機器人創(chuàng)業(yè)項目計劃清單書

1、word第一局部概述一、創(chuàng)業(yè)項目概述創(chuàng)業(yè)項目概述500字之對項目總體情況的描述，包括采用的關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù) 的創(chuàng)新點、權(quán)威部門的技術(shù)鑒定情況、環(huán)保評價等容。項目名稱：可重構(gòu)模塊化機器人的研發(fā)，制造與銷售本項目的目標(biāo)是設(shè)計并研發(fā)可重構(gòu)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。可重構(gòu)模塊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(gòu)形的機器人，以適應(yīng)不同的工作， 可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)的適應(yīng)性和可重構(gòu)性取決于模塊本身的性能與模塊之 間的匹配連接能力。因此本項目研發(fā)的可重構(gòu)機器人的關(guān)鍵技術(shù)包括構(gòu)型設(shè)計、 運動學(xué)、動力學(xué)、路徑規(guī)劃、軌跡規(guī)劃與分布式控制

2、系統(tǒng)等方面，其中在模塊與構(gòu)型方面進展了詳細(xì)的設(shè)計，采用層次分析法對構(gòu)型設(shè)計方案進展評價和決策。 設(shè)計可重構(gòu)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(guān)節(jié)機器人在復(fù)雜環(huán)境下 的無碰撞路徑規(guī)劃。對可重構(gòu)機器人的分布式控制系統(tǒng)進展設(shè)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(guān)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(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動。 綜合利用以上技術(shù)本項目設(shè)計的可重構(gòu)機 器人靈活度更高、環(huán)境適應(yīng)能力更強，本錢更低，先進性也更強，市場應(yīng)用前景 廣闊。二、創(chuàng)業(yè)機會概述創(chuàng)業(yè)機會概述300字之要從項目產(chǎn)品的先進性與應(yīng)用

3、開展前景、 進入市場機 會如：市場現(xiàn)實需求處于萌芽、起步、成長、成熟、飽和、衰退階段與市場 開展空間、團隊實施項目的現(xiàn)有能力和開展?jié)摿Φ确矫婷枋鰟?chuàng)業(yè)機會。1 / 22word傳統(tǒng)的機器人都是根據(jù)特定的應(yīng)用圍來開發(fā)，對于任務(wù)明確的工業(yè)應(yīng)用來講,這種機器人已經(jīng)足夠滿足實際需要。 然而由于市場全球化的竟?fàn)?，機器人的應(yīng) 用圍要求越來越廣，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(gòu)機器人系統(tǒng)，可重構(gòu)模塊機器人具有靈活度高、環(huán)境適應(yīng)能力 強以與本錢低等特點，在工業(yè)裝配、軍事、災(zāi)難救援、深空探測等領(lǐng)域具有廣泛 的應(yīng)用前景。因此本項目開發(fā)研制的可重構(gòu)機器人系統(tǒng)先進性比擬強，由于市場

4、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)市場的機會也比擬 大；另外項目實施團隊成員經(jīng)驗豐富，根底力量雄厚，能夠擔(dān)負(fù)起開發(fā)可重構(gòu)機 器人系統(tǒng)的重任。綜上，本項目的創(chuàng)業(yè)機會比擬大，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字之介紹申報人的創(chuàng)新意識、開拓能力、經(jīng)營理念以與在 科技、經(jīng)濟、管理領(lǐng)域取得的主要業(yè)績。申報人耿濤，于2011年6月在華中科技大學(xué)獲得控制科學(xué)與工程工學(xué)博士 學(xué)位，博士畢業(yè)后在大學(xué)任教至今，現(xiàn)任大學(xué)物理與電子學(xué)院副教授， 主要研究 方向是控制系統(tǒng)理論與應(yīng)用，長期致力于先進控制理論與應(yīng)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)

5、研發(fā)項目， 項目工作經(jīng)驗豐富。無論是 在科研還是在教學(xué)方面都受到了教師和同學(xué)們的一致好評。近5年來，憑借其超強的創(chuàng)新意識和開拓能力，取得了一系列研究成果，并轉(zhuǎn)化到了相關(guān)科技領(lǐng)域中， 以第一作者在華中科技大學(xué)學(xué)報自然版，In formation Tech no logy Journal等雜志發(fā)表8篇學(xué)術(shù)論文，其中6篇EI檢索，是Asian Journal of Control，CCD（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：核心團隊包括擬任總經(jīng)理、分管技術(shù)、市場、 財務(wù)等方面的副總經(jīng)理和同類職務(wù)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。三

6、、團隊創(chuàng)業(yè)能力開發(fā)能力200字之：介紹團隊的研發(fā)隊伍和資金投入以與項目已取得的研究 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(xué)術(shù)背景，同時具有在機器人領(lǐng)域的 項目經(jīng)驗。他們有著長期從事與本項目相關(guān)研究工作。 這些團隊核心成員不但是 技術(shù)上的領(lǐng)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(gòu)模塊化機器人項目的順利實施與實現(xiàn) 提供了堅實的根底。項目的資金投入大約為 1000萬元。營銷能力200字之：介紹團隊的經(jīng)營模式和市場策劃能力、銷售渠道等。瞄準(zhǔn)國市場需求量大、進口機器人

7、產(chǎn)品還未大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域，如：醫(yī)療以 與危險作業(yè)等領(lǐng)域。建立以營銷經(jīng)理為中心的專門營銷機構(gòu)和營銷隊伍，充分利 用項目申請人與其團隊的人脈，打通營銷渠道和建立起營銷網(wǎng)絡(luò)。 同時，通過提 供本產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)服務(wù)與售后服務(wù)，來推行并推廣本產(chǎn)品的使用。融資能力200字之：介紹團隊的融資策劃能力、融資渠道等。項目團隊根據(jù)實際情況可以采用多種融資方式與融資渠道，包括債權(quán)融資、 股權(quán)融資、優(yōu)先股融資、租賃融資等方式。此外，項目負(fù)責(zé)人可以根據(jù)項目申請 國家以與當(dāng)?shù)卣膭?chuàng)業(yè)基金等，還可以采用風(fēng)險投資，民間投資等方式進展融 資。其他特殊能力100字之：介紹創(chuàng)業(yè)項目已獲得的特殊資格認(rèn)證或證明等。四、家港擬辦企業(yè)情

