机械产品创新的市场报告

1、工程概论机械产品创新的市场报告（产品名：科沃斯圆盘式智能扫地机器人）班级：测控班学号：姓名：2014 年 05 月 19 01、调查手段1.1调查目的了解扫地机器人的原理了解扫地机器人的相关创新知识和技术调查了解扫地机器人的发展情况少市场前景并作出合理的分析12调查方法利用网络搜索相关资料，电话咨询，杏阅文木资料1.3调查数据区域市场份额东阳地区8.02%华东地区23 65%西北地区4.88%西南地区18.94%其他地区13.34%华北地区15.64%华南地区15.53%华北地区华甜地【华隶堆bc i”；西北地r东商地区 圾他地区市场发展及预测200620072008200920102011e

2、 2o12e 2o13e 2014e 2o15e1.4调查结论扫地机器人会成为智能家电的领军产甜 扫地机器人会越来越智能化。市场会淘汰掉没有核心竞争力的扫地机器人企业。为顾客着想，客服服务将成为扫地机器人企业生存的关键。前景光明，有很人竟争力，详细结论卜文中有叙述。2、产品的功用及创新2.1产品概述（包括产品应用领域、服务对象及发展概况）扫地机器人，乂称自动打扫机、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，口动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地而朵物先吸纳进入口身的垃 圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器

3、人，也统一归为扫 地机器人。扫地机器人最早在欧美市场进行销售，随着国内牛活水平的提高，逐步进入中国。扫地机器的机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的 操作面板。一般能设定时间预约打扫，自行充电。前方冇设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他 障碍物，会自行转弯，并依每间不同厂商设定，而走不同的路线，有规划清扫地区。（部分较早期机型町能 缺少部分功能）因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电 用品。机器人科技现今越趋成熟，故每种品牌都有不同的研发方向，拥有特殊的设计，如：双吸尘盖、附手 持吸尘器、集尘盒可水洗及拖地功

4、能、可放芳香剂，或是光触媒杀菌等功能。家川智能清扫机，包扌舌计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位 计等，在清扫机的顶部共设有三个超声波距离传感器；清扫机底部询方边沿安装有5个接近开关，接近开 关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装冇两台直流电机；在清扫机的底部女装冇吸 尘器机构。白动清扫机器人的功能是自动完成房间空旷地曲尤其是家居空旷地曲的清扫除尘任务，打扫前, 要把房间里的物体紧靠四周墙壁，腾出空旷地血。清扫机完成的主要功能：能自动走遍所以可进入的房间, 可以口动清扫吸尘，可在遥控和手控状态下清扫吸尘。木文所介绍的自动清扫机器人的总体布局方案如

5、图1所示，前示两伦为万向伦，左右两伦为驱动轮。 驱动轮设计采用两轮独立且各由两台步进电动机驱动的转向方式，通过控制左右两轮的速度差來实现转向。 考虑到机器人实际应用的实用性，本驱动系统设计成一个独立的可方便替换的模块，当机器人驱动系统发 牛故障时，只需简单步骤就可以对驱动部分进行替换。同时为了机器人能够灵活的运动，从动轮选用万向 轮。下图为自动清扫机的三维立体图：力向轮传感器起尘刷驱动轮驱动电机挡尘盖淸扌i电机清扌1刷集尘室底盘传感器驱动轮吸尘风机电源系统电路自动清扫机器人车箱体采用松架式结构。 从下至上分隔成三个空间：第一层装配各运动 部件的驳动电机、传动机构；第二层为垃圾存 储空间；笫三层

6、装配机器人控制系统、接线板、 电源电池、开关等。自动清扫机器人控制系统硬件主要是以单 片机at89c51作为核心，辅助其外围电路、电 机驱动电路、传感器检测电路以及红外遥控电 路等，各模块在单片机的控制卜，和互协调工 作，保证白动清扫机器人各种功能的实现。该 控制系统框图如图2所示。传感器在清扫机器 人上的布置如图下所示，图中红色的圆点代表 六个红外传感器的位置。下图为清打机的硬件系统:tnc'竹阿2 ani it “ 蛇 圏盘:vdm ami ml e -44汕沖上lo 1 z巧 y oct! <!j k： houn 4, !n a ovd 于一 5x3 0vt4 上一 a -

