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1、泓域咨询/丽水精密行星减速器项目实施方案目录第一章 行业、市场分析7一、 滤波减速器：过滤高次公转波，输出低频传动7二、 减速器主要分为一般齿比减速和少齿差减速两类8三、 市场格局：厚积薄发，国产替代进行时10第二章 项目背景分析11一、 从机器人关节设计看待减速器要求11二、 RV减速器：两级传动，结构复杂12三、 扩能升级，建立现代化生态经济体系14第三章 绪论17一、 项目概述17二、 项目提出的理由19三、 项目总投资及资金构成20四、 资金筹措方案21五、 项目预期经济效益规划目标21六、 项目建设进度规划22七、 环境影响22八、 报告编制依据和原则22九、 研究范围23十、 研究
2、结论24十一、 主要经济指标一览表24主要经济指标一览表24第四章 选址可行性分析26一、 项目选址原则26二、 建设区基本情况26三、 畅通循环，主动融入新发展格局31四、 合作开放33五、 项目选址综合评价35第五章 建筑技术分析36一、 项目工程设计总体要求36二、 建设方案36三、 建筑工程建设指标37建筑工程投资一览表38第六章 发展规划分析39一、 公司发展规划39二、 保障措施40第七章 运营管理模式42一、 公司经营宗旨42二、 公司的目标、主要职责42三、 各部门职责及权限43四、 财务会计制度46第八章 原辅材料及成品分析52一、 项目建设期原辅材料供应情况52二、 项目运
3、营期原辅材料供应及质量管理52第九章 环境影响分析54一、 编制依据54二、 环境影响合理性分析55三、 建设期大气环境影响分析55四、 建设期水环境影响分析56五、 建设期固体废弃物环境影响分析57六、 建设期声环境影响分析57七、 建设期生态环境影响分析58八、 清洁生产59九、 环境管理分析60十、 环境影响结论61十一、 环境影响建议61第十章 进度计划方案63一、 项目进度安排63项目实施进度计划一览表63二、 项目实施保障措施64第十一章 节能说明65一、 项目节能概述65二、 能源消费种类和数量分析66能耗分析一览表66三、 项目节能措施67四、 节能综合评价67第十二章 劳动安
4、全生产分析69一、 编制依据69二、 防范措施71三、 预期效果评价77第十三章 技术方案78一、 企业技术研发分析78二、 项目技术工艺分析80三、 质量管理82四、 设备选型方案83主要设备购置一览表83第十四章 组织机构及人力资源配置85一、 人力资源配置85劳动定员一览表85二、 员工技能培训85第十五章 投资估算及资金筹措88一、 投资估算的依据和说明88二、 建设投资估算89建设投资估算表91三、 建设期利息91建设期利息估算表91四、 流动资金92流动资金估算表93五、 总投资94总投资及构成一览表94六、 资金筹措与投资计划95项目投资计划与资金筹措一览表95第十六章 经济效益
5、97一、 基本假设及基础参数选取97二、 经济评价财务测算97营业收入、税金及附加和增值税估算表97综合总成本费用估算表99利润及利润分配表101三、 项目盈利能力分析101项目投资现金流量表103四、 财务生存能力分析104五、 偿债能力分析104借款还本付息计划表106六、 经济评价结论106第十七章 项目招标、投标分析107一、 项目招标依据107二、 项目招标范围107三、 招标要求107四、 招标组织方式108五、 招标信息发布111第十八章 总结说明112第十九章 补充表格115主要经济指标一览表115建设投资估算表116建设期利息估算表117固定资产投资估算表118流动资金估算表