8、況企業(yè)名稱企業(yè)注冊時間企業(yè)注冊地申報人擔(dān)任企業(yè)法彳定代表人是 否團隊人數(shù)博士碩士本科企業(yè)性質(zhì)資 外資口中外合資注冊資本萬元股東構(gòu)成容貨幣出資無形資產(chǎn)作價有形資產(chǎn)作價股權(quán)比例申報人團隊其他成員風(fēng)險投資其他資金合計申報人不擔(dān)任或未擔(dān)任企業(yè)法定代表人的相關(guān)說明：說明申報人不擔(dān)任或未擔(dān)任企業(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與與其關(guān)系第三局部 項目技術(shù)與產(chǎn)品服務(wù)實現(xiàn)第一章項目技術(shù)方案一、項目總體技術(shù)概述一總體技術(shù)方案項目所依據(jù)的技術(shù)原理1000字之：1. 可重構(gòu)機器人的模塊與構(gòu)型設(shè)計原理可重構(gòu)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(jié)構(gòu)的模塊以搭積木的方式構(gòu)成，能構(gòu)成

9、不同自由度和構(gòu)型的機器人系統(tǒng)， 適應(yīng)不 同的任務(wù)需求，模塊系統(tǒng)設(shè)計和基于模塊的構(gòu)型設(shè)計是達到這一目標(biāo)的關(guān)鍵?？芍貥?gòu)機器人系統(tǒng)的特點是一套構(gòu)件， 多種構(gòu)型，在應(yīng)用中，用戶需要進展二次設(shè) 計，即根據(jù)工作條件和設(shè)計要求，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(shè)計，重構(gòu)成一個完整的，滿足 應(yīng)用要求的機器人系統(tǒng)，這一過程就是構(gòu)型設(shè)計。2. 可重構(gòu)機器人的運動學(xué)原理可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)構(gòu)型的多樣性，要求其運動學(xué)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(xué)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(xué)正解得到很好地解決。 基于旋量和指數(shù)

10、積公式，在運動 學(xué)正解的指數(shù)積公式的根底上可以構(gòu)造運動學(xué)封閉形式逆解的幾何方法，即將整個運動學(xué)逆解問題分解成假如干可解的子問題， 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(xué)分析的另一個優(yōu)點是易于對運動學(xué)方程進展 微分以得到雅可比矩陣。雅可比矩陣將關(guān)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(gòu)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(gòu)機器人的運動學(xué) 逆解求解也得到廣泛研究。3. 可重構(gòu)機器人的動力學(xué)原理由于可重構(gòu)機器人構(gòu)型的多樣性，其動力學(xué)的分析和計算對可重構(gòu)機器人模 塊的選擇、構(gòu)型的設(shè)計和校驗、運動仿真

11、、控制系統(tǒng)的分析與綜合都有重要的作 用。描述機器人動力學(xué)特性的參數(shù)表示和運動方程式有各種形式，這些方程本質(zhì)上是“等價的，但它們是對應(yīng)于不同任務(wù)和目的而建立的，因此方程的結(jié)構(gòu)不同?；贒enavit-Hartenberg(D H)參數(shù)表示的動力學(xué)拉格朗日方程和迭代方 式的牛頓一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(gòu)機器人動力學(xué)計算的算法描述如下：(1) 建立根底坐標(biāo)系，確定各關(guān)節(jié)的運動旋量坐標(biāo)，由 pro/E軟件獲得各 桿件的質(zhì)量分布參數(shù)，在每一桿件的質(zhì)心處建立一個坐標(biāo)系， 坐標(biāo)軸統(tǒng)一取為與根底坐標(biāo)系一致，并由指數(shù)積公式確定各桿件質(zhì)心的初始位姿矩陣。

12、(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(guān)節(jié)變量，最后計算拉格朗日公式中的i?V, ?B項。(3) 將作用在末端執(zhí)行器上的外力/力矩經(jīng)坐標(biāo)變換統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到空間坐標(biāo)系 或物體坐標(biāo)系，再經(jīng)雅可比矩陣折算到各關(guān)節(jié)的驅(qū)動力矩。(4) 由拉格朗日方程計算對應(yīng)于給定關(guān)節(jié)運動規(guī)律所對應(yīng)的關(guān)節(jié)力矩。4. 可重構(gòu)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(biāo)點的一系列中間點。考慮一般情況，討 論多自由度關(guān)節(jié)機器人在有障礙物的復(fù)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

13、的新算法，解決在復(fù)雜環(huán)境下 機器人路徑規(guī)劃的兩個難點，即如何評價當(dāng)前末端執(zhí)行器繞過障礙物到達目標(biāo) 點的距離信息，以與如何確定當(dāng)前末端執(zhí)行器的運動方向。然后，在遺傳算法 中結(jié)合數(shù)值人工勢場提供的特征信息進展機器人在關(guān)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(shù)與性能指標(biāo)500字之:可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的特點是一套構(gòu)件， 多種構(gòu)型，在應(yīng)用中，用戶需要進展 二次設(shè)計，即根據(jù)工作條件和設(shè)計要求確定機器人的構(gòu)型。在智能設(shè)計系統(tǒng)開發(fā) 工具DEST上開發(fā)構(gòu)型設(shè)計系統(tǒng)，以人機交互方式實現(xiàn)構(gòu)型的設(shè)計。采用層次分 析法對構(gòu)型設(shè)計方案進展評價和決策。將設(shè)計的模塊分為關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊、 末端

