【流浪地球2中的外骨骼机器人】基于外骨骼机器人的动作交互系统商业计划书

admin 体育赛事

  这是一份某末流985大学生的小学期商业计划书撰写作业,评级为优,关于外骨骼机器人的。标题是为了蹭一波流量。

  通过此文,您可以大致了解外骨骼机器人的主要应用领域以及可能的商业前景,可能的话,也能够对您的作业起到一定的参考作用。(此商业计划书在营销与融资方面并不专业,优秀之处主要在于技术、政策、财务分析方面)

  由于原文使用word排版,转到BILIBILI可能存在一定的排版问题以及图片缺失,故可到此链接(Microsoft Office的文档分享链接)阅读原文,等我的个人网站部署完成,会开放PDF下载。(但别忘了回来点赞)

  https://cqueducn0-my.sharepoint.com/:w:/g/personal/20200581_cqu_edu_cn/EbABm0qaNIJCsBxZMAqKi5UBUncK5z1pbkocHLa9ZuEmUw?e=4cugLT

  【非正文】

  基于外骨骼的动作交互系统商业计划书

  制作时间:2022年8月

  作者:王*翔

  学号:2020****

  必要说明:商业计划中内容仅供学习交流使用:由于技术知识水平、设备价格非公开等因素的影响,且缺乏专业团队合作进行系统评价与综合,故计划书中技术分析部分对技术的说明以及财务分析中对设备成本、材料成本的估算与实际现实可能存在偏差。另外,计划书中出现的图片仅作商业计划书撰写学习使用,均未用做实际商业用途。最后,由于要求提交word文件,故作者无法使用Adobe Indesign等专业设计软件对计划书进行视觉美化,另聘请人员对word文档进行美化价格高昂,故仅制作封面,边框、水印等由于素材垄断等因素,不做添加。

  【正文】:

  本团队产品为“基于外骨骼的动作交互系统”(后简称“系统”)。系统具体分为两个部分,一是“主动助力外骨骼”,二是“基于此的动作交互系统”。前者是后者的基础,后者是前者创造更大价值的一个方向。前者已具备较完善的技术、市场条件,后者着眼未来,蕴含巨大价值。

  本计划书将首先从“政策、市场、技术”三个方面介绍该系统的基本情况与研发进度,略微小结后从“商业模式、营销策略、融资方案”三个角度介绍系统的盈利与发展方式,然后从“团队基本情况”出发,证明团队研发、经营能力,最后通过“财务分析”给出财务类关键指标,帮助各位投资者作出决策。

  由于项目的创新性,且大部分规划着眼于未来,故投资周期较长。“主动助力外骨骼”涉及高附加值场景,能够较短期内实现正常的盈利;至于“基于此的动作交互”,则依赖游戏、5G等行业和基础设施的建设与发展,尽管如此,团队对“具备便携性的高精度动作交互设备”的盈利能力持乐观态度。

  目录

  概要

  目录

  一、 基本概念

  1.1 外骨骼机器人

  1.2 动作交互

  二、 政策分析

  三、 市场分析

  3.1 外骨骼

  3.1.1 牛迪

  3.1.2 铁甲钢拳

  3.1.3 SARCOS

  3.1.4 Ekso-Bionic

  3.1.5 ReWalk

  3.1.6 总结

  3.2 基于外骨骼的动作交互

  3.2.1 动作捕捉服务提供商

  3.2.2 游戏控制设备生产商

  3.2.3 总结

  四、 技术分析

  4.1 外骨骼

  4.2 动作交互

  五、 阶段总结

  5.1 PEST分析

  5.1.1 元宇宙

  5.1.2 社会思潮

  5.2 SWOT分析

  5.3 VRIO分析

  六、 商业模式

  6.1 经营模式

  6.1.1 价值主张

  6.1.2 消费者目标群体

  6.1.3 销售模式

  6.1.4 收入模式

  6.1.5 成本结构

  6.2 融资模式

  6.3 合作模式

  6.3.1 合作对象

  6.3.2 合作内容

  6.4 技术模式

  6.4.1 产学研结合

  6.4.2 合作研发

  七、 营销策略

  7.1 大疆

  7.2 华为

  7.3 小米

  7.4 医疗器械

  7.5 米哈游

  7.6 国外

  八、 团队基本情况

  8.1 组织架构

  8.2 主要成员

  8.2.1 CEO

  8.2.2 CTO

  8.2.3 CFO

  8.3 管理理念

  九、 融资方案

  9.1 融资方式

  9.2 融资金额与股权比例

  9.3 退出方式

  9.4 投资者权利

  9.5 风险及化解方案

  十、 财务分析

  10.1 财务评价

  10.1.1 项目概况

  10.1.2 基础数据

  10.1.3 融资前分析

  10.1.4 融资后分析

  10.1.5 财务分析说明

  10.1.6 评价结论

  10.2 不确定分析

  10.2.1 盈亏平衡分析

  10.2.2 进行建设投资的敏感性分析

  10.2.3 进行营业收入的敏感性分析

  10.2.4 进行经营成本的敏感性分析

  10.2.5 综合分析

  10.3 结论

  参考文献

  政策分析

  技术分析

  为帮助投资者透彻了解本项目,本节将通俗地介绍“外骨骼”与“动作交互”这两个概念,并从技术层面浅谈团队是如何将这两种产品联系起来的。同时,此部分也反映了团队产品具备的创新性与独特性。

  提到外骨骼设备,人们首先联想到的是一种增强人力量的野蛮机器,这种观点显而易见地有失偏颇。

  以科幻电影《钢铁侠》中的钢铁战衣为例:其属于外骨骼的一种(有源助力外骨骼),且符合大多数人对于外骨骼的野蛮想象。但是,钢铁战衣除了防护功能和助力功能,电影主角也对其进行了多种智能化改造,比如视觉信息增强、附加武器系统、远程控制其他硬件等等。满足了不同场景下,对于信息、可扩展性、交互的需求,并非单纯的行动能力增强。

  将电影中的功能抽离出来,团队认为,外骨骼机器人是一种辅助人行动的可穿戴设备、是附加在人体表面感知人的动作并作出反馈的空心的机器人,更是具备丰富可扩展性的人与外界交互的新接口。

