一种作业机器人的经济性评价方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种作业机器人的经济性评价方法、装置及存储介质，其中，方法包括：获取作业机器人全寿命周期内的投入成本M、投资回收期R及安全效益Q；获取作业机器人的期望投入成本M

【技术实现步骤摘要】
一种作业机器人的经济性评价方法、装置及存储介质
本专利技术涉及一种经济性评价方法，尤其是指一种作业机器人的经济性评价方法、装置及存储介质。
技术介绍
综合管廊是地下城市管道的综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，并设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，以保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，其关系着城市各种管线的安全。由于在综合管廊的环境中，可能存在爆炸、火灾、水淹、触电、窒息、中毒等安全风险，所以为了确保综合管廊及其管线的安全运营，避免人工巡检的作业风险，人们开始使用大量综合管廊作业机器人来代替人工作业，以降低密闭空间内运维人员的数量及作业风险。目前，由于综合管廊作业机器人缺乏系统的经济性评估方法，人们在应用综合管廊作业机器人时往往只注重项目的直接建设成本和收益，对综合管廊全寿命周期内的作业机器人运维成本、替代人工作业的经济性及安全效益等间接成本与收益缺乏科学评估，容易导致综合管廊作业机器人成本被放大而效益被低估，或者过分放大作业机器人的收益，不利于综合管廊作业机器人的应用推广。因此，有必要对上述作业机器人的经济性评估方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种作业机器人的经济性评价方法、装置及存储介质，旨在解决作业机器人成本被放大而效益被低估，或者过分放大作业机器人的收益的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术实施例第一方面提供了一种作业机器人的经济性评价方法，包括如下步骤：获取作业机器人全寿命周期内的投入成本M、投资回收期R及安全效益Q；获取作业机器人的期望投入成本M0、期望投资回收期R0及期望安全效益Q0；计算作业机器人的经济性评价指标P＝f1/P1+f2/P2+f3P3，其中，f1、f2、f3均为权重值，且均大于0，小于或等于1，P1＝M/M0为归一化的投入成本，P2＝R/R0为归一化的投资回收期，P3＝Q/Q0为归一化的安全效益；判断所述经济性评价指标P是否大于P0，若是，则作业机器人具有经济性，其中，P0为作业机器人的目标经济性评价指标，且P0的取值不小于2。在一些实施方案中，所述投入成本M的计算公式为：M＝M1+M2，其中，M1为作业机器人建设阶段的投入成本，M2为作业机器人运维阶段的投入成本。在一些实施方案中，所述作业机器人建设阶段的投入成本M1的计算公式为：M1＝M11+M12M12＝N1×S1+N2×S2+N3×S3，其中，M11为作业机器人设备及备用零部件的费用，M12为第一服务费用，包括作业机器人设计、采购及施工的费用，S1为工程总设计费用，N1为作业机器人设计的工程量占比，S2为工程总采购费用，N2为作业机器人采购的工程量占比，S3为工程总施工费用，N3为作业机器人施工的工程量占比。在一些实施方案中，所述作业机器人运维阶段的投入成本M2的计算公式为：其中，n为作业机器人的平均寿命年限，m为预计利用作业机器人进行工作的年限，[m/n]为作业机器人的更换次数，M21为初始作业机器人设备、备用零部件的更换费用，M22为第二服务费，包括初始改造设计、采购及施工的费用，L2为作业机器人所需人员数量，M23为初始单个人员人工成本，k1、k2均为基于作业机器人及M23的平均增长因子，且平均增长因子与社会通胀及物价水平因素相关，k1的取值为[m/n]年前社会平均通胀率，k2取值为[m/n]年前当地服务业人均平均工资增长率。在一些实施方案中，所述投资回收期R的计算公式为：其中，R的单位为年，E为m年作业机器人获得的总收益，L1为不使用作业机器人的人员数量，且L1＞0，k＝L2/L1为作业机器人替代人工作业的有效性，且0＜k＜1，并代表作业机器人具有经济性。在一些实施方案中，所述安全效益Q的计算公式为：Q＝k3×Q1+k4×Q2，其中，k3、k4均为权重系数，且均大于或等于0，小于或等于1，Q1为人员安全风险减少率，Q2为系统安全指标提升率。在一些实施方案中，所述人员安全风险减少率Q1的计算公式为：Q1＝Q11/Q12-1或Q1＝1-k，其中，Q11为作业机器人作业下的人员安全风险评估值，Q12为人工作业下的人员安全风险评估值，k为作业机器人替代人工作业的有效性，且0＜k＜1。在一些实施方案中，所述系统安全指标提升率Q2的计算公式为：Q2＝Q21/Q22-1，其中，Q21为作业机器人作业下的系统安全评估值，Q22为人工作业下的系统安全评估值，且Q21、Q22通过概率安全分析方法进行定量评估，其值为作业机器人相关系统发生严重事故的概率值；或者，在存在作业机器人运行经验数据时，通过作业机器人相关系统发生事故的统计概率方法进行评估。本专利技术实施例第二方面提供了一种作业机器人的经济性评价装置，包括：第一获取模块，用于获取作业机器人全寿命周期内的投入成本M、投资回收期R及安全效益Q；第二获取模块，用于获取作业机器人的期望投入成本M0、期望投资回收期R0及期望安全效益Q0；计算模块，用于计算作业机器人的经济性评价指标P＝f1/P1+f2/P2+f3P3，其中，f1、f2、f3均为权重值，且均大于0，小于或等于1，P1＝M/M0为归一化的投入成本，P2＝R/R0为归一化的投资回收期，P3＝Q/Q0为归一化的安全效益；判断模块，用于判断所述经济性评价指标P是否大于P0，若是，则作业机器人具有经济性，其中，P0为作业机器人的目标经济性评价指标，且P0的取值不小于2。本专利技术实施例第三方面提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有可执行指令，所述可执行指令被执行时执行如本专利技术实施例第一方面所述的方法。从上述描述可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：在对作业机器人进行经济性评估时，不仅考虑了项目的直接建设成本和收益，还考虑了全寿命周期内的作业机器人运维成本、替代人工作业的经济性及安全效益等间接成本与收益，并采用定量计算的方法评估作业机器人的经济性，确定了一种作业机器人成本与收益的计算模型，为作业机器人的应用评估提供了一种客观定量的经济性评价方法。使得作业机器人的成本、收益均不会被过分放大，效益也不会被过分低估，有利于作业机器人的应用推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的作业机器人的经济性评价方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的作业机器人的经济性评价装置的模块方框图；...