14、執(zhí)行器模塊和根底單元模塊(輔助模塊)，其中關(guān)節(jié)模塊又分為三種形式：單 自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、移動關(guān)節(jié)和多自由度腕關(guān)節(jié)。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(jié)合這些特征信息，采用遺傳算法進展在關(guān)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(guān)節(jié)空間進展。由于路徑約 束一般是在笛卡爾坐標(biāo)中給定的，而關(guān)節(jié)驅(qū)動是在關(guān)節(jié)坐標(biāo)中受控制的， 因此規(guī) 劃的軌跡應(yīng)滿足在兩個不同坐標(biāo)系的混合約束。整個控制系統(tǒng)由路徑規(guī)劃層、軌跡規(guī)劃層和關(guān)節(jié)控制三個子控制層組成。對 各關(guān)節(jié)進展了相關(guān)的硬件、軟件設(shè)計，采用帶Anti-windup 校正的PID控制器 實現(xiàn)位

15、置控制；上位機與各關(guān)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(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動。二項目創(chuàng)新容創(chuàng)新類別| 理論創(chuàng)新應(yīng)用創(chuàng)新 技術(shù)創(chuàng)新工藝創(chuàng)新 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新項目創(chuàng)新容1200字之：創(chuàng)新容要根據(jù)選擇的創(chuàng)新類別，用技術(shù)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(shù)創(chuàng)新，請 說明目前一般采用什么技術(shù)，申報項目對什么技術(shù)進展了創(chuàng)新，；如果是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，需進展新舊結(jié)構(gòu)或工藝比照，并畫出新舊結(jié)構(gòu)圖和工藝流程圖。本項目的創(chuàng)新點主要有以下幾個方面：1 對可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的模塊與構(gòu)型進展設(shè)計時，在分析機器人一般結(jié)構(gòu)的根 底上，對機器人的模塊劃分進展合理

16、的方案設(shè)計，在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，可重構(gòu) 機器人的電機驅(qū)動和傳動局部只能在關(guān)節(jié)處， 而不能象傳統(tǒng)機器人可布置在關(guān)節(jié) 與相鄰的連桿處，因此需要簡湊、高效的驅(qū)動和傳動機構(gòu)設(shè)計。為減少末端質(zhì)量， 米用2-DOF或3-DOF集成的緊湊腕關(guān)節(jié)模塊設(shè)計；為了重構(gòu)的方便，將關(guān)節(jié)模 塊和夾持器模塊設(shè)計成智能機電接口形式，具有通信、控制、伺服驅(qū)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(shè)計系統(tǒng)開發(fā)工具DEST上開發(fā)構(gòu)型設(shè)計系統(tǒng)，以人機交互方式實現(xiàn)構(gòu)型的設(shè)計。采用層次分析法對構(gòu)型 設(shè)計方案進展評價和決策。2. 對可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃進展設(shè)計時，提出一種在機器人 工作環(huán)境中建立數(shù)值人

17、工勢場的新算法，然后結(jié)合這些特征信息，采用遺傳算法 進展在關(guān)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(guān)節(jié)空間進展。由丁路徑約束 般疋在笛卡小坐標(biāo)中給定的，而關(guān)節(jié)驅(qū)動疋在 關(guān)節(jié)坐標(biāo)中受控制的，因此規(guī)劃的軌跡應(yīng)滿足在兩個不同坐標(biāo)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，以與規(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(guān)節(jié)空間中三次樣條函數(shù)插值以與滿足關(guān)節(jié)速度、加速度與力 矩約束的方法。實現(xiàn)多關(guān)節(jié)機器人在復(fù)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(gòu)機器人

18、的分布式控制系統(tǒng)進展設(shè)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(guān)節(jié)控制三個子控制層。對各關(guān)節(jié)進展了相關(guān)的硬件、軟件設(shè) 計，米用帶Anti-windup 校正的PID控制器實現(xiàn)位置控制；上位機與各關(guān)節(jié)控 制器之間米用基于RS485的Modbus協(xié)議實現(xiàn)通信，以實現(xiàn)各關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動。三與項目相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)情況權(quán)利人相關(guān)說明：申報人或團隊使用單位知識產(chǎn)權(quán)申報人為非權(quán)利人的，要 逐一說明是否得到了權(quán)利人的許可使用提供許可證明文件為有效、是否存在股權(quán)關(guān)系、合作關(guān)系等。二、項目技術(shù)開發(fā)可行性一項目技術(shù)開展現(xiàn)狀國外相關(guān)技術(shù)的研究、開發(fā)現(xiàn)狀的介紹、分析1200字之：國外對可重構(gòu)機器人系統(tǒng)已經(jīng)進展了大

19、量的研究，目前已經(jīng)開發(fā)的模塊化機器人系統(tǒng)或可重構(gòu)機器人系統(tǒng)主要有兩類：一類是動態(tài)可重構(gòu)機器人系統(tǒng)，另一類是靜態(tài)可重構(gòu)機器人系統(tǒng)。動態(tài)可重構(gòu)機器人系統(tǒng)有：Pamecha和Chirikjian的構(gòu)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.脫開與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(gòu)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(gòu)的能力。Kotay等人提出了分子(Molecule)的概念， 自重構(gòu)機器人的模塊稱為分子，分子是建立自重構(gòu)機器人的根底，分

20、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結(jié)構(gòu)，是一種動態(tài)的自重 構(gòu)系統(tǒng)。Yim研究了一種動態(tài)可重構(gòu)移動機器人，不用輪子和履帶，而是通過稱為 多邊形桿結(jié)構(gòu)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(gòu)形適應(yīng)不同的環(huán)境。：Benhabib的模塊化機器人，提出了基于遙驅(qū)動技 術(shù)的模塊機器人單元，驅(qū)動方式類似于傳統(tǒng)的工業(yè)機器人，認(rèn)為驅(qū)動局部太重，影 響模塊機器人的能力，雖然采用該驅(qū)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(gòu)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(guān)

