走弯路,以减少长度。

(3)增大线缆截面s。对于比较长的线路,在满足载流量、动热稳定、保护配合、电压损失等条件下,根据情况适当加大一级线缆截面。

(4)一般照明、生活电器等计费相同负荷,分别集中在一起,采用同条干线供电,既可便于用一个火警命令切除非消防用电,又可在空调不用时,以同样大的干线截面传输较小的负荷电流,从而减少了线路损耗。

在供配电系统的设计中,采取上述各项技术措施,可有效减少线路上的电能损耗,达到线路节能的目的。

5、照明节能设计

项目公共部分拟采用绿色照明系统,使用led照明灯具,节能约30%,每年可以节省大量能耗。

6、灯具选择

为提高光输比,采用直接照明的优先选用开敞式灯具。除装饰需要外,优先选用直射光通比例高、控光性能合理;反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具。所选灯具的效率应符合表3-2的规定。采用间接照明时,所选灯具(荧光灯或高强度气体放电灯)的效率不应小于80%。

7、照明负荷标准的确定

项目照明负荷标准建议采用目标值,属于要求较高的节能设计。

8、照明方案选择

采用光通利用系数较高的布灯方案,优先采用分区一般照明方式。

9、照明控制方式

原则上应充分利用天然光,并根据天然光的照度变化控制电气照明的分区,根据照明使用特点,采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。

10、照明配电

项目设计照明系统采用三相四线制供电。为了降低线路阻抗,应适当加大线缆的截面积,并选用电阻率较小的电线电缆。11主要耗能设备

在可预测的范围内,项目的主要耗能设备为空调机组、通风机组、电梯、供水设备、照明灯具和变压器。经调查,项目所选设备均不属于《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》、《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》和《机械工业淘汰落后机电产品项目》中明令禁止和淘汰的用能设备。

表中所列耗能设备,均为经过国家认证机构确认的符合国家能效标准的节能型产品。

五、建设用地、征地拆迁及移民安置分析

(一)项目选址及用地方案

新增喷涂机器人开发应用及产业化使用新增土地50亩,建设厂房15000平方米。

(二)土地利用合理性分析

项目在新增的土地上进行新建厂房15000多平方米。

(三)征地拆迁和移民安置规划方案

项目选址位于广西博白县文地镇工业园区内,不涉及征地拆迁问题。

六、环境和生态影响分析

(一)环境和生态现状

项目选址位于广西博白县文地工业园区内,厂房为新建厂房,公司全线流水车间均为无尘车间,噪声符合工业企业建设相关标准。绿化面积足够,无新增污染。项目所在地水源、噪声、空气质量均符合相关规定标准。

(二)生态环境影响分析

项目为新建厂房,主要为设备的安装,运输。车间运营均设置为无尘车间,对生态环境影响不大。

(三)生态环境保护措施

1、施工期环境保护措施

(1)施工期扬尘的防治措施

①施工期间应加强环境管理,贯彻边施工、边防治的原则。②施工现场道路要做到坚实路面,经常清扫路面,干旱季节要定时洒水,保持路面湿润。

③细颗粒散体材料要入库严密保存,搬运时轻拿轻放,避免搓袋破裂噪声扬尘。

(2)施工噪声的防治措施

①施工噪声的防治主要是通过合理安排施工时间、距离防护、使用低噪声机械设备等措施来实施的。

②合理安排施工时间,可避免施工噪声扰民、干扰周围居民的正常休息,除工程必须外,严禁在12:00~14:00、22:00~6:00期间施工。这一措施切实保障了施工场界周围居民的正常生活、休息秩序,控制了噪声扰民纠纷的主要起因。③选用低噪声机械、设备是从声源上对噪声进行控制,淘汰高噪声施工机械,推广使用低噪声的施工机械,对控制施工噪声的影响很有效,如液压机械较燃油机械平稳,噪声低10 db(a)以上。