  三层概念层层递进,反映不同的方面:基于第一层概念,外骨骼机器人能够辅助人的行动,在医疗康复、军事、体力劳动、户外探索等场景都能发挥相当朴素的作用;第二层概念反映了所涉及的基础技术,包括驱动技术与控制技术;第三层概念是此项目的核心,它点明前两层概念的局限,指出了外骨骼机器人的潜在价值——作为人与机器的接口扩展人的智能。

  动作交互,即是将单向的动作输入,扩展为人与数字孪生体双向的动作同步。为了便于投资者理解动作交互这一概念,这里以更为人知晓的动作捕捉技术为基础进行讲解。

  互联网充斥着许多动作捕捉的案例,如:体感游戏、动画制作、虚拟偶像等等。于是朴素认为,动作捕捉,就是识别人的动作,将人的动作信号转化成数字信号,以达到控制虚拟世界中人物动作,并与其中物体发生交互的目的。

  这基本符合事实,同时,各种动作捕捉的实现方式的优劣也基本符合直觉,比如:光学式的需要复杂的设备、大量的算力、场地的限制;机械式的比较笨重、自由度少;惯性式要负担一定硬件,精确度也不高……

  更具体的内容将在后面技术分析部分会详细提到。

  总之,以上内容说明,动作捕捉是一种实用的技术,现有的实现方式各有优劣,且缺乏高性价比选择。

  现有的动作捕捉仅能够单向连接人与其数字孪生体,换言之,现有的动作捕捉设备与键盘、鼠标没有本质区别,无非是输入的信息更加复杂而已。

  而基于外骨骼的动作交互系统相较现有动作捕捉技术,能够提供具有充分竞争力的关键功能——反馈,这使得人与其数字孪生体实现双向的交互。无论是力反馈还是温度反馈,通过外骨骼这一设备,能够为用户带来与数字孪生体同步的非凡体验。

  2017年7月1日,《残疾预防和残疾人康复条列》开始施行。该条列第八条指出,国家应当鼓励开展残疾预防和残疾人康复的科学研究和应用,提高残疾预防和残疾人康复的科学技术水平,国家鼓励开展残疾预防和残疾人康复领域的国际交流与合作;第十五条指出,具有高度致残风险的用人单位应当采取防护措施,提供防护设施和防护用品;第十九与二十条指出,康复机构应当提供与康复服务相适应的设施设备、辅助器具;第三十条指出,省级以上人民政府及其有关部门应当积极支持辅助器具的研发、推广和应用,辅助器具研发、生产单位依法享受有关税收优惠政策[1]。

  这些政策均说明国家要求康复服务提供机构应当具有与服务相适应的设施设备,同时,国家也会对辅助康复设备的研发生产提供一定政策优惠。外骨骼中的助力产品能够广泛地应用于医疗康复领域,也能够享受到政策红利,具备市场前景以及风向迎合,前途广阔。

  新华社北京2021年12月8日发文《智能医疗装备助力,“十四五”智慧医疗发展有哪些着力点?》[2],其中提到,工信部联合国家卫生健康委员会、国家发展改革委等部门和单位印发的《“十四五”医疗装备产业发展规划》28日对外公开。其中明确提出,加快智能医疗装备发展[3]。

  在规划中,加快智能医疗装备发展是“十四五”产业发展的重要方向之一。其中,包括支持医疗装备、医疗机构、电子信息、互联网等跨领域、跨行业深度合作,鼓励医疗装备集成5G医疗行业模组,嵌入人工智能、工业互联网、云计算等新技术[2][3]。尤其在重点发展领域规划中,提到“发展基于机器人、智能视觉与语音交互、脑-机接口、人-机-电融合与智能控制技术地新型康复装备,攻关智能康复机器人、智能助行系统、多模态康复轮椅、外骨骼机器人等智能化设备……”[3]。

  外骨骼机器人在规划中被点名强调,同时外骨骼也能作为各种现代信息技术和传感器的载体,将人工智能、5G、大数据等各种技术,施加在人体上,不仅能够帮助伤患康复,还能延伸人的智能,具有重大科研与实用价值,符合国家民生战略发展方向与布局。

  除了医疗领域,外骨骼机器人在个体防护领域也能发挥作用。

  2021年11月有市场监管总局办公厅发布“关于印发《个体防护装备标准化提升三年专项行动计划(2021-2023)》的通知”[4]。通知内所要求印发的计划虽未包含任何智能化的个体防护设备,然而,随着各种违规作业识别设备、RFID空间定位等设备的覆盖,智能化的个体防护必然是大势所趋,故应提前布局市场。

  此外,随着第四次工业革命的进行,机器人产业蓬勃发展。《“十四五”机器人产业发展规划》提出,到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地[5][6]。发展规划中“机器人关键基础提升行动”板块中,提到智能控制器、智能一体化关节、新型传感器以及智能末端执行器[6],这四项技术,都是外骨骼机器人所涉及到的关键技术。外骨骼机器人,作为一种主要由人控制、计算机辅助控制的一种“空心”的机器人,其对这四项关键技术的要求是十分严谨的。对外骨骼机器人研发进行投入,即意味着在这四项关键技术进行投入,其价值不仅局限于外骨骼本身,更意味着这项技术背后无数实用的高价值的专利。

  另外,外骨骼机器人作为一种延伸人的智能、提高人的力量的智能设备,其在军事领域的应用同样不可忽视。按照《武器装备科研生产管理条例》,单位可向国务院国防科技工业主管部门于总装备部申请武器装备科研生产许可,按照国家要求提供合格的科研成果和武器装备[7];并依法依规对武器装备的质量特性的形成、保持和恢复等过程实施控制和监督,保证武器装备性能满足规定或者预期要求[8]。

  最后,基于外骨骼的动作交互是外骨骼机器人领域中一个具备相当大市场价值的一个分支。利用外骨骼机器人设备相关的控制技术(详见文献综述),解决了传统机械式动作捕捉设备笨重、自由度少的问题,克服了当前广泛应用的光学动作捕捉需要预先搭建场景且需要标记点的问题,也相较其他动作捕捉技术更加适应元宇宙概念,具有广阔的未来前景、市场价值以及科研价值。