21、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(gòu)，并且考慮 了軟件可重構(gòu)。Chen等人的模塊化可重構(gòu)機器人，設(shè)計了模塊庫，并研究了構(gòu)形 的設(shè)計與運動學(xué)和動力學(xué)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(shè)計方面開發(fā)了一套軟件來實現(xiàn)構(gòu)形的設(shè)計。Hui等人提出了一種IRIS裝置,它是一種模塊化.可重構(gòu)和可擴展的機器人系統(tǒng)，該裝置具有2臺42dof轉(zhuǎn) 動關(guān)節(jié)機器人，每臺機器人均可重構(gòu)成各種構(gòu)形，每個關(guān)節(jié)由DC電機諧波減速驅(qū) 動,并裝有位置力矩傳感器，它的軟件也和硬件一樣設(shè)計成模塊化的、可擴展的 和可重構(gòu)的。Fujita等人開發(fā)了一個可重構(gòu)機器人平臺,它是

22、基于Sony公司開 發(fā)的OPEN2R標(biāo)準(zhǔn)來建立各種軟、硬件模塊,通過模塊組成各種不同的機器人結(jié) 構(gòu)，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(guān)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(gòu)成各種構(gòu)形的機器人，其運動學(xué)是在構(gòu)形確定的情況下進展的。Habibi等人研究了可重構(gòu)液壓驅(qū)動工業(yè)機器人的設(shè)計問題.AMTE(公司生產(chǎn)的POWERCUBE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(chǎn)需要。國對于可重構(gòu)機器人的探索起步較晚， 還處于初級階段。中科院自動化所的 于蘇洋對國可

23、重構(gòu)機器人的開展進展了戰(zhàn)略前瞻；復(fù)旦大學(xué)的聶愛英依托泛函分析理論，構(gòu)建了靜力學(xué)和動力學(xué)運動方程，并利用遺傳算法進展了 模擬推演。某某大學(xué)的王琦開發(fā)出基于模糊控制的可重構(gòu)機器人拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型。 清華大學(xué)，航空航天大學(xué)，理工大學(xué)，工業(yè)大學(xué)和中國科技人學(xué)也在進展相關(guān)容 的研究，成果頗豐。二項目主要研究容項目研究開發(fā)容與涉與的關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)指標(biāo)描述1500字之：逐條闡述項目研究開發(fā)的主要容與涉與的關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)指標(biāo)。(1) 可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的模塊設(shè)計與構(gòu)型設(shè)計可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)的適應(yīng)性和可重構(gòu)性取決于模塊本身的性能與模 塊之間的匹配連接能力。在分析機器人一般結(jié)構(gòu)的根底上，對機器人的模塊劃分 進展合理

24、的方案設(shè)計；為了重構(gòu)的方便，將關(guān)節(jié)模塊和夾持器模塊設(shè)計成智能機 電接口形式，具有通信、控制、伺服驅(qū)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(shè)計供實驗研究的模塊系統(tǒng)。 可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的 特點是一套構(gòu)件，多種構(gòu)型，在應(yīng)用中，用戶需要進展二次設(shè)計，即根據(jù)工作條 件和設(shè)計要求確定機器人的構(gòu)型。在智能設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)工具DEST上開發(fā)構(gòu)型設(shè) 計系統(tǒng)，以人機交互方式實現(xiàn)構(gòu)型的設(shè)計。采用層次分析法對構(gòu)型設(shè)計方案進展 評價和決策。(2) 可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的運動學(xué)分析由于可重構(gòu)機器人構(gòu)型的多樣性，研究其運動學(xué)逆解的通用計算方法是應(yīng)用 中的關(guān)鍵問題。采用運動旋量和指數(shù)積公式建立可重構(gòu)機器人的

25、運動學(xué)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(gòu)機器人封 閉形式的運動學(xué)逆解提供一種通用的、可分解的計算方法，以降低求解的復(fù)雜性； 由于并非所有的構(gòu)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(xué)逆解為此提供了一種通用的方法。 可重構(gòu)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(shè)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，以與采用雙向鏈表確定工作空間多連域截面圭寸閉曲線的算法，以方便地確定工作空間的各個截面的形狀、面積以與整個工作空間的形狀、 體積，使算法具有良好的 通用性。

26、(3) 可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的動力學(xué)分析可重構(gòu)機器人的動力學(xué)分析和計算對可重構(gòu)機器人的模塊選擇、構(gòu)型設(shè)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(gòu)機器人進展動力學(xué)分析的方法。將運動螺旋表示的指數(shù)積公式、雅可比矩陣，以與力螺旋與其變換應(yīng)用到動力學(xué)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(gòu)機器人系統(tǒng)的動力學(xué) 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(yīng)可重構(gòu) 機器人構(gòu)型多變的特點。(4) 可重構(gòu)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(biāo)點的一系 列中間

27、點?？紤]一般情況，討論多自由度關(guān)節(jié)機器人在有障礙物的復(fù)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(jié)合這些特征信息，采用遺傳算法進展在關(guān)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(guān)節(jié)空間 進展。由于路徑約束一般是在笛卡爾坐標(biāo)中給定的， 而關(guān)節(jié)驅(qū)動是在關(guān)節(jié)坐標(biāo)中 受控制的，因此規(guī)劃的軌跡應(yīng)滿足在兩個不同坐標(biāo)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，以與規(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(guān)節(jié)空間中三次樣條函數(shù)插

28、值以與滿足關(guān)節(jié)速度、加速度與力矩約束的方 法。(5) 可重構(gòu)機器人的分布式控制系統(tǒng)由于可重構(gòu)機器人的關(guān)節(jié)設(shè)計成智能關(guān)節(jié)，以與其自由度、構(gòu)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(guān)節(jié) 控制三個子控制層組成。對各關(guān)節(jié)進展了相關(guān)的硬件、軟件設(shè)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(guān)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(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動。項目技術(shù)路線描述10 / 22word項目技術(shù)路線描述1200字之包括技術(shù)原理圖、工藝流程圖、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖、 框架圖等。第一步是對可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的模塊設(shè)計與構(gòu)型