(3)施工期固废的处理措施

项目施工过程中,将产生建筑垃圾,为一般废物,不含有毒有害成分。综合利用途径为定期外运,用作建筑材料或运到指定地点填埋。如果施工期间对其产生的建筑垃圾及时收集、清运、转运,将不会对环境产生严重影响。

2、运营期环境保护措施

(1)严格实行“三同时”管理制度,坚持环境保护设施和主体工程同步进行。

(2)大气处理

生产区设喷雾降温除尘系统可有效除尘,并定时开窗通气,减轻温度。

(3)固体废弃物处理

项目产生的废弃物处理由公司的行政部门负责收集后采用分类收集法将废纸、废塑料、废金属等可以二次利用的垃圾回收利用,其余垃圾由专用运输车运至垃圾处理场处理。

(四)地质灾害分析

项目使用工业园区内土地,无需地质灾害分析。

(五)特殊环境影响

项目使用工业园区内土地,属工业用地,无特殊环境影响。

七、经济影响分析

(一)经济费用效益或费用效果分析

1、项目总投资5500万元,其中自有资本金1650万,其它资金3350万,需要补助资金500万。

(1)设备费:

全自动多轴高精密度加工中心 高精度、全自动数控车床 多功能桌上车床

多轴钻孔移位攻牙复合机 圆盘分度倒角/攻牙专用机 齿轮式多轴自动攻牙机 全自动横竖铣槽机

油压多轴自动钻孔机等设备

合计购置费用(含运输、安装费)约:450万元

2、营业收入

项目建成后,年产喷涂机器人500台。单价按15万元/台进行估算,年收入7500万元

3、总成本费用估算(1)材料成本估算

单台材料成本费用为81700元,年须材料成本费用约4085万元。

(2)工资及福利:本项目需各类人员约92人,则年工资及福利费总额约为258万元。

(3)水电及办公费:232万元。(4)财务及其他费用:137万元。

项目总成本费用:经估算,项目计算期内年平均总成本费用为4712万元。

4、税金计算

正常年营业税金及附加629万元。

5、利润

经过计算,年均利润为2516万元,新增税金629万元,项目回收期约3年,经济效益较好。

(二)行业影响分析

我公司成功研发的喷涂机器人,采用自有技术,解决喷涂企业的喷涂工具和人手需求问题,并完全拥有自主知识产权,其可以通过更换不同的喷嘴及不同喷嘴的组合实现不同的涂料在一起喷镀,达到功能的多样性。项目在广西博白县属于首家建设,项目使用新科技新技术,技术领先于同行产业,在广西属于领先地位,项目的建设必将推动行业向高新技术发展。

(三)区域经济影响分析

项目须依托文地镇的地理环境优势快速发展,又能在文地产业园区建设中起到了积极的推动作用,实用新型自动系列喷枪生产线,对我公司创立自身品牌,提高经济效益,及提升环保意识方面均有较好的影响。

(四)宏观经济影响分析

随着我国民众生活条件、生活质量的不断提高以及对环保健康意识越来越关注,再加上中国劳工市场用工难、用工荒的问题越来越突出,致使喷涂技术工的市场紧缺情况越来越严重,从而导致手工喷涂的时代已经过去。机器人自动化喷涂行业逐渐走进社会各行各业。我公司采用自有技术成功研发喷涂机器人,并完全拥有自主知识产权。配合自动化设备进行使用,使喷涂作业是在封闭室内进行,因此喷涂漆料得到了很好的控制,不会出现雾化的漆料直接暴露在工人工作环境中,且喷涂时漆料浓烈的刺鼻气味也有很好的控制;喷涂效率高;涂层质量好;节约漆料等。满足喷涂设备行业的庞大需求市场,解决喷涂企业的喷涂工具和人手需求问题,该产品符合市场和人们的要求,需求量大,产品内销或出口均供不应求,公司拟打造自主品牌,做强做大企业,对喷涂行业,乃至社会经济均有很好的促进作用。