6、118总投资及构成一览表119项目投资计划与资金筹措一览表120营业收入、税金及附加和增值税估算表121综合总成本费用估算表122固定资产折旧费估算表123无形资产和其他资产摊销估算表123利润及利润分配表124项目投资现金流量表125借款还本付息计划表126建筑工程投资一览表127项目实施进度计划一览表128主要设备购置一览表128能耗分析一览表129第一章 行业、市场分析一、 滤波减速器：过滤高次公转波，输出低频传动滤波减速器由偏心减速机构、滤波花键机构及三向止推轴承组成。偏心减速机构由内齿轮、钢球、偏心轮、滚动轴承组成；滤波花键机构由钢球、偏心轮、圆柱齿轮和内齿轮组成。滤波减速器在谐波减
7、速器基础上省略了柔轮，采用刚性结构。滤波减速器的寿命是衡量其质量好坏的最直接根据。目前而言谐波减速器的寿命已经超过10000小时，而滤波减速器根据滤波减速器结构可靠性研究显示，还存在齿轮故障、偏心轴故障和轴承故障，都会导致减速器的噪声变大和影响寿命。人形机器人的驱动单元主要包括了刚性驱动、弹性驱动和准直驱驱动三种，不同驱动单元配备减速器需求有所差异。根据文献表示表示，人形机器人的驱动单元主要有刚性驱动单元、弹性驱动单元和准直驱驱动单元三种类型。减速器方面，根据配合的电机扭矩不同，大传动比减速器和小传动比减速器均可使用。刚性驱动单元一般采用高转速、低扭矩电机配高传动比减速器，输出扭矩大、运动精度
8、高，但减速器较高的体积和重量导致驱动单元体积、重量大，可能无法满足仿人机器人的小型化、轻量化需求。弹性驱动单元整体与刚性驱动单元一样采用高传动比减速器，与传统刚性驱动单元的区别在于输出端和负载之间采用弹性部件连接，使机器人关节柔顺性得到改善。然而，弹性部件对高频运动的响应性差，导致驱动单元系统带宽低、动态性能差，无法应对实际工况的复杂快速变化。准直驱驱动单元大多采用高扭矩密度电机搭配低传动比减速器，驱动单元在输出较高扭矩的同时还具有重量轻、动态性能好等优势，但运动精度不可避免地受到齿轮啮合回差的影响。当下刚性驱动单元和弹性驱动单元多采用谐波减速器。根据国内外双足人形机器人驱动器研究综述，当下以
9、传统刚性驱动单元为关节模组的机器人产品中主要采用谐波减速器。当下刚性驱动单元整体设计方面已经较难有创新，预计未来更多研究集中在电机和减速器整体优化设计上。准直驱驱动单元多采用精密行星减速器。准直驱驱动器依靠驱动器电机开环力控，不依赖于附加力和力矩传感器，就可以本体感知机器人外界的交互。其驱动单元最理想的是采用电机直接驱动，但受限于当前电机工艺和技术，电机直驱驱动器的扭矩密度不能满足机器人应用需求，因此目前折中采用电机加低传动比行星减速器方案。当下该种驱动单元已应用在四足机器人或小型双足机器人中。二、 减速器主要分为一般齿比减速和少齿差减速两类减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速
10、和传递转矩的作用。减速器是由多个齿轮组成的传动零部件。由于多数机械设备不适宜用原动机直接驱动，减速器可将传动设备在高速运转时的动力，通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮，以达到降低转速和增大扭矩的目的。不同于当下市场简单将减速器分为通用减速器、专用减速器和精密减速器，根据其传动原理将减速器分为两类：一般齿比减速和少齿差减速。一般齿比减速：主要依靠输入轴小齿轮和输出轴大齿轮啮合形成的减速，大齿轮的齿数一般为小齿轮齿数的减速比倍。主要包括圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器。圆柱齿轮减速器利用输入轴小齿轮与输出轴大齿轮啮合，小齿轮带动大齿轮运动，实现减速目的；蜗轮蜗杆减速器是通过空间交错的蜗轮蜗杆两