  元宇宙是多种现代信息技术结合所推想出来的关于这个世界的数字孪生体的概念。中共中央纪检委于2021年12月《深度关注|元宇宙如何改写人类社会生活》中称:多重因素促使元宇宙从概念走向流行,可为游戏和社交结合、零售及电商环节、工业互联网等带来发展机遇[9]。这样看来,基于外骨骼的动作捕捉就是元宇宙概念中的“外设”(外在的输入设备)。虚实融合已成为互联网发展的大趋势,但目前元宇宙产业还处于发展初期,距离大规模产品化还十分遥远。毋庸讳言,元宇宙产业具有新兴产业的不成熟、不稳定等特征,还存在一些潜在风险。元宇宙的概念布局仍集中于扩展现实及游戏社交领域,技术生态和内容生态尚未成熟,场景入口也有待拓宽,理想愿景和现实发展间仍存在漫长的“去泡沫化”过程[9]。

  2021年12月,上海市印发了《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》,首次将元宇宙写入地方政府工作报告,提出探索新一代信息技术融合应用,围绕人工智能+大数据、云计算+边缘计算、5G+扩展现实、区块链+量子技术、云边端协同、数字孪生+数据中台等方面,推进技术协同攻关、标准规范制定和平台建设、应用创新等[10]。而外骨骼机器人设备在人工智能、数字孪生这两个方面有着厚实的技术基础,能够将自身的控制与驱动技术运用在该领域中。

  该部分介绍目前已有的外骨骼设备厂商,包括有源助力与无源助力两类产品。能够帮助投资者初步掌握市场已有外骨骼的特点以及发展规模。另外,介绍中会略微提及各类外骨骼适用的领域,帮助投资者了解外骨骼能够进入的高附加值场景。指的注意的是,在游戏、元宇宙、数字孪生领域,尚未有外骨骼企业有明确动向,虽有游戏行业发展水平的瓶颈因素限制,但是,将外骨骼机器人涉及的技术抽离出来开发基于外骨骼的动作交互系统作为人与数字孪生体的交互外设毋庸置疑能够充分发挥技术价值、带来巨大收益。

  重庆市牛迪科技发展有限公司(Niudi),已与重庆前卫科技集团、江西泰豪军工集团等大型企业进行了技术研究、产品生产的合作。目前(截止2022年8月)公司产品有:普力无源负重外骨骼、普力无源搬运外骨骼。计划陆续推出膝盖助力外骨骼、上肢助力搬运外骨骼、主动式助力外骨骼等。2020年7月产品已经实现批量化生产。

  目前已有产品仅有无源外骨骼。

  应用领域:单兵负重、消防救援、户外、应急救灾、医疗康复。

  此外,牛迪科技在单兵救护领域有军方订单,其产品能够提高搬运伤员的效率。

  铁甲钢拳最近有CEXO-E03腰部电驱外骨骼和CEXO-T02无源腰部助力外骨骼两款新产品。

  铁甲钢拳是一家以科技研发为推动力的公司,主营业务为柔性机械外骨骼系统,已完成了4轮融资。

  2021年9月11日,钢架铁拳在世界机器人大会上展出多款自研外骨骼。其中,局部关节外骨骼E-Knee售价仅八百多元。

  同时,铁甲钢拳也是国内唯一一家拿到物流行业订单的外骨骼研发公司。

  产品:Guardian XO Full-Body Powered Exoskeleton

  特点:有源;全身外骨骼;

  用途:工业机器人;

  它采用电机驱动,能够感知、预测并放大人的动作。具有24个自由度、热拔插电池续航8个小时、能将人的力量放大20倍。

  产品:exo GT

  特点:用于下肢瘫痪助力行走;软硬件结合,通过硬件收集瘫痪者动作信息、利用云计算提高控制精度;能够控制助力程度,灵活应对瘫痪者所需运动量。

  该企业计划进军工业等领域。

  与Ekso-Bionic相似。

  世界范围内存在一定数量的外骨骼企业,共同之处均在于将目光放在医疗康复、主动助力领域,对于游戏行业或者动作交互尚没有涉足。

  于国内而言,牛迪与铁甲钢拳这两家企业,都有积极进行产品展示与宣传,牛迪主打无源助力,与军方有一定合作,而铁甲钢拳覆盖的行业更广、产品的颜值也更高、理念也更酷炫。

  于国外而言,主动助力领域的外骨骼机器人主打增强人的力量,积极邀请媒体体验并宣传产品,医疗康复领域的外骨骼企业更多忙于“造星”,通过帮助残疾人重新行走并参与一定体育赛事来获得关注。

  而本团队聚焦医疗康复与游戏产业,前者高附加值、高政策红利有利于企业的发展盈利,后者着眼未来、理念先进、提前布局、转化技术,从而抢占先机。

  动作交互属于较为前卫的概念。当前市场存在诸多企业的产品能够与动作交互沾边,但不能称得上完整的动作交互。大致可以分为两类:侧重动作识别转化的动作捕捉服务提供商、侧重人机交互的游戏控制设备生产商。

  市场上的动作捕捉软硬件提供商的功能都差不多,依据精度、速度等指标价格也有所不同。但由于其大多是基于光学式的动作捕捉,所以其价格高昂,需要大量的算例用于后期处理,故不适合普通人使用。机械式动作捕捉由于其局限性,如笨重、自由度低,并没有被厂商采用。但其与外骨骼机器人主动助力结合后能够克服缺陷,存在市场空白。

  【任天堂】

  任天堂是目前世界三大游戏机生厂商之一,是世界著名电子游戏主机与软件开发商。其旗下2021年产品Switch OLED就是一款便携式游戏掌机,特别的是,得益于可拆卸的侧边手柄,手持或者配合绑带捆绑在四肢上,游戏机能够通过手柄内置的陀螺仪粗略识别玩家肢体的动作用于操控游戏内角色。

  这是一个典型的通过惯性式动作捕捉操控数字孪生体的例子,具有一定代表性。此外,配合该公司另一产品“健身环”,能够极大丰富可以识别的动作种类,如挤压、拉伸等,扩展了虚拟人物的动作、创造了一种新的操控方式,起到了增大玩家运动量、锻炼身体的作用。