八、社会影响分析

(一)社会影响效果分析

1、项目属于环保类项目、高新技术类项目,符合国家产业政策,有利于生态建设和环境保护,社会效益明显。

2、本项目投产后,新增税金629万元,经济效益显著,为当地经济发展提供基础设施保障。

3、项目建设为社会提供就业机会90多个,间接提供就业机会150多个,为解决社会就业问题,带动人民增收致富起到积极的作用。

(二)社会适应性分析

项目的开发原理主要是针对喷涂行业的突出问题来设计,属于环保类项目、高新技术类项目,符合喷涂人员的要求,符合国家产业政策,社会适应性强。

(三)社会风险及对策分析

项目技术完善有保证,本项目技术成熟,建设规模适度,工艺可靠,建设方案科学可行,后续发展潜力很大。本项目采用自有技术解决喷涂企业的喷涂工具和人手需求问题,拥有改善劳动条件;喷涂效率高;涂层质量好;节约漆料等特点,将成为涂漆业新兴品牌产品。投资风险小,主要影响来自于人们对新生事物的认知和价格的要求。本公司拟采用现代营销策略,多渠道推广销售,以合理的价格来回馈新老用户的需求。

第四篇:机器人实验室项目建设

机器人实训室项目建设

调研报告

一、机器人实验室建设意义和必要性

1、机器人技术介绍

机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种 仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产 设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人技术是综合了计算机、控制技术、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学 等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

机器人领域发展近几年有如下几个趋势:

1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从 10.3 万美元降至 2013 年的1 万美元,可见其门槛降低之快,足以遇见其应用推广速度。

2.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;已有模块化装配机器人产品问市。

3.机器人控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化; 器件集成度提高,控制方式日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操 作性和可维修性。

4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。

5.虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控 机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。

6.机器人化机械开始兴起。从美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为 国际研究的热点之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。

我国的工业机器人从 80 年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件 设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有 130 多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30 条自 动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已广泛应用在汽车制造厂的焊装线上。

根据国内外机器人发展的经验、现状及近几年的动态,结合当前国内经济发展的具体情况,国家“十二五”期间机器人技术重点开展智能服务机器人、机器人化机械及其相关技术的开发及应用;开展以机器人为基础的重组装配系统及其相关技术的开发研究及加强多传感器融合及决策、控制一体化技术及应用的研究。重点解决我国已研制应用多年的示教再现型工业机器人的产业化前期关键技术,大力推进其产业化进程,力争在“十二五” 末期实现喷涂、焊接、装配等大负载机器人的产业化。

从以上机器人介绍我们知道,我们国家的机器人水平与国外还有一定的差距,因此对学生进行机器人技术培养,让学生掌握机器人,了解机器人,乃至最后设计开发研究机器人都有重要的意义。

随着我国制造业的不断发展,对自动化水平的要求不断提升,机器人作为典型的自动化装备,已经在各生产制造领域,尤其是汽车制造、自动化、电子等行业得到了广泛的应用,并且增长异常迅猛,从销售量上更是充分说明了这个不争的事实。2000 年国内机器人销售总量为 380 台,到 2004 年增长到 3493台,4 年间增长了819%,翻了3翻还多。在中国市场上份额居第一位的 ABB 公司 2004 年在中国销售工业机器人600台,而该公司在过去 9 年中一共才在中国大陆市场销售了 2000 台机器人。据不完全统计到 2012 年底中国机器人拥有量已超10万台,比04年专家预计的多十倍。预计到 2015年,市场容量将达几十几万台(套),主要以点焊、弧焊、喷漆、装配、搬运、冲压、注塑、点胶等为主。中国机器人产业迎来了历史性的高峰。但随之也带来了教育、培训等一系列与实际应用相关的急需解决的问题。