7、41ssk3-“-（6）才，numk(12 y 5 y j 口： 2步进电机作为执行元件，广泛应用于各种白动化设备屮。步进电机和普通电动机不同之处在于它是一 种可以将电脉冲信号转化为角位移的执行机构，工作中传递转矩的同时还可以控制角位移或速度。木研究 中采用两台步进电机分别驱动两个驱动轮，通过通电方式的不同使自动清扫机器人的行走机构达到前进、 后退、左转、右转的运动姿态。自动清扫机器人的吸尘器则采用在流电机（h桥式电路）驱动。卜图为步进电机驱动电路:wocti om ovn0vt4sexa p- oo sd：b采用以at89c51单片机为核心的红外接收电路和步进电机驱动电路。红外遥控器发射不同

8、的码值来控 制步进电机的正转、反转、加速减速以及启动停止。单片机通过对红外信号的解码來实现步进电机的变速。红外发射器原理图如卜所示： 设计行走功能模块程序设计 系统选用了图3所示的行走方案。 程序设计时耍考虑:吸尘器在外圈 行走时，为了避免接近开关中断 对程序运行的干扰，应对接近开 关的中断处理程序做相应处理。 由于吸尘器两动力轮的屮心与车 体小心不重合，故采用以一轮为 中心的旋转方式并通过检测转弯 标志位（1或0）來判断转向。在 墙角转弯时处，根据吸尘器外形的 儿何尺寸计算吸尘器遇墙停止后， 后退再转弯的时间。吸尘器内圈行 走吋的转弯依靠转弯设定值实现。 当超声波传感器1的值小于等于 设定值

9、时，吸尘器转弯。考虑到超 声波传感器的最小量程为0. 5 m,第一圈内圈行走的转弯设定值设定为50 cm,以后每圈的转弯设定值递增30 cnu吸尘器单向行驶至转弯结束的过程称为一次单向清扫过程。若某次单向行驶结束麻检测到超声波传感器1的值小于转弯设定值, 则吸尘器原地再次转弯，然后前进至墙停止，整个房间清扫完毕。设计躲避障碍物功能模块程序设计避障总规则：利用超声波实测值与己测得的房间长（宽）值的比较, 判断某次单向清扫途屮是否有障碍物。若有障碍物：行走时若为左转，采用左避让规则；行走时若为右转, 采用右避讣规则。障碍物避开后按行走规则继续行进；若无障碍物：按行走规则继续行进,在转弯前应判 断是

10、否有足够的空间供机器人吸尘器转弯。若吸尘器可以转弯，则转弯，本次单向清扫完毕；若吸尘器不 能转弯，说明下次单向清扫起始点处有障碍物，后退，避开障碍物后再转弯，前进至通过障碍物边线后， 本次单向清扫完毕。避障功能是在行走功能基础上实现的，分为内圈避障程序设计和外圈程序设计。清扫 完毕的判断方案：用外圈行走结束示清扫区域的精确长、宽值与内圈行走轨迹宽度30 cm相除，商即为长、宽方向上各白所需的单向清扫次数，有余数则说明还有一块宽度小于30cm的矩形区域需要清扫。在执行内圈避障吋，只耍长或宽任意方向上的单向清扫次数达到所需的次数,即认为清扫完毕，剩余矩形区域的清扫在终止模块中完成。 车休姿态调整功

11、能模块程序设计，为保证车体运行 时不偏离轨道，采用陀螺仪传感器监视车体运动状况。 当车体偏移量达到一定值时，通过控制行进方式调整 车体姿态。当车体偏转饬度人于10%时，开始调整车 体姿态。首先判断车体偏转的方向并记录车体偏转角 度。为使车体能最大限度地回到原位置，采用一个动 力伦不动，另一动力伦倒转的方式实现车体姿态调 整。使用该方案调整车体位置后，车体并不一定能恰 好回到原位置，但谋差已经很小，可以满足系统设计 要求。车体姿态调整程序流程如图所示。<丁体运态调邸（秤序漁卅图主控程序是吸尘器工作的主体逻辑。在主控程序f 中需要完成dsp的初始化设置，考虑各功能模块间的逻辑关系，实现对各子

12、程序的调用，并要充分考虑到 各级中断信号对程序运行的影响，做出止确的处理、协调。主控程序流程如图所示。用户操作键盘时接近开关可能会工作，这有可能导致程序运行岀错，故dsp 需在程序最开始首先屏蔽所有中断。键盘的检测由单片机实现，用户若想通过键盘设定吸尘器工作方式， 则必须在开机后20 s内开始操作，该20 s的延时由dsp提供，20 s后若无键按下，则认为用户未设定吸 尘器工作状态，系统按自动方式开始工作；20s后若有键按下，则将等待用户输入完毕后，按照用户设定耍 求工作。系统初始化程序设计，系统的初始化程序是系统各功能实现的前提。给状态寄存器赋值，保证子程序 调用或进入中断时实现cpu各种状