  截止2022年8月3日,Switch OLED全球销量已突破一亿一千一百万台。

  【微软】

  X-box controller手柄是由微软推出的游戏操控手柄,是当前游戏玩家在选择手柄时的最优选择。

  X-box手柄相较之前提到的Switch手柄等新颖游戏外设,是一种相对传统的动作输入设备,仅依靠使用者的手指进行动作输入,相较其他手柄,具有无级扳机、优秀的震感反馈、适配设备众多三大优势。

  在高精度、复杂信息的动作交互领域,市场现有厂商所采用技术多为光学式,成本较高,并未有向极具盈利潜力的游戏行业靠拢的倾向;此外,现有动作捕捉服务提供商仅仅实现了动作的输入,在反馈方面基本为零。

  对于游戏控制设备,大都存在精度低、反馈单一的缺点。其次,诸如Switch、VR眼睛等设备的控制器操作会消耗大量的体力,以致这类产品常常以健身为卖点,这是操控设备缺乏主动助力造成的;而X-box等主流手柄操控设备则功能单一,难以做到精准操控,反馈也仅仅只有震动这一模式,较为单调,缺乏竞争力。

  外骨骼源自生物学,指昆虫等生物的坚硬外壳,其作用在于支撑、运动、防护三种功能的紧密结合[1]。而人类的“外骨骼”或称“外骨骼机器人”是一种仿生实践,是模仿生物界外骨骼而提出的一种新型机电一体化装置[2]。当然,这种说法有一定局限,因为还有一类无源助力外骨骼,其依靠特殊的设计储存势能再在合适的时机释放,从而提高使用者的能量利用率,达到省力目的。故广义上,外骨骼助力机器人是指任何能够根据实际需求对人体运动进行辅助或者主动助力的人机一体化机器设备[3]。

  图 1 2017.6-2.22.6国内外骨骼相关文献(北大核心、CSSCI)关键词共现网络

  自《钢铁侠》将其带入人们视野,外骨骼始终是一个热门的话题,然而,民众对其的讨论往往集中在军事运用上,常常与钢铁战甲或者高达之类、源于影视作品的战争机器相联系。事实上,当前学界对外骨骼的研究与大众的想象尚存在较大差距,远远未能达到将人的行动能力提高到科幻水平的程度,但是,当前的外骨骼设备在辅助医疗康复、提高人员负重、保护作业人员安健康安全等领域,已经开始发挥作用。下图(图 1)是对国内近五年301篇有关外骨骼的北大核心与CSSCI文章的关键词聚类分析。

  由此图可知,当前国内对外骨骼的研究主要集中于下肢外骨骼与康复外骨骼机器人,同时也涵盖了步态预测、仿真等辅助技术。这种侧重一定程度上是由市场决定的(图 2)。

  图 2重庆市牛迪科技股东关于助力类外骨骼的市场看法

  根据重庆市牛迪科技股东罗方的看法,当前国内外骨骼设计研发水平与相关产业链完善程度尚不能将外骨骼的制造成本降低到适当的区间,当前只能着眼于医疗康复和工业助力两种高附加值场景,但这也意味着一片蓝海的出现。

  一般认为,外骨骼分为有源外骨骼与无源外骨骼(无动力外骨骼)。

  对于有源的外骨骼机器人的关节驱动方式主要有气压驱动、液压驱动、电机驱动、串联弹性驱动器驱动[4]。

  气压驱动工艺简单、安全、环保,但由于空气的可压缩性,使得执行器的位置和速度控制比较困难,稳定性差;而气动肌肉技术也并不成熟,经济性也较差;液压驱动的驱动力矩大、响应速度快,但工艺复杂且重,在存在散热和泄露方面的问题;电机驱动的控制系统成熟,但关节刚性驱动方式受到电机性能和机构刚度的约束,鲁棒性差;此外,电机扭矩低、噪声大,对此,麻省理工大学的Williamson等人研发的串联弹性驱动器采用电机作为驱动源,中间部分与弹性元件串联,可有效降低外界干扰、缓冲外部冲击、达到精确的力控制,并具有输出稳定、能量密度高、低阻抗等优点[4-7]。

  至于控制方法,主要分为灵敏度放大控制、预定义步态轨迹控制、基于模型的控制、基于自适应振荡器的控制、模糊控制、基于脑电-肌电信号控制和混合控制[8]。

  各种驱动方式与控制方法的代表原型机或者产品如下(表 1、表 2)[7]:

  表 1外骨骼机器人的驱动方式

  驱动类型

  典型产品

  实验室阶段或样机

  典型实验室

  气压驱动

  Nures Robot Suit, Power assist wear by D. Sasaki[9]

  Lower body10-DOF exokeleton by Caldwell[4], 浙江大学流体与传动控制国家重点实验室的下肢外骨骼样机

  神奈川工学院、日本冈山大学、浙江大学流体与传动控制国家重点实验室

  液压驱动

  BLEEX[4], XOS[10]

  华东理工大学BLEBOT样机[11]、东南大学SPAEX样机[12]

  美国加州大学伯克利分校的人体工程实验室、华东理工大学等

  电机驱动

  HAL[13], REWALK[14], EXSO[15], Rex[16], Indego[17]

  HUALEX[18], BE, WPAL

  日本筑波大学、美国范德堡大学、美国加州大学伯克利分校的人体工程实验室、电子科技大学机器智能研究所等

  串联弹性驱动器

  X1[19], MINDWALKER[20]

  MIT AAFO[21], Powered ankle-foot orthosis by Boehler A W[4]

  麻省理工大学、休斯顿大学等

  表 2外骨骼机器人的控制方法

  控制方法

  典型产品

  实验室阶段或样机

  灵敏度放大控制

  预定义步态轨迹控制

  BLEEX, XOS ReWalk, Ekso(Elegs)

  NAEIES[8]

  IHMC[8], MINDWALKER, ATLAS[22], Vanderbilt LowerLimb Exoskeleton[8]

  基于模型的控制

  基于自适应振荡器的控制

  Nures Robot Suit[8]

  Lower-limb exoskeleton by Tagliamonte N L et al[23], Full body exoskeleton by Matsubara T et al[24]

  WWH, WPAL, XoR, ABLE[8], BE[8]

  Robot suit by X. Zhang et al

  模糊控制

  EXPOS[8]