机器人作为一种高技术含量的设备,在使用过程中其设计、制造、安装、调试、操作、维护等工作需要大量的专业技术人员,随着机器人应用的日益广泛和装机容量的直线上升,对这类技术人员的需求也变得越来越迫切。过去我国机器人的研究主要集中在有限的大专院校和科研单位,而且主要以科学研究为主,工业现场严重缺乏该类人才,这已经成为制约机器人应用和推广的瓶颈问题之一,对这些人员的理论教育、操作和维护实践培训等需求变得极为迫切。

二、机器人技术教育的必要性和建议

1、开展机器人技术教育必要性

机器人技术是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志。据了解 美国、日本等一些发达国家已经看好机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,他们在高职类院校乃至中小学信息技术教育中都不同程度地对学生进行机器人教育。为了与国际接轨,为了迎接即将到来的机器人时代,我们必须大力发展机器人教育。目前,国内高等学府及职业类院校先后开展了机器人教育。随着机器人技术的进一步发展,机器人将会走进越来越多的学校,越来越多的学生将与机器人成为伙伴。面对机器人技术的快速发展,如果中职校不及时采取措施,不在相关技术教育专业的师生中开展机器人教育,那么必将会出现机器人人才及教师队伍严重缺乏的情况。机器人作为高科技的产物,涉及工业设计、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件、人机交互、人工智能等多门学科。它的出现在教学上极大的丰富了教育内容。要开展机器人教育,要求教师掌握机器人所涉及学科的相关内容,但实际情况是很多教师并不具备这些知识,因此,新建机器人实训室是迫在眉睫。

2、开展机器人技术教学的作用

开展机器人技术教学,能够扩大学生的知识面,提高专业知识水平,掌握机器人所涉及的 机械、电子、传感器、计算机软件硬件和人工智能等学科的相关内容。在中专阶段,给相关专业的学生开设专门的课程,系统地讲授机器人的知识,能够为他们以后从事机器人相关工作奠定良好的基础。

我国技术教育要求教师具备较高的技术素养,有一定的实践能力和创新精神。而目前职校的教学大多重视基本知识和基本技能的传授,对学生信息素养、创新精神和 实践能力的培养并不到位。在机器人课程中,通过学习为智能机器人编写程序,可以提高学生分析问题和解决问题的能力;通过学习扩展、组装机器人,可以增强学生的创新意识,锻炼动手能力;通过以小组合作的形式完成机器人项目,可以培养学生们的协作能力和团队精神。

另外,机器人课程具有创新性、综合性、开放性、发展性、实践性和探究性等六大特征。在教学过程中,教师会运用多种教学方法,讲授经过整合的内容,采用灵活的评价方式,使学生进一步掌握先进的现代技术和科学的分析方法。这对他们以后的工作大有裨益。

三、开展机器人技术教学的几点建议

机器人技术的教学目标在于使学生掌握机器人的相关知识,了解机器人的基本特征及操作方法,培养他们的信息素养、创新精神和实践能力,为他们以后成功地开展机器人相关工作奠定基础。在具体教学过程中,建议注意以下几点:

1、营造良好学习环境和学习氛围

开展机器人教育首先要选择某种教育机器人。目前市场上的教育机器人主要有两种: 一种是厂家己经组装成形的机器人,它能够实现一定的功能,也可以根据需要进行拆卸、重装和扩展来完成更复杂的功能,属于高端机器人类型。另一种是厂家只提供主板和零件,完全由学生根据不同的功能自己组装,属于低端教育机器人。学校可以根据教学目的、学生的实际情况、学生主要就业地区的机器人教育情况等来选择某种教育机器人。尽量让学生感觉到所学的东西有趣而且有用。

由于机器人课程的特殊性,教学评价必须以教学目标为依据,本着对培养学生创新精 神和实践能力有利的原则进行。重视教学效果的及时反馈,评价的方式要灵活多样,要鼓 励学生创新,主要采取考查学生实际操作或评价学生作品的方式。在上第一节课时,就应该告诉学生评价标准,进一步调动学生的学习积极性,让其摆脱考试压力,营造一个良好的学习氛围。