13、态的保存；数据存储区配置；输出口的选择及功能设定；中断的相关寄 存器处理；累加器的溢出方式选择及系统的时钟频率的选定等功能都在初始化程序中实现。系统中断处理，系统设计中共有4路中断信号需要处理，其中8路接近开关和4路超声波传感器共用 优先级为1级的外部中断x int1;两个事件管理模块eva和evb在产生pwm波形时用到了优先级为2级的 定时器1和定时器3的周期中断；此外，陀螺仪的测量值经adc转换时川到了中断优先级为6级的adc中 断。外部中断x int1的处理，山于8路接近开关和超声波传感器共用xint1中断，故在响应该中断吋应首 先判断是哪个外部设备产生的中断请求，然后进行相应的处理。若

14、为接近开关中断，单片机向双口 ram8040h单元写0,若为超声波中断则写1, dsp通过读8040h单元内容来判断是哪个外设产生的屮断: 若为超声波传感器发出的中断，在其中断服务程序中只需重新开中断即可（这是因为进入中断服务程序时, 系统白动关闭屮断）；若为接近开关中断，需判断该接近开关是否工作。工作时，则在屮断服务程序屮还 要执行停止程序，否则只需开中断即可。是第儿个接近开关工作，单片机就在双口 ram 8033h单元中写儿， 若同时冇多个接近开关工作，则单片机从8033单元的最低位起将其序号依次写入。dsp只盂依照此规则便 可根据8033h单元内容判断是哪个接近开关工作。adc中断处理，

15、吸尘器在测距模块中车体旋转180o ,左、右转及姿态调整的过程中都会响应adc中断， 故在执行上述功能的程序时分别向012eh单元写0、1、2、3,功能实现后再向012eh单元写4,这样，响 应屮断时便可在屮断服务程序屮通过杏询012eh单元的内容来判断车体的运动悄况，从而执行不同的服务 程序。定吋器周期中断处理，定时器周期小断的处理相对简单，只需在屮断服务程序小将计数器1和计数器3 重新设置计数初值并开中断即可。结束语：扫地机器人控制系统主控及主要功能模块程序的调试和仿真表明，主控模块通过对各子程序 的调用，按一定时序完成了对吸尘器的控制，各主要功能模块满足设计要求。如避障模块通过对采集到的

16、 超声波信号和接近开关信号的判断和处理，很好地完成了对障碍物的b动感知和白主躲避；步进电机及吸 尘电机控制精度较高等。2. 2产品功能（包括产品自身功能及与其他同类产品功能的比较）首先是超静音设计，传统的吸尘器的噪音分贝很高，非常彩响儿童和婴幼儿的休息，影响我们的休息 质最，然而家用自动扫地机器人就能彻底解决这个问题，它的分贝很低，基本不会影响我们的休息和生活。其次，家用自动扫地机器人可以实现无线终端控制，它可以用遥控器，或者手机、电脑进行控制，遥 控控制范围远，无阻隔，无辐射。扫地机器人装有感应探头，党羽障碍物相触碰示能够改变方向，而且配有橡胶，防止撞击，起到缓冲 保护的作用。扫地机器人内部

17、设有杀菌灯管，能够有效杀灭輛虫、细菌和病毒等病菌。最后家用自动扫地机器人还配有焜拟墙，能够阻隔不易进入的区域。23产品创新（产品创新点（技术创新、服务创新等）详细描述、创新对产品核心竞争力的影响、创新给产品带来的附加值等）1防缠绕清洁系统：无滚刷防缠绕设计规避了毛发缠绕问题，清洁后吸尘口干净无残留，宠物毛发等不 再是困扰，吸尘彻底清洁、无需清理机器。2防电线缠绕边刷：采用专业的精确角度设计，清扫时边刷毛束完美倾斜，轻松拂过电线等细长障碍物。3儕能防撞识别：采用独有的evs防撞系统，与家具产牛安全的防撞距离。多种清扫模式.自动变频进入定点灣扫，大大提高灣洁效率.鼻镜s采用智能电子眼灰尘跟踪技术，

18、自主发现灰尘"雷灾区"ta © e2 o自动清扫在自动清担摸式f.机器会 自动滴扫房间并根据不同 的地面环境自行调节定点清扫当机器探测到灰尘雷灾区.时自动变频进入定点清扫摸式馳清扫机器在探测到边时 会自动逬入沿堰清扫樓式 开始沿边漕扫预约清扫工作（更换电池时需婴亩新 设预约清扫时间和时钟时间）魔療s电不足时,将自动返回充电基座进行充电.如果1了预切扫,刃吆度镜端在下一定时间准时处理灣扫省心省力！安全满充保护，充电状态智能提健充满后自动转入小电童补充既省电又能延长电池使用寿命.2.4产品优劣（产品自身优缺点及与同类产品比较的优劣等）首先是智能化程度。由于现在的扫地机