29、設(shè)計。模塊化設(shè)計可提高系統(tǒng) 的柔性，可擴展性、可維護性和可交換性，在機器人設(shè)計中受到廣泛重視?？?重構(gòu)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(jié)構(gòu)的 模塊以搭積木的方式構(gòu)成，能構(gòu)成不同自由度和構(gòu)型的機器人系統(tǒng)，適應(yīng)不同 的任務(wù)需求，模塊系統(tǒng)設(shè)計和基于模塊的構(gòu)型設(shè)計是達到這一目標(biāo)的關(guān)鍵。將 設(shè)計的模塊分為關(guān)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(guān)節(jié)模塊又分為三種形式：單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、移動關(guān)節(jié)和多自由度 腕關(guān)節(jié)。為了重構(gòu)的方便，關(guān)節(jié)模塊和夾持器設(shè)計成智能機電接口形式，具有 通信、控制、伺服驅(qū)動、傳動、感知等功能。ilflL人塊M吃節(jié).世這狀機旳|;|

30、./1'.:.-炎再器1處打型、收附型 功淀性執(zhí)疔臥"I仁稱艮，堺槍、瞼槍養(yǎng)貓靈巧丁.'d I"構(gòu)型設(shè)計是一種非結(jié)構(gòu)化的設(shè)計問題，即難以用數(shù)學(xué)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。本項目在智能設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)工具 DEST上開發(fā)可重構(gòu)模塊化機器 人構(gòu)型設(shè)計系統(tǒng)。構(gòu)型設(shè)計系統(tǒng)可以協(xié)助設(shè)計者進展構(gòu)型的分析、選擇、評價 和決策，結(jié)合計算機的信息的存儲、檢索和計算能力，以與設(shè)計者的分析、判 斷、經(jīng)驗、直覺和抽象思維能力，以人機交互方式實現(xiàn)構(gòu)型的設(shè)計。第二步是設(shè)計可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃與軌跡規(guī)劃機器人

31、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(biāo)點的一系列中間點?？紤]一般情況，討論多自由度 關(guān)節(jié)機器人在有障礙物的復(fù)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(fù)雜環(huán)境下機器人路徑 規(guī)劃的兩個難點，即如何評價當(dāng)前末端執(zhí)行器繞過障礙物到達目標(biāo)點的距離信 息，以與如何確定當(dāng)前末端執(zhí)行器的運動方向。然后，在遺傳算法中結(jié)合數(shù)值 人工勢場提供的特征信息進展機器人在關(guān)節(jié)空間的分段路徑規(guī)劃，以防止搜索第三步是設(shè)計可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)由于可重構(gòu)機器人的關(guān)節(jié)設(shè)計成智能關(guān)節(jié)，以與其自由度、構(gòu)型的多樣性，控 制系

32、統(tǒng)應(yīng)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(guān)節(jié)的時基關(guān)節(jié)變量，產(chǎn)生各關(guān)節(jié)的運動指令，通過RS-485網(wǎng)絡(luò)，采用Modbus協(xié)議，分發(fā)給各關(guān)節(jié)控制器；第三層為關(guān)節(jié)控制層，接收上位機的指令, 完成各關(guān)節(jié)的運動控制。各關(guān)節(jié)控制器進展關(guān)節(jié)的運動控制，節(jié)點管理并向上 位機發(fā)送關(guān)節(jié)運行狀態(tài)信息。四項目技術(shù)實現(xiàn)依據(jù)設(shè)計思想依據(jù)200字之：包括文獻，或?qū)＠?，或發(fā)明等。1 王衛(wèi)忠，可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文， 2007.2 潘新安，王洪光，姜勇，正，高文斌.一種模塊化可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的研

33、制. 智能系統(tǒng)學(xué)報,2013, 8(4):292-298.3 王春燕，秦利明，軍.可重構(gòu)模塊化機器人平臺設(shè)計.設(shè)計與研發(fā)，2015年 03.4 周冬冬，王國棟，肖聚亮，洪鷹.新型模塊化可重構(gòu)機器人設(shè)計與運動學(xué)分 析.整機和系統(tǒng)設(shè)計,2016 01.關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)依據(jù)500字之:包括理論依據(jù)、實驗依據(jù)等可重構(gòu)模塊化機器人系統(tǒng)的適應(yīng)性和可重構(gòu)性取決于模塊本身的性能與模塊 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(gòu)機器人的運動學(xué)模型，系統(tǒng)地分析指 數(shù)積公式的化簡方法、運動學(xué)逆解子問題的分類與其計算方法，為可重構(gòu)機器人 封閉形式的運動學(xué)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(fù)雜

34、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(gòu)機器人進展動 力學(xué)分析。將運動螺旋表示的指數(shù)積公式、雅可比矩陣，以與力螺旋與其變換應(yīng) 用到動力學(xué)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(fù)雜的 受力情況，使可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的動力學(xué)計算形式簡潔， 易于程序化實現(xiàn)；便于 進展構(gòu)型的設(shè)計、校驗以與控制系統(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(jié)合數(shù)值人工勢場提供的 特征信息，采用遺傳算法在關(guān)節(jié)空間進展分段路徑規(guī)劃， 一種滿足笛卡爾空間與 關(guān)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

35、的控制節(jié)點，來有效地控 制偏差，減少計算量。項目技術(shù)實現(xiàn)主要面臨的風(fēng)險與應(yīng)對措施800字之：分析可能產(chǎn)生的技術(shù)風(fēng) 險因素對實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的影響和敏感度，闡述控制風(fēng)險的應(yīng)對措施。由于本項目所研究開發(fā)的機器人是技術(shù)難度較大的機電一體化產(chǎn)品，存在一 定的技術(shù)風(fēng)險，技術(shù)力量是否足夠強大、員工操作的熟練程度以與經(jīng)驗的豐富性 都項目的成功與否存在在不可無視的影響作用。 主要包括產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與 制造、動力學(xué)參數(shù)辨識與建模、伺服控制系統(tǒng)的性能、驅(qū)動電機的結(jié)構(gòu)與性能等 方面。應(yīng)對措施：大學(xué)物理與電子學(xué)院副教授耿濤，主要研究方向是控制系統(tǒng)理論與應(yīng) 用，長期致力于先進控制理論與應(yīng)用、船舶操縱控制等方面的研究工作