2.3.2 采用多种教学方法,以小组为单位完成学习任务

为了进一步提高教学效果,对于不同的教学内容需要采用不同的教学方法。如:对机 器人基本理论知识的教学,采用讲授法;对机器人编程的教学,采用实验法、任务驱动法 等;对机器人哲学内容的教学采用讨论法;对机器人应用内容的教学,采用参观法、演示

法;对于机器人设计和制作,则采用研究性学习的方法。为了有效地培养学生的协作能力 和团队精神,在开课之初就要将学生根据实际情况,按照“组内异质,组间同质”的原则,分成若干学习小组,每组尽量控制在 2 到 3 名同学。在整个学习过程中,各个小组成员 必须相互合作,共同完成每个任务。

2.3.3 注重教学能力和创新精神的培养

为了使未来的信息技术教师能够成功地开展机器人教学活动,在教学过程中,特别注 重学生教学能力的培养。如:在课堂中引人了许多优秀的机器人教学案例,有文本形式的 教案,也有视频形式的课堂实况。结合案例,向学生介绍主体性教育理论、发现学习理论、多元智能理论等先进的教育理论,讲解支架法、抛锚法和随机进人法等教学方法,并要求 学生编写一个简单的教案。在学生做机器人实验提高自身能力时,引导他们结合自己的切 身体会去思考怎样才能更好地促进学生综合能力的提高。在教学时,要告诉学生怎样抓住 教育时机及时开展各种教育。

在整个教学过程中,我们都鼓励学生充分发挥想像力,大胆创新。要求每个小组在学 期末完成一个具有创新意义的实验,作为期末考核的重要指标。事实证明这样做既调动了 学生的积极性,又锻炼了学生分析间题、解决问题的能力,还培养了学生的创新意识。

机器人教育在我国刚刚兴起,作为一项极其有意义教育事业,它的健康发展至关重要,否则,就不能体现智能机器人所具有的教育价值,甚至会影响孩子们的茁壮成长。在未来 的信息技术中开展机器人教育是我国机器人教育健康发展的重要保证。我们真诚地希望更 多的师范院校能够开展智能机器人教育,更多的有识之士能与我们共同关注教学机器人的 发展。

通过考察了解,博实机器人公司生产机器人产品的同时,更注重机器人对高职院校的 教学效果,经过过年的发展,已经与长春工程学院、广州机电高级技工学校等多所高职院 校建立“双师”合作机制,在产品开发的同时,邀请学校老师参与设计调试过程,并针对各 专业技术邀请哈工大教授进行培训,取得了显著效果,“双师”教学就是院校邀请企业全程 参与设备教学过程。博实公司同时还组织邀请相关教师到公司考察和学习,了解机器人教 学需要的知识技能状况,公司主要技术及管理人员到学校了解教学特点。以挂职锻炼、顶

爬壁机器人与球形侦查机器人

煤矿井下探测机器人

第五篇:机器人大讲堂“苏州堂”落地苏州 资本助力“机器人大讲堂

机器人大讲堂“苏州堂”落地苏州 资本助力“机器人大讲堂·天使会姑苏创新创业天堂高峰论坛”圆满召开

江南烟雨三月,3月19日“机器人大讲堂·天使会姑苏创新创业天堂高峰论坛”(以下简称“高峰论坛”)在美丽的姑苏湖畔如期举行,此次“高峰论坛”由苏大天宫、雅瑞资本&立德共创共同主办,苏州大学、苏州工业园区智能制造创新中心、苏州独墅湖机器人联盟、中关村融智特种机器人产业联盟、苏州大学相城机器人与智能装备研究院、苏州协同创新医用机器人研究院、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学协助执行,并受到苏州市科学技术局的大力支持。从一开场,论坛现场的人气就格外旺盛,现场座无虚席,人声鼎沸。从上午的主题演讲、圆桌论坛到下午的媒体专访、项目路演,300+座位几乎全满,不少人还一直站着听会,论坛接近尾声的时候,阴雨连绵的周末人群依旧迟迟不肯散去,依旧很热闹。