19、器人还处在研发初期，很多智能学习与工作方面的能力还有待 提高，在满足人们更多需求的能力上，也有很大的拓展空间。其次，扫地机器人的噪音问题也有待解决。由于其工作的特点是吸尘，不可避免的会有风声，还有电 机的转动，较差的电机转动的声音比较大，也是要捉高的。3、产品的营销策略3.1营销的重要性（包括营销的概念、市场的概念、产品服务的概念及营销在产品全生命周期中的作用）营销是关于企业如何发现、创造和交付价值以满足一定目标市场的需求，同时获取利润的学科。营销 学用来辨识未被满足的需要，定义、量度冃标市场的规模和利润潜力，找到最适合企业进入的市场细分和 适合该细分的市场供给品。真正意义上的营销，即市场营销

20、（market!ng）o在某种意义上讲，谈论市场营 销应该为公司做些什么，就是在谈论公司该持有什么样的最终目标和战略目的。从公司角度讲，市场营销 的职能就是保证客户和消费者成为企业的中心环节。其另一职能便是指导企业决策。市场：狭义上的市场是买卖双方进行商品交换的场所。广义上的市场是指为了买和卖某些商品而与其 他厂商和个人相联系的一群厂商和个人。市场的规模即市场的大小，是购买者的人数。产品服务，是指以实物产品为基础的行业，为支持实物产品的销倍而向消费者提供的附加服务如果用 产品整体概念来解释，产品服务就是指整体产品中的附加产品、延伸产品部分，也称产品支持服务。其h 的是保证消费者所购产品效用的充

21、分发挥。随着科学技术的进步，产品技术越来越复朵，消费者对企业的 依赖性越來越大。他们购买产品时.不仅购买产品本身，而且希望在购买产品后，得到可靠而周到的服务。 企业的质量保证、服务承诺、服务态度和服务效率，已成为消费者判定产品质量，决定购买与否的一个重 要条件。对于生产各种设备和耐用消费站的企业，做好产站服务工作显得尤为重要，可以提高企业的竞争 能力，赢得重复购买的机会产品服务包括售前服务、售中服务和售后服务三个内容。营销在产品的牛命周期中起着至关重要的作用。在不同的牛命周期，将会有不同的营销策略与之対应。 可以说营销决定了一个产品生命周期的长短。导入期是新产品首次正式上市的最初悄售时期，只有

22、少数创新者和早期采用者购买产殆，销售呆小， 促销费用和制造成本都很高，竞争也不太激烈。这一阶段金业营销策略的指导思想是，把销售力量直接投 向最有可能的购买者，即新产品的创新者和早期釆用者，止这两类具有领袖作用的消费者加快新产品的扩 散速度，缩短导入期的时间。貝体可选择的营销策略有：快速撇収策略，即高价高强度促销；缓慢撇収策 略，即高价低强度促销；快速渗透策略，即低价高强度促销；缓慢渗透策略，即低价低强度促销。成长期 的产品，其性能基木稳定，人部分消费者对产品已熟悉，销售聚快速增长，竞争者不断进入，市场竞争加 剧。企业为维持其市场增长率，可釆取以下策略：改进和完善产品；寻求新的细分市场；改变广告

23、宣传的 重点；适时降价等。成熟期的营销策略应该是主动出击，以便尽量延长产品的成熟期，具体策略有：市场 改良，即通过开发产品的新用途和寻找新用户來扩大产品的销售量；产品改良，即通过提高产品的质量， 增加产品的使用功能、改进产品的款式、包装，捉供新的服务等來吸引消费者。衰退期的产品，企业町选 择以下儿种营销策略：维持策略；转移策略；收缩策略；放弃策略。3. 2产品营销策略剖析（包括调查产品现有的营销策略、营销策略对产品销售 的影响、同类产品的营销策略比较）科沃斯在家庭清洁机器人领域，每销售3台清洁机器人中有2台来自科沃斯。科沃斯全国销售网点覆盖国内90%以上的人小城市，现拥有近600家门店，86个销售网点。科沃斯力 争做到只要有科沃斯产品销售的地方就有售后服务网点，全面推进科沃斯金牌服务一一上门服务4、产品的未来