【技术保护点】
1.一种作业机器人的经济性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取作业机器人全寿命周期内的投入成本M、投资回收期R及安全效益Q；/n获取作业机器人的期望投入成本M

【技术特征摘要】
1.一种作业机器人的经济性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取作业机器人全寿命周期内的投入成本M、投资回收期R及安全效益Q；
获取作业机器人的期望投入成本M0、期望投资回收期R0及期望安全效益Q0；
计算作业机器人的经济性评价指标P＝f1/P1+f2/P2+f3P3，其中，f1、f2、f3均为权重值，且均大于0，小于或等于1，P1＝M/M0为归一化的投入成本，P2＝R/R0为归一化的投资回收期，P3＝Q/Q0为归一化的安全效益；
判断所述经济性评价指标P是否大于P0，若是，则作业机器人具有经济性，其中，P0为作业机器人的目标经济性评价指标，且P0的取值不小于2。


2.如权利要求1所述的作业机器人的经济性评价方法，其特征在于，所述投入成本M的计算公式为：
M＝M1+M2，
其中，M1为作业机器人建设阶段的投入成本，M2为作业机器人运维阶段的投入成本。


3.如权利要求2所述的作业机器人的经济性评价方法，其特征在于，所述作业机器人建设阶段的投入成本M1的计算公式为：
M1＝M11+M12
M12＝N1×S1+N2×S2+N3×S3，
其中，M11为作业机器人设备及备用零部件的费用，M12为第一服务费用，包括作业机器人设计、采购及施工的费用，S1为工程总设计费用，N1为作业机器人设计的工程量占比，S2为工程总采购费用，N2为作业机器人采购的工程量占比，S3为工程总施工费用，N3为作业机器人施工的工程量占比。


4.如权利要求3所述的作业机器人的经济性评价方法，其特征在于，所述作业机器人运维阶段的投入成本M2的计算公式为：



其中，n为作业机器人的平均寿命年限，m为预计利用作业机器人进行工作的年限，[m/n]为作业机器人的更换次数，M21为初始作业机器人设备、备用零部件的更换费用，M22为第二服务费，包括初始改造设计、采购及施工的费用，L2为作业机器人所需人员数量，M23为初始单个人员人工成本，k1、k2均为基于作业机器人及M23的平均增长因子，且平均增长因子与社会通胀及物价水平因素相关，k1的取值为[m/n]年前社会平均通胀率，k2取值为[m/n]年前当地服务业人均平均工资增长率。


5.如权利要求4所述的作业机器人的经济性评价方法，其特征在于，所述投资回收期R的计算公式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁南，张涛，蔡晓坚，刘晶琳，张津，丁宁，戴文涛，
申