36、。其團隊 已經(jīng)完成了多個機器人相關(guān)的項目， 具有豐富的項目經(jīng)驗和管理經(jīng)驗，也為可重 構(gòu)模塊化機器人項目的實現(xiàn)奠定了良好的根底。 因此，本項目的技術(shù)縫隙可以躲 避。近年來，世界工業(yè)機器人每年以 6%勺速度增長，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%上的速度得到了快速開展，因此，只要本項目的定位準(zhǔn)確，產(chǎn)品在技術(shù)水平可、質(zhì)量和可靠性方面能滿足用 戶需求，其市場風(fēng)險是可以躲避的。項目單位以股份制和現(xiàn)代企業(yè)模式運行，項目如此實行課題組長負(fù)責(zé)制。企 業(yè)與項目負(fù)責(zé)人簽訂相關(guān)的責(zé)任狀，同時加強項目科學(xué)管理和監(jiān)視，加強項目進 度檢查，可確保項目的管理方向降低到最小。根據(jù)項目實施的

37、計劃進度與相應(yīng)的資金配置、進度表，項目單位的財務(wù)計劃 以每年年底所?，F(xiàn)金來計劃次年的生產(chǎn)規(guī)模與研發(fā)費用，所以可以回避資金周轉(zhuǎn) 不靈等風(fēng)險。三、項目技術(shù)成熟性項目所處階段論證 研發(fā) 中試 批量生產(chǎn)項目產(chǎn)品銷售服務(wù)情況無銷售 試銷 批量關(guān)鍵技術(shù)成熟性分析800字之：包括項目產(chǎn)品米用的現(xiàn)有成熟關(guān)鍵技術(shù)、已 攻克的關(guān)鍵技術(shù)、待研究的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)的實驗、生產(chǎn)運用數(shù)據(jù)情況， 分析項目產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和關(guān)鍵技術(shù)成熟程度 尚未成熟、比擬成熟、 成熟。現(xiàn)有成熟技術(shù)：當(dāng)前出現(xiàn)的一些可重構(gòu)機器人系統(tǒng)有美國的RoboticsResearch Corporati on 設(shè)計了系列化的關(guān)節(jié)模塊，由此可以組

38、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(cè)滾(Roll)和俯仰(Pitch)和末端帶執(zhí)行器機械接口的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(Terminal Roll)三種。關(guān)節(jié)驅(qū)動模塊具有大負(fù)載/重量比，將控制器、驅(qū)動器嵌在關(guān)節(jié)中，采用部布線；模塊之 間采用快速連接機構(gòu)，可以方便地進展維護和構(gòu)型變化?？刂葡到y(tǒng)采用開放架構(gòu) 和R2分布式控制系統(tǒng)(DCS，提供了有效的運動學(xué)冗余算法，奇異性判斷算法， 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(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而在國方面，中國科學(xué)院自動化研究所基于可重構(gòu)思 想設(shè)計了一種可重構(gòu)星球探測機器人系統(tǒng)RPRS采用模塊化的

39、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，發(fā)送控制子機器人的指令，子機器人部采用CAN總線對操作臂進展控制，航空航天大學(xué)開發(fā)了用于完成復(fù)雜地形偵 察作業(yè)的可重構(gòu)履帶機器人，研究了模塊化的機械電氣結(jié)構(gòu)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。 可以基于以上技術(shù)進展研 究和改良。本項目待研究的關(guān)鍵技術(shù)包括：可重構(gòu)機器人的模塊與構(gòu)型設(shè)計技術(shù)，關(guān)鍵是研究如何更合理高效的劃分模塊以與選擇適宜的構(gòu)型，需要經(jīng)過屢次試驗比照驗證，得到最優(yōu)的結(jié)果；可重構(gòu)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(guān)節(jié)機器人在有障礙物的復(fù)雜工作環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題，解決在復(fù)雜環(huán)境下機器人

40、路徑規(guī)劃的兩個難點問題；可重構(gòu)機器人的控制系統(tǒng)問題，由于可重 構(gòu)機器人的關(guān)節(jié)設(shè)計成智能關(guān)節(jié)，以與其自由度、構(gòu)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(shù)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，使得本項目設(shè)計的可重構(gòu)機器人 更加完善。項目產(chǎn)品可靠性分析200字之：介紹提高項目產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所采用 的技術(shù)原理和措施以與經(jīng)實驗或生產(chǎn)已經(jīng)達到的指標(biāo)，分析其可靠性。設(shè)計可重構(gòu)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)值模擬以與 實際測試，逐步解決在復(fù)雜環(huán)境下機器人路徑規(guī)劃問題。設(shè)計可重構(gòu)機器人的分 布式控制系統(tǒng)時，對各關(guān)節(jié)進展了相關(guān)的硬件、

41、軟件設(shè)計，采用帶An ti-w in dup校正的PID控制器實現(xiàn)位置控制；上位機與各關(guān)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(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動，可靠性比擬強。項目產(chǎn)品技術(shù)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。尚未檢測第二章項目產(chǎn)品服務(wù)化一、項目產(chǎn)品服務(wù)特性 產(chǎn)品服務(wù)用途200字之：介紹產(chǎn)品服務(wù)的主要功能、應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)品形態(tài)最終消費產(chǎn)品 工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)其它工業(yè)中間產(chǎn)品能夠應(yīng)用到很多復(fù)雜和危險的環(huán)境中， 可重構(gòu)機器人可以應(yīng)用到醫(yī)療，科學(xué) 探索以與危險作業(yè)等方面。動態(tài)可重構(gòu)機器人系統(tǒng)主要適用于玩具行業(yè)與非制 造行業(yè),如空間機器