  Lower-limb motion assist exoskeletion by H.He et al[8]

  基于脑电-肌电信号控制

  混合控制

  RoGo[25], HAL-3[4]

  Indego, HAL-5[4], REX

  Human musculoskeletal model[26], Myomo Pneumatic muscles orthosis, AIT leg exokeleton-I

  可以看到,对于外骨骼的驱动与控制这两大关键难题,均有足够多的思路与技术予以解决。在驱动方面,这些技术保障了外骨骼能够按照人的意愿以合适的速度运动到相应的位置;而控制方面所用到的技术并不局限于外骨骼的控制,归根结底,是利用各种传感器对人的动作进行捕捉以及预测,这种捕捉以及预测不仅仅能够用于外骨骼的操作,其对于元宇宙中人的数字孪生体的操控亦具有重要的意义。

  这即引出本团队产品的核心功能——动作交互。

  随着虚拟偶像、基于动作捕捉的动画[30]、元宇宙概念的发展,动作捕捉这一技术已经创造了巨大的价值。关于这方面的研究一直未有停止。目前主流的做法是利用计算机视觉的光学式动作捕捉。近五年国内研究关键词聚类分析如下(图 3):

  图 3近五年动作捕捉相关文献关键词聚类分析

  可以看到,诸多关键词如“角色动画”“虚拟现实”“虚拟角色”等等都与数字孪生乃至元宇宙息息相关。其中蕴含着巨大商业价值,同时这种商业价值也已被发掘并已经逐步实现。

  动作捕捉亦有很多种,一般地按照技术原理可分为:机械式、声学式、电磁式、惯性传感器式、光学式等五大类[29]。

  声学式实用性并不高,光学捕捉关节位置计算误差大、采样率低,基于标记点的光学动作捕捉系统需要提前的场地设置,需要两台及以上的摄像机捕捉到才能获取其在空间中的位置[27];惯性传感器则有零速检测不准确、姿态角误差发散造成捕捉到的轨迹不够平滑的问题[28]。

  而机械式则具有误差小、采样率高的优点,缺点是自由度少、笨重。然而,这在外骨骼技术的加持下,这些问题都能迎刃而解。能够利用外骨骼机器人领域的灵敏度放大控制、预定义步态轨迹控制、基于模型的控制、基于自适应振荡器的控制、模糊控制、基于脑电-肌电信号控制和混合控制等前沿的控制技术对赛博空间中的数字孪生体进行操控,这即是基于外骨骼机器人的动作捕捉所具备的独特技术优势。

  此外,外骨骼机器人具备主动驱动系统,能够给使用者提供力反馈,实现赛博空间中数字孪生体与现实实体的动作同步,提高使用者的沉浸度。

  此部分为前面各部分的简单总结,用PEST、SWOT、VRIO三个主流的分析方法对项目概况进行一个简单总结,帮助投资者理清思路,充分了解项目的优劣、条件等。

  此图运用PEST分析法对项目进行分析,这里着重对分析中提到的“元宇宙”与“社会思潮”进行进一步讲解。

  “元宇宙”这一概念来源古早,在诸多文学影视作品中都能够看到元宇宙的影子。从《黑客帝国》到《头号玩家》,元宇宙始终是一个具有赛博朋克元素的构想。有学者著述,从哲学、伦理等社科角度探讨元宇宙面临的问题,形势并不乐观。在国内看来,元宇宙一方面难以实现,并不属于“不久的将来”这一范畴,另一方面,元宇宙作为“星辰大海”的反面,常常被包括刘慈欣在内的各路大牛批判。尽管元宇宙一直以来作为赛博滑坡的终点,但客观来看,元宇宙作为“开放世界”的Plus版本,依然有着为人类服务、改变世界同时促进艺术、科技进步的作用。知名游戏公司米哈游“技术宅改变世界”的口号深得年轻人心,同时游戏方面衍生而出的渲染、仿真等技术也客观实在地改变了这个世界。由此看来,元宇宙虽然可能成为无产阶级的“奶头乐”,但毫无疑问可以作为资本的“星辰大海”。

  截止2022年8月,网络上男女矛盾有所解决,在马列主义的熏陶下,各种对立均获得了适当的答案与处理。然而,凡走过必留下痕迹,在讨论中,各方对于男女在爱情中的得失已经过于明了,存在假设对方道德滑坡的倾向,存在婚恋市场化的思潮,明确了单身带来更美好生活的基本结论,不婚主义在当代成为主流之一。

  再受疫情、房价、抚养成本等因素的影响,很多人将不生育看作美好生活的一个前提。同时,“摆烂”这一概念的出现,很多人愿意不育,并且在人口报告发布后直呼大快人心。由此看来,丁克主义或许将成为主流,由此将会为家庭省下养育成本,用于提高生活质量。这必然导致收入流向娱乐市场,无疑会有更多人愿意购买尝试新的游戏控制技术。

  此外,2022年7月,米哈游进行了虚拟偶像“鹿鸣”首次直播,这是大企业在“数字人”行业的首次技术公开展示,虽然鹿鸣并非AI控制,但有些东西是不妨碍年轻人的想象的。当前,包括米哈游、腾讯在内,存在大量互联网企业在进行数字人的研究,其成果对于未来将是颠覆性的。而娶一个数字人并非没有先例,为虚拟歌姬初音办婚礼就是远近闻名的例子,由此数字人的投产导致的结果不言而喻。至时,与数字人交互的手段必然需要创新,而基于外骨骼的动作交互配合VR头盔等显示系统,将会带来最接近真实的体验,也是用户的优秀选择。

  在SWOT分析中,存在技术路线明确这一技术实现的重要条件,存在高附加值场景这一实现高盈利的基本要求,相较其他外骨骼企业也存在差异,但是,不可避免的,游戏行业属于上流行业,基于外骨骼的动作交互必然会受到游戏行业发展的桎梏。

  因此,外骨骼机器人依然是企业前期生存和发展的基础。对于交互系统的研发均建立与外骨骼机器人的基础上。前期,外骨骼机器人在医疗康复、户外探索、健身等领域积累技术与口碑,便于游戏行业发展到合适水平,将技术转化落地。此外,外骨骼机器人阶段可以对游戏公司进行投资,在交互系统的开发中,注意API的预留,同时,积极争取与游戏企业的合作。