峰会伊始,苏州市科学技术局副局长蔡剑锋为此次论坛致辞,蔡局长代表苏州市科技局对前来参加会议的专家来宾表示热烈欢迎。蔡局长表示苏州市一直以来都大力支持国家智能制造专项,并大力推进机器人换人的步伐,也在人工智能方面有很多的谋划和举措,期望能通过更多的交流与合作,助力中国机器人产业更上新台阶。另外苏州市也期望与更多的科学家、产业大咖和知名投资人通力合作,打造具有国际竞争力的试点示范城市。机器人大讲堂联合创始人陈晓东先生代表机器人大讲堂做开幕致辞,他讲到:“大讲堂自创办以来,受到来自各方的大力支持,举办了一系列活动。机器人大讲堂作为引领机器人行业发展的自媒体平台,定期开展多种形式的专家讲座活动;旗下研究院致力于服务国家,打造专家智库和咨询服务,促进高校科研成果产业化;俱乐部汇聚了机器人行业内最顶级的专家、企业家、投资人和创业者,致力于打造一个专注业内投资和推动行业发展的顶级资源平台。之后将继续努力秉承创业理解,为创造更好的机器人服务平台做出努力。”机器人大讲堂“苏州堂”落地苏州启动仪式上,由苏州市科技局副局长蔡剑锋、机器人大讲堂中关村融智特种机器人产业联盟理事长魏法军、苏州工业园区科技和信息化局党委书记、知识产权局局长许文清、苏大天宫CEO袁方先生共同开启“落地”仪式,在现场300多位嘉宾和来宾的见证下举行了揭牌仪式,并为机器人大讲堂“苏州堂”的10位智库专家颁发了“机器人大讲堂·苏州站”智库专家证书,10位专家分别是:智库专家⊙王田苗教授

国家“863”专家、北航教授、博导、机器人研究所名誉所长 ⊙孙立宁教授

国家“863”专家、苏州大学机电学院院长、博导⊙刘进长先生

国家“863”专家、科技部高技术中心先进制造处研究员 ⊙赵

杰教授

国家“863”专家、哈尔滨工业大学机器人研究所所长⊙ 刘成良教授

国家“863”专家、上海交通大学教授,博导,机电控制研究所所长 ⊙ 曲道奎先生

国家“863”专家、沈阳新松机器人自动化公司副董事长、总裁⊙ 张文生教授

国家“863”专家、中国科学院自动化研究所研究员、博导 ⊙ 张玉春先生

哈工大博实集团副总裁⊙ 陈晓东先生

中关村融智特种机器人产业联盟秘书长⊙ 魏法军先生

海兰信科技集团总裁,中关村融智特种机器人联盟理事长 为促进苏州RT&AI行业健康快速发展,帮助产业内创业精英与从业人员了解产业大势,抓住创新创业重点,此次“高峰论坛”特意邀请三位行业内顶级专家为到场嘉宾带来专题报告:1国家“十三五”科技规划智能机器人战略首席专家、国家教育部特聘教授长江学者赵杰教授为大家带来主题为“科技部“十三五”机器人领域计划介绍”的专题报告,为大家介绍国家“十三五”期间机器人与人工智能方面战略布局和政策导向:赵杰教授指出,国家对“智能制造与机器人”重大专项的支持将跨越2-3个五年计划,申报投资将达600亿以上,而机器人就占据了这部分的1/4,市场前景巨大,并进一步介绍了各项关键技术的具体实施项目和调整策略等内容。2中国科学院自动化研究所研究员,中国人工智能学会常务理事、国家自然科学基金委项目评委、人事部和团中央青年专家、中国科学院院士专家团成员张文生教授带来题为“人工智能离我们还有多远”的专题报告,张文生先生就人工智能的发展与未来带来了自己深入的见解和分享,并对人工智能未来发展所需侧重的科研领域与未来期待的成就做了详细介绍和分析。