11、轴动力传动，以蜗杆为主动件，蜗轮为被动件，利用齿轮减速。少齿差减速：少齿差传动中，两轮的齿数差通常为14，依靠特殊的传动结构或传动级数，达到较高传动比。少齿差减速器主要包括行星减速器、三环减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器、滤波减速器。行星减速器是利用驱动源启动太阳齿轮，太阳轮带动行星齿轮运转，动力从链接行星轮的内齿轮环和出力轴输出，实现减速；RV减速器是通过行星齿轮减速机构作为第一级减速，外加摆线针轮减速机构作为第二级减速，通过刚性盘与输出盘连接整体机构，最终将减速输出；谐波减速器是靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮发生可控弹性变形，并于刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。少齿差减速器
12、传动比范围更广，相同尺寸下额定输出扭矩更高。通过对当下各类减速器具体性能指标进行汇总可以看出，一般齿比减速如圆柱减速器、三环减速器整体传动比不高，对应单位质量输出的额定扭矩较小；而单级行星减速器可以通过多级传动的方式来提升额定输出扭矩；RV和谐波减速器作为精密减速器的典型代表，其输出扭矩较大，同时重量、体积更小；滤波减速器作为技术研究阶段产品，虽然性能较优，但整体传动效率仍然较低，未能大面积商用。三、 市场格局：厚积薄发，国产替代进行时当下国内谐波减速器市场虽仍由日系主导，但内资品牌市场份额逐步提升，国产期待趋势明显。国内谐波齿轮传动技术发展相对较晚，内资绿的谐波率先在国内实现了谐波减速器的产
13、业化和规模化。当前国内谐波减速器市场已涌现如来福、大族等优质厂商，内资品牌市场份额正在逐步提升。根据华经产业研究院统计，2021年哈默纳科/日本新宝的市占率已降低至35.5%/7.4%，而绿的谐波/来福谐波/大族传动的市占率提升至24.7%/7.7%/4.5%，绿的谐波在全球市场上的占有率也达到了7%左右。第二章 项目背景分析一、 从机器人关节设计看待减速器要求人形机器人减速器选择应满足兼具轻小化、较高额定输出扭矩的要求。根据高扭矩仿人机器人驱动单元研究，输出扭矩高的驱动单元往往外形尺寸更大，但在面向多自由度、小体积仿人机器人应用时会导致关节庞大笨重，严重影响机器人的运动性能；而较小体积的驱动
14、单元其扭矩密度较小，会导致人形机器人无法胜任负载需求较高的任务，从而限制机器人应用场景。由驱动单元的情况可以看出对减速器选择上应兼顾输出扭矩高的同时质量和尺寸更小的要求。人形机器人腿部结构和运动体系复杂，需要设计多个自由度，因此对减速器数量和性能要求更大。人形机器人是一个非常复杂的运动体系，需要做到平衡和灵活运动，因此在其腿部结构设计上的运动平衡和控制尤为重要。根据TeslaBot公布信息，其腿部一共配有12个自由度，结合相关文献显示，广东工业大学团队设计的一款机器人中其腿部也包含12个自由度，分别为髋关节3个自由度，包含偏航、翻转、俯仰关节；膝关节1个自由度，包含一个俯仰关节；踝关节2个自由
15、度，包含俯仰、翻转关节。在与人体比例相仿的腿部环节，要求关节输出扭矩至少保证505Nm左右。常见的仿人机器人下半身质心通常在膝关节或膝关节略高一点的位置，因此，低功耗、高效率的腿部设计应尽可能提高质心高度，提高大腿质量占比。根据基于准力矩电机驱动的仿人机器人系统设计所列指数，其设计的产品腿部长度为875mm，胯度348mm，侧宽183mm，大腿长300mm，小腿长350mm，总体与人体比例相仿。测试得到腿部关节输出扭矩至少要保证505Nm左右。结合机器人关节对于重量、尺寸以及输出扭矩的较高要求，精密行星减速器、RV减速器、谐波减速器有望率先用于机器人关节。圆柱减速器、三环减速器以及摆线针轮减速器即使将重量、体积等参数做到很小，但对于额定输出功率将很难满足要求；低传动比的行星减速器可以通过多级传动的方式来