42、人，危險作業(yè)環(huán)境下的特殊機器人等 ，靜態(tài)可重構(gòu)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(shè)計小型的移動機器人， 進入人 體器官（如腸道、血管）完成手術(shù)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(gòu)機器人已經(jīng)在這方面得到應(yīng)用。危險環(huán)境作業(yè)方面，具有較 大的自由度以與自身結(jié)構(gòu)可以替換、修整是可重構(gòu)機器人有別于其它移動機器 人的一大特性。產(chǎn)品服務(wù)性能比擬優(yōu)勢600字之:介紹產(chǎn)品服務(wù)與同類產(chǎn)品服務(wù) 比擬所具有的產(chǎn)品服務(wù)性能、指標(biāo)、功能、價格等方面比擬優(yōu)勢?？梢杂?列表說明。可重構(gòu)模塊化機器人在許多方面都有著傳統(tǒng)

43、機器人不具有的很多優(yōu)點： 1 系統(tǒng)設(shè)計簡單化、降低了本錢。根據(jù)不同任務(wù)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，達到幾百甚 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現(xiàn)。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，模塊的結(jié)構(gòu)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接組成新的構(gòu)型，并且 這些模塊可以重復(fù)使用，從而大大降低了整個系統(tǒng)的復(fù)雜性和本錢。 2替代性強。各個模塊都具有一樣的外在結(jié)構(gòu)，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)

44、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(dāng)某個模塊在機器人系統(tǒng)正常運行過程中 出現(xiàn)故障了導(dǎo)致無法經(jīng)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(yīng)能力強，應(yīng)用廣泛。模塊化的機器人的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同的任務(wù) 具體要求來重新構(gòu)型。因此，不同結(jié)構(gòu)的機器人有不同的工作環(huán)境和空間，適 應(yīng)于不同的工作任務(wù)要求，對不同的環(huán)境和任務(wù)適應(yīng)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(shè)計都相當(dāng)?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(dān)當(dāng)著各自的功能。系統(tǒng)整 體性能上的表現(xiàn)受單個模塊的影響是很小的，從而即便

45、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(chǎn)品服務(wù)化實施計劃產(chǎn)品服務(wù)具備進入市場年度產(chǎn)品能夠批量生產(chǎn)年度產(chǎn)品服務(wù)化實施計劃的具體進度安排、階段目標(biāo)與主要工作容600字之：根據(jù)以上國外可重構(gòu)機器人的未來幾年的開展趨勢以與項目的自身情況， 我們對擬定與本項目產(chǎn)品的進度安排以與階段目標(biāo)如下所示：一，研發(fā)制作階段，首先進展融資，并且集中力量對本項目產(chǎn)品 -可重構(gòu)模 塊化機器人原型進展研發(fā)制作，對各個關(guān)鍵技術(shù)進展專門的研發(fā)和攻關(guān)。按照 預(yù)期的項目計劃，研制出本產(chǎn)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

46、推廣階段，通過對產(chǎn)品的宣傳推廣，達到小批量的生產(chǎn)與銷售規(guī) 模，為本項目產(chǎn)品進入市場做準(zhǔn)備。預(yù)定銷售臺數(shù) 20臺，銷售額300萬元，純 利潤達到100萬元，國際市場占有率0.02%,國市場占有率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(chǎn)與銷售 規(guī)模，從而是本項目產(chǎn)品進入市場，確定自主品牌的形成。預(yù)定銷售臺數(shù)80 臺, 銷售額1,200萬元，純利潤達到400萬元，國際市場占有率0.06%,國市場占 有率0.44%。從而盡早的使本項目在實施初期的投資達到盈虧平衡。而在五年之后，世界經(jīng)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需求量又會得到一個大

47、幅度的增長。加之中國經(jīng)濟已得 到空前的大開展，這是實現(xiàn)全面工業(yè)生產(chǎn)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%國工業(yè)機器人銷量的年均增長將會 達到15%勺增長率，而海外進口工業(yè)機器人銷量由于仍然受到高額關(guān)稅的影響 只能出現(xiàn)最大10%勺增長幅度。因此可以認(rèn)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(chǎn)品服務(wù)化擬執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)類型：填寫具體執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)文 件名稱。國際標(biāo)準(zhǔn) 國家標(biāo)準(zhǔn) 地方標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 其他項目產(chǎn)品服務(wù)應(yīng)取得的相關(guān)許可認(rèn)證證書：填寫具體應(yīng)取得的許可認(rèn)證證

48、書名稱。第四局部 項目產(chǎn)品服務(wù)市場與競爭第一章市場概述行業(yè)與市場概述1000字之：簡要介紹國外行業(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(yù)計2017年全球工業(yè)機器人銷售量25萬臺 從2008年第四季度起，全球 金融風(fēng)暴導(dǎo)致工業(yè)機器人的銷量急劇下滑。2010年全球工業(yè)機器人市場逐漸由2009年的谷底恢復(fù)。2011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。2012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(lǐng)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(chǎn)能自動化水平提升， 特別是中國制造業(yè)

49、升級，我們估計到2017年全球工業(yè)機器人銷量達到25萬臺，年復(fù)合增長率9.5%。2) 預(yù) 計到2017年全球工業(yè)機器人市場容量 2700億2012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2013年至2017年，包含本體和集成在的全球工業(yè)機器人市場，年復(fù)合增長率約 為11%預(yù)計2017年全球工業(yè)機器人市場容量將達到 2700億元。3) 預(yù)計到2017年全球服務(wù)機器人市場容量接近 500億 根據(jù)IFR數(shù)據(jù)，2012年全球個人 （或家庭）用服務(wù)機器人市場容量為73億元，公共服務(wù)機器人市場容量為 208億 元。目前看公共服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)化走在前面