  这里利用VRIO对团队的两类产品、人力资源、专利技术从价值性、稀缺性、不可复制性、可组织性进行分析,结论表明,这四项资源在VRIO这四个维度上均有不错的表现,尤其是外骨骼机器人附带的专利技术,其各方面极为优秀,值得投资。

  此部分将介绍商业模式。

  业界有成熟的商业模式可供效仿。它山之石可以攻玉,由于外骨骼机器人以及后续基于外骨骼的交互系统与无人机在研发、生产、合作、投资等各个方面均具有极强的相似性,故借鉴大疆相应模式,毫无疑问是最优的选择;鉴于外骨骼机器人的小众性,可以借鉴军粮、医疗手术器械的销售模式;在与用户的沟通方面,可以借鉴小米的社区模式,这有助于提高产品生命周期、获取口碑、提高回购率、激发用户升级换代欲望,好处多多。

  在商业模式方面,团队并无独到见解,只是站在前人的肩膀上,在产品硬实力达标的基础上,维持优势,连系客户,获取口碑。

  团队的价值主张是“扩展人的智能”。

  从产品来说,无论是外骨骼机器人还是基于外骨骼的动作交互,在功能上都是扩展增强人的能力;从历史进程来看,不论是蒸汽机解放人类的双手、内燃机推动人类进步,还是电气便于传输流动、计算机提高人的计算能力,科技的发展往往伴随人能够利用的工具的增强,是对人智能的放大。如今,人类行动、计算、思考的智能已经增强到一定程度,迫切需要在控制、交互等领域扩展人的智能;对于客户而言,不论是残障人士需要行走的能力、运动爱好者希望获得运动辅助,还是游戏玩家需要新的与虚拟世界交互的方式,外骨骼产品都能满足他们对于扩展智能的需求。

  在未来,团队将外骨骼机器人之上的技术转移运用到动作交互领域,更是对人这一智能体的丰富与扩展,作为人与数字孪生提沟通交互的重要组件,可以预想,没有外骨骼动作交互系统的人类与同时代的人类相较而言是不完整的。

  由于外骨骼机器人的成本略高,故需要瞄准具有高附加值的场景,并且需要政府部门的支持。

  首先是医疗康复行业。残障人士对于能够辅助其站立行走的装置有着巨大的需求,同时残障人士及其家人愿意为此支付较为高昂的费用;政府部门要求医疗康复相关机构具备相应的辅助设施,而外骨骼机器人便能成为其中一种;医疗康复机构希望出现智能化的辅助康复装置,而外骨骼机器人便符合要求。

  其次是工业物流行业。这类行业对于主动助力有一定的需求,同时从业人员数目庞大,是一个巨大的市场。在行业内,有铁甲钢拳这一企业进入的先例,作为竞品,团队的外骨骼机器人有与之一战的能力。

  此外,还有运动爱好者、外骨骼发烧友等等。尽管外骨骼不是刚需,但依然有人愿意花钱体验钢铁战甲Lite的感觉。在康复与工业物流行业以外,可以生产具备尝鲜性与美观性的轻量产品,仿照大疆Mini系列,打造入门级产品。

  最后,博取流量的自媒体及其带动的用户。这一点与“客制化键盘”相似,能够产生巨大的消费潜力与溢价空间。

  采用直供模式。由于物流行业发达,且不会出现突发大量需求,故采用直供模式线上线下结合。

  对于医疗康复机构,可以采用出租买断模式:以一定价格出租,到期机构可选择尾款买断。

  自媒体带货模式不做考虑。社会对带货模式存在一定的偏见,尤其对于高科技产品,带货模式有损口碑,带货的操作人员没有能力对外骨骼机器人的技术含量进行有效讲解。

  评测自媒体的广告投放是重中之重。评测自媒体由于数据化、严格对比的视频风格,更适合作为高科技产品的广告。

  产品销售收入与部分专利授权收入。在发展初期,关键专利将不会对外授权。

  团队会根据收入情况,投资或收购有一定潜力的游戏或电子企业,根据其股票价格的变动情况,预计能够带来一定的投资收益。

  成本结构见上表(总成本费用估算表)。

  首轮融资采取股份融资,其余部分由银行贷款补足,具体情况见后融资方案。

  医疗康复机构:采用直售或出租买断模式与医疗结构达成合作,医疗机构亦作为外骨骼机器人产品的销售渠道之一。

  工业物流行业:采用直售或出租买断模式与工业物流行业的企业达成合作,同时积极宣传。

  电商:外骨骼机器人与未来的基于外骨骼的动作交互系统将主要通过电商平台进行售卖,电商平台也是产品的优秀曝光渠道。

  自媒体:与科技产品相关自媒体合作,增加产品曝光度,提高品牌知名度,为未来动作交互系统的销售打下基础。

  高校等科研机构:为高校相关技术人员提供研发便利,吸引人才参与外骨骼的研发之中。

  机器人赛事:参与到机器人赛事的组赞助之中,在相关人才汇集的场所增加企业的曝光度,将自身塑造为优秀机器人从业人员的就业优秀选择。

  与各大高校合作研究开发外骨骼机器人相关人才,提供实验平台,吸引其加毕业后入企业。

  与游戏公司合作,开发外骨骼机器人用于动作交互的相关接口。

  在研发期间,与游戏公司合作发出已有的基于动作交互系统的游戏实践或者概念宣传片,增加其在潜在用户之中的知名度,提高其期待值,为最终时代发展到产品能够问世之时的石破天惊做充分准备。

  此部分介绍营销方式。为了避免使用过多的语言的说明,则直接以该营销手段所效仿的对象为例子来讲解,便于投资者直接联系当前已有的广为人知的成功案例,便于理解与联系现实。

  外骨骼机器人作为与大疆无人机具有一定相似性的产品,学习大疆的营销方式是必要的。

  首先,大疆无人机的产品力人尽皆知。故在硬实力允许的情况下,通过渠道宣传团队外骨骼产品的性能将是重中之重。

  此外,当产品力足够,用户自然会自发宣传。

  外骨骼机器人作为一种新颖的人体增强产品,自带流量属性,外骨骼产品与自媒体的结合能带来巨大的关注度。

  最后,大疆无人机作为在中东战场大放异彩的存在,若外骨骼机器人产品出现在军事领域,将从侧面向大众表明产品的可靠性与先进性。同时,也将为企业带来一定的国防地位,为军工产品的研发奠定基础。