3沈阳新松机器人自动化公司副董事长、总裁,中国科学院沈阳自动化研究所博士生导师,机器人国家工程研究中心副主任曲道奎先生发表“创新创业的机遇与挑战”的主题报告。曲道奎先生指出:“对于创业者来说今天是最好的时代,同时也是最坏的时代,在科技高速发展的今天为我们带来创新创业新机遇,而信息的高度透明也对大家的创业带来很大挑战。”面对今天激烈的竞争形势,曲道奎先生为大家重点分析了机器人创新创业需要把握的关键因素和产业发展的驱动方式、驱动要素。机器人技术是多种高新前沿技术的综合,可以在多方面找到创业点,期望各位有志的创业者都能找到自己的立足点。“圆桌论坛”环节将此次峰会的气氛推向了高潮,此次高峰论坛“圆桌论坛”由北京航空航天大学教授、长江学者王田苗教授主持,王田苗教授对在场专家就创新创业方面提出了犀利而实用的问题:1.相比较北京和深圳,苏州创新创业的优势和竞争力在哪里?2.机器人和人工智能方面的主要热点方向是什么?3.创业企业如何把握融资的节奏和估值?

专家和嘉宾们对上述问题展开了激烈的交流,苏州的强项是智能制造,创新企业和团队由于政策扶持落地到了苏州;在中美欧竞争环境下,中国将来发展的机会量大面广的智能制造装备包括机器人,最终还是赢在中国,中国有比较完整的产业体系和竞争力,对强数据和重型领域中国应用领域还有很大机会,技术研究还有差距,需要国家加强基础研究,但应用方面将有大发展。机器人方面主要是3C、物流和食品加工,服务机器人由toB到toC,而toB可能需要服务,在人工智能领域方面,作为金融、医疗、零售业、安防甚至娱乐方面都是很大的机会。关于融资问题,王教授指出,企业一定要适合自身发展的现状,不能估值过高,估值过高会对企业未来发展埋下苦果,要根据自己的市场发展节奏决定,从未来发展来看,创业是一条艰辛的道路,创业企业大部分会死掉,小量会上市,创业者需要知道在这条路上需要坚韧不拔和持之以恒。各位专家思想碰撞,火花不断,为创新创业者答疑解惑,指引方向。科技部高技术中心先进制造处研究员刘进长先生,苏州大学机电学院院长国家特聘教授长江学者孙立宁教授,海兰信科技集团总裁魏法军先生,哈工大博实集团副总裁张玉春先生,苏州思必驰人工智能语音识别公司郭浩然博士,真格基金的合伙人李剑威先生,紫牛基金合伙人张泉灵女士参加了此次圆桌论坛讨论环节。3月19日下午,“高峰论坛”迎来了苏州第一个“机器人大讲堂·天使会”Demo Day,会务组从涉及RT&AI+医疗、RT&AI+智能制造与RT&AI+硬件的50个精英创业项目中,遴选出包括苏州康多机器人、苏州帝维达公司、上海友衷科技、苏州迪纳精密设备、苏州巨佳等12家优秀企业进行项目路演,并邀请软银中国、红杉资本、真格基金、雅瑞资本、紫牛基金、立德共创等50+投资机构与100+投资人,为创新企业路演项目进行现场项目点评、打分和指导,对创业项目的商业模式、核心技术、创业团队等问题分析和交流。

但见时光流似箭,在夕阳初上之时,为期一天的“高峰论坛”在各位专家和嘉宾合影留念之后也圆满落下了帷幕。机器人大讲堂·天使会在苏州也完成“第一站”,“苏州堂”落地苏州,整个活动得了圆满成功!我们期待“高峰论坛”可以为迷途中的创业者指引方向,为潜力具体的企业注入资金,追随国家“战略新兴产业发展规划”,积极贯彻落实2017年的两会精神,以长三角的创新创业发展促进中国RT&AI行业健康、快速和可持续发展。

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