50、，市場容量更大。預(yù)計2013-2017年個人（或家庭）用服務(wù)機器人市場容量增長率為 7%公共服務(wù)機器人市場容量 年均復(fù)合增長率為17%到2017年，全球服務(wù)機器人市場容量將接近 500億元。 如果智能家居算是廣義的服務(wù)機器人，服務(wù)機器人市場容量會大很多。2009-2015年全球工業(yè)機器人銷量（千臺） dT崩人弟星（千司3002482. 全球機器人行業(yè)布局：日歐產(chǎn)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2012年底，全球機器人累計銷量達到 247萬臺。機器人平均使用壽

51、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/澳洲增幅達到9%亞洲增幅主要由中國需求拉動，因為中國2012年工業(yè)機器人銷量增幅達到 30%分生產(chǎn)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(chǎn)能，占據(jù)全球機器人產(chǎn)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%而且是以中國市場為主。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（15%-25%）,明確這三國的機器人銷量趨勢與機床銷量趨勢根本一致，也明確機器人行業(yè)開展較為穩(wěn)定。 中國機器人銷量占機床銷量比在 2006-2011年間雖然有所提升，但仍然處于一個

52、 較低水平，5%f到。因此，中國機器人行業(yè)開展?jié)摿€很大。項目產(chǎn)品服務(wù)的市場需求程度1200字之：分析該產(chǎn)品服務(wù)市場可承 受的容量，國、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(chǎn)業(yè)開展，紛紛推 出開展機器人產(chǎn)業(yè)的國家戰(zhàn)略規(guī)劃。中國目前正處于建設(shè)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(lǐng)和支撐經(jīng)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(chǎn)業(yè)，對于我國經(jīng)濟開展模式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必 行。2014年6月，在中國科學(xué)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)水平的重要標(biāo) 志。“機器人

53、革命正影響全球制造業(yè)格局，這無疑將機器人產(chǎn)業(yè)開展推向國家 級戰(zhàn)略層面。伴隨勞動力的結(jié)構(gòu)性短缺以與勞動力本錢的急劇上升，我國勞動力紅利時代 即將完畢，面臨迫切產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求，這使國機器人產(chǎn)業(yè)迎來了大開展的春天。我國繼2013年成為全球最大的機器人市場后，2014年機器人銷量又創(chuàng)新 高，預(yù)計2017年工業(yè)機器人保有量有望達到全球第一。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(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)提供強勁動力。機器人產(chǎn)業(yè)“十三五開展規(guī)劃提出了今后五年中國機器人產(chǎn)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

54、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)以與國防軍工領(lǐng)域的推廣應(yīng)用；規(guī)劃也對服務(wù) 機器人行業(yè)開展進行了頂層設(shè)計，家庭輔助類機器人以更高的性價比解放人類 雙手。從應(yīng)用圍來看，動態(tài)可重構(gòu)機器人系統(tǒng)主要適用于玩具行業(yè)與非制造行業(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(gòu)機器人系統(tǒng)主要適 用于工業(yè)機器人。因此無論在國還是在國外，可重構(gòu)模塊化機器人都有著廣泛的 市場。項目產(chǎn)品服務(wù)的目標(biāo)市場500字之：結(jié)合產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)勢、團隊優(yōu)勢， 確定本產(chǎn)品服務(wù)的目標(biāo)顧客、目標(biāo)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(gòu)成的可重構(gòu)機器人，不僅具有機構(gòu)簡單的特點，而且

55、通 過自身的變形組合使其能夠適應(yīng)很多復(fù)雜的環(huán)境。相對于傳統(tǒng)的移動機器人，可重構(gòu)機器人具有很多優(yōu)點，能夠應(yīng)用到很多復(fù)雜和危險的環(huán)境中， 可重構(gòu)機器人 有廣泛的應(yīng)用前景?？芍貥?gòu)機器人可以應(yīng)用到：1. 醫(yī)療：設(shè)計小型的移動機器人，進入人體器官（如腸道、血管）完成手術(shù)和定點 給藥是機器人研究的一個新的熱門領(lǐng)域。2. 科學(xué)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(xué)探索是科學(xué)家探索大自然奧秘和豐富地質(zhì)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(wù)。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

56、火星上執(zhí)行作業(yè)一樣。目前可重構(gòu)機器人已經(jīng)在這方面得到應(yīng)用。4. 危險環(huán)境作業(yè)：較大的自由度以與自身結(jié)構(gòu)可以替換、修整是可重構(gòu)機器人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(wù)。因此可重構(gòu)模塊化機器人研制成功后將會占據(jù)較大的市場份額，本項目的生產(chǎn)目標(biāo)為5年達到年500臺的生產(chǎn)能力，現(xiàn)在國市場占據(jù)一定地位，然后推向國 際市場，根據(jù)目前世界與國的生產(chǎn)銷售情況， 可以預(yù)測我們的產(chǎn)品的國際市場的 占有率為0.34%，國市場的占有率可超過2%市場地位也會高于現(xiàn)有的機器人， 在市場將會具有較強的競爭力第二章競爭優(yōu)勢分析項目產(chǎn)品服務(wù)的主要競爭者300字之：描述現(xiàn)實和可能的競爭對手產(chǎn)品 服務(wù)的技術(shù)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 15萬臺，我國的年銷售臺數(shù)也達到1萬臺以上，但是外國的機器人產(chǎn)品占據(jù)了絕對優(yōu)勢，可以說99鳩上為海外產(chǎn)品，如歐洲的ABB日本的安川電機、FANUC?。而國的產(chǎn)品只有新松等數(shù)家企 業(yè)，其生產(chǎn)能力再大，也只能占領(lǐng)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(chǎn)品。項目產(chǎn)品服務(wù)競爭優(yōu)勢分析500字之:從產(chǎn)品服務(wù)的優(yōu)勢、進入市 場機會空白/新開發(fā)/成長/高成長/成熟/飽和、營銷優(yōu)勢、行業(yè)的認(rèn)知、企業(yè) 管理優(yōu)勢等多方面分析與市場同類產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。盡管海外企業(yè)的市場占有率很大，但