  可以一定程度上学习华为的爱国营销。这一段特指华为的手机业务。

  在与国外产品竞争中,若取得优势,则可开展爱国营销。然不可达到华为的程度,可让自媒体以科普形式或开展评测,对比凸出产品的硬实力,而非华为式的打肿脸充胖子。

  以此达到无人机必选大疆这样类似的效果。

  小米的成功必然与“1999”这个价格脱不了关系。性价比将是团队产品必须秉持的。至时,作为行业泥石流,可以“让每个需要的人都能感受科技的美好”之类的口号帮助外骨骼宣传。实在的性价比也可促进用户的选购。

  另外,参数为王的宣发方式也能促进消费者的选择。抽象的性能与粗略的对比并不能保证消费者选择团队的产品,具体的数字以及严格的测试更能体现产品的优势,这将是换取用户信任的重要筹码。

  最后,外骨骼线上社区的建立也是重中之重。将外骨骼用户团结于一个社区,对于把握已有用户的需求,强化其对产品的印象,提高回购率、激发升级换代欲望具有重要意义。同时,能够方便定位并通过OTA解决已有产品的问题,提高用户体验,延长产品的生命周期。

  外骨骼机器人在医疗康护领域的高附加值决定其与手术医疗器械具有一定相似性。通过与医生的联系,利用医生相对病人的权威,将医生作为产品的宣传口对于医疗康护产品是基本操作。

  事实上,产品具备的优良性能使其在医生群体内获得口碑是自然而然的事,而利用这种口碑、发挥口碑的价值,自然需要刻意的操作来运营。

  米哈游作为世界头部的游戏企业,其营销模式值得学习。

  投资营销。米哈游通过大力投资脑机接口这一看来虚无缥缈的技术,脱离了传统游戏公司的形象。结合其“技术宅改变世界”的“二次元”企业文化,其收获了众多年轻人的尊重与喜爱。

  国外外骨骼机器人辅助康复,使得残疾人下地行走,以此进行宣传,利用人们的同理心,获取口碑。

  利用切实的康复案例作为宣传口,是必要基本的操作。这方面需要请专业运营人员运营,雇佣康护者宣传产品,为康复者开设账号,博取眼球与同情,建立产品口碑。

  团队采取扁平化的管理结构,各部门人员均有丰富经验,技术团队研发能力出色。

  王*翔,重*大学管理科学出身,凭借博士期间对机器人领域技术的研究,曾于XX公司担任CTO,怀着改变世界的理想,毅然辞职,决定投身于外骨骼机器人的研发与普及之中。提出“扩展人的智能”这一理念,聚集研发团队,得到丰硕技术成果。

  张三,博士毕业于电**技大学,研究领域为微电子与自动化控制,在数字孪生领域也有着突出贡献。

  其中,有对外骨骼机器人极为重要的*******专利。

  此后,张三致力于数字孪生的研究,在外骨骼机器人所需的控制领域有着极高的造诣。

  王熙凤,曾在贾府掌握实权,为人心狠手辣,八面玲珑,敢爱敢恨,做事决绝,治理宁国府和打理荣国府上下事务时,体现出她具有惊人的管理组织能力和治家手段,在财务界,人称:“金紫万千谁治国,裙钗一二可齐家”。

  王熙凤女士作为我国著名的财务专家,现参与到本团队的财务管理之中,是公司财务的一大助力。

  (没错,抄的米哈游的)

  团队奉行“Context, not control”的管理理念,发挥员工的创造力。通过让员工了解自己的工作情境与研发需求的“上下文”,能够使员工提出自己的专业见解,避免由于管理者简单下达命令或者需求导致资源浪费。

  此外,需要营造“扩展人的智能”这一企业理念。“扩展人的智能”应该作为本企业的使命所在。通过在企业内部营造一种使命感,能够极大提高员工的工作热情与创造力,对于企业的发展大有裨益。

  最后,企业内部尊重“技术”,在研发等岗位上,奉行“唯技术论”“技术至上”,尊重人才,让员工在工作中获得在其他企业工作难以得到的愉悦感,与志同道合的人做伟大的事,帮助其自我价值的实现,同时也实现企业的人才可持续性与对人才吸引力。

  团队计划按照如上表格所示方案进行第一阶段的资金筹措。

  预计总投资2202.5万,其中1394.8万为项目资本金,占总投资的63.3%,通过股权融资的方式募集。剩余807.8万,通过向建设银行以5%年利率贷款筹集。

  其中,股权融资的《风险投资协议书》详细内容待拟定,由投融资双方与XX律师事务所共同商讨,涉及的股权比例、退出时间、管理者回购方式、再融资资金数量及时间、管理上的监控方式、协助义务、风险控制见后文。预估投资收益率、资本金利润率详见10.1.4融资后分析。

  最后,团队希望能够获得一定技术投资。若投资人的技术符合团队的需求,团队将安排专业机构对技术进行估值,作为技术入股,技术持有者能够参与企业的具体管理与技术研发。

  股权融资金额为1332.7万元,参股比例40%。以各投资人出资额度为依据,按比例分配股权。融资期限为两个月(自xx年xx月xx日起)。

  上市时投资人套现或者投资人股份转让其他第三方,原有股东与公司管理人员也可回购股份,同时相较第三方具有同价优先权。

  公司预计能够在项目启动后第7年回购股份。

  投资者对资金流向、生产安排具有监督权,对公司事务与人事变动具有投票权与有限建议权。

  公司每年向投资者提供年度损益表、资产负债表和年度审计报告等资料,以便投资者了解公司经营情况。

  投资者可通过建议参与公司具体事务,有召集高层会议的权利,可以参与公司股东大会投票决议。

  【风险】

  投资方在项目无法启动的情况下,将一直独立承担投资资金成本,及追加资金成本。

  投资方不能有效监控好管理者的经营从而产生新的债务而产生的连带风险。

  破产风险。

  创始股东在公司战略、经营管理方式等方面与投资方股东产生重大分歧,导致企业经营决策困难。

  【化解方案】

  投资方在决定投资时慎重考虑。

  投资者与管理者严格按照《风险投资协议书》规定的权利与义务进行合作。

  创始股东与投资方股东相互尊重,理性探讨,以大局为重。

  外骨骼机器人研发、实验与生产项目,其可行性研究已完成市场需求预测、生产规模、技术方案、实验室修建条件和选址方案、环境保护、实验室组织和实验人员以及项目实施规划诸方面的研究论证和多方面比较。项目财务分析在此基础上进行。项目基准收益率为6%,基准的静态投资回收期和动态投资回收期分别为7年和8年。

  实验室包括研发场地、试生产车间、仓库等,占地3500平方米,楼面价格为400元/平方米,土地费用为140万元。

  项目建成后,以实验室作为研发场地,同时拟在试生产车间将从各合作方定制的零件进行实验组装,完成批量生产验证后委托加工方进行大规模生产,计划生产规模为年产5万件大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!。

  该项目拟3年建成、研发,第4年投产,当年生产负荷达到设计生产能力的80%,第5年达到90%,第6年达到100%。第4年开始投入研发资金进行技术研发与产品迭代,每年研发资金递增5%,同时进行基于外骨骼的动作交互系统研发与技术积累,并于游戏行业出现需求后,进行动作交互系统的生产。期间,不断优化迭代已有外骨骼机器人产品,生产期按10年计算,计算期为13年。

  表1建设投资估算表 经估算,该项目建设投资总额为1332.7万元。其中:预计形成固定资产1000.7万元(还未包含建设期利息),无形资产332万元。具体见表1或附件内建设投资估算表。

  表2流动资金估算表 流动资金采用分项详细估算法进行估算,预计第4年投入85%,逐年增加,第6年达到100%。见表2或附件表格。

  建设投资分年使用计划按第1年投入30%,第2年投入40%,第3年投入30%;流动资金从投产第1年开始按生产负荷进行安排。

  该项目资本金占项目总投资的比例为63.3%。建设投资和流动资金缺口部分均由中国建设银行贷款解决,年利率为5%。贷款还款方式为:建设期不还款,只还利息,以建设期末本金和为基准,从第3年开始,根据还款能力,分5年等额还本,当年还清当年利息。项目总投资使用计划与资金筹措见表3或附件资金使用计划与资金筹措表。

  表3资金使用计划与资金筹措表

  据测算,该项目的年工资及福利费估算为600万元。

  根据市场分析,预计产品的市场售价(不含税)为820元/件。本产品采用价外计税,增值税税率为13%,城市维护建设税、教育费附加和地方教育附加的税率分别为7%、2%和3%。年营业收入和年营业税金及附加见表4或附件。

  表4年营业收入和年营业税金及附加

  总成本费用估算见表5或附件。

  表5总成本费用估算

  成本估算说明如下:

  表6利润及利润分配表 利润与利润分配表见表6。正常年年息税前利润总额为845.2万元,所得税按25%计取,暂不考虑公积金、公益金提取,不考虑股东利润分配。

  项目投资现金流量表,见表7或附件。

  表7项目投资现金流量表

  所得税前项目投资财务内部收益率(FIRR)为26.3%。

  项目财务投资净现值(ic=6%时)为3839.6万元,静态投资回收期1为5.81年,动态投资回收期为6.34年。

  所得税后项目投资财务内部收益率(FIRR)为21.1%。

  项目财务投资净现值为(ic=6%时)2625.6万元,静态投资回收期为6.47年,动态投资回收期为7.25年。

  项目投资财务内部收益率大于基准收益率,项目投资财务净现值大于零,该项目在财务上是可以接受的。

  表8项目资本金现金流量表 项目资本金现金流量表(表8)或见附件。根据该表计算资本金内部收益率为27.5%。

  表9利润与利润分配表

  计算以下指标:

  计算得到此项目投资收益率,远远大于行业平均利润率。

  该项目投资收益达到行业标准。

  表10建设期利息估算及还本付息计划表

  表11财务计划现金流量表

  财务分析结论详见财务评价结论汇总表(表12或附件)。

  表12财务评价结论汇总表

  从主要指标上来看,财务分析结果均可行,所以项目是可接受的。

  该外骨骼机器人项目计划总投资2202.5万元,建设投资1332.7万元,建设期3年,计算13年。基准收益率为6%,每年建设投资发生在年初,营业收入与经营成本均发生在年末。该项目各年的现金流量情况如表13。

  表13现金流量表大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!

  按照6%的基准收益率可得本项目的净现值NPV=4258.15万元,内部收益率IRR=32.53%。从计算结果来看,该项目正常情况下的净现值为正值;内部收益率也高于投资者期望的收益率,具有较大的吸引力。对此类项目成本效益影响较大的因素是投资成本、生产成本和价格波动。需分别对这些因素进行敏感性分析。

  利用

  可得到各年年产量盈亏平衡点(表14):

  表14年产量盈亏平衡点计算表

  计算得到经营安全率:

  说明该项目的抗风险能力强。

  假定变动范围为±10%,±5%。

  计算建设投资、经营成本、营业收入的变化对内部收益率的影响,如表15所示。

  表15因素变化对内部收益率的影响

  根据大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!

  对于该机械铸铁厂,

  同理,

  根据表15绘制单因素敏感性分析图(图1):

  图1单因素敏感性分析图

  由此可知,该项目三类影响因素的敏感度由大到小依次为营业收入、经营成本、建设投资。项目收到营业收入的影响较大。该三类因素发生变化时,内部收益率仍大于基准收益率。方案具备很好的抗风险能力。

  本项目在仅生产外骨骼机器人产品的情况下,即具有优秀的内部收益率、投资回收期、偿债备付率等财务相关的指标。也就是说,在仅开展外骨骼机器人业务的情况下,该项目就能够保障后续对基于外骨骼的动作交互的研发,能够在游戏行业发展到一定程度时获得巨额收益,具备巨大潜力。

  此外,该项目在经营安全率、单因素敏感性等不确定性相关分析下,表现出较强的抗风险能力。

  由此,能够从财务分析与不确定分析两方面肯定该项目的可行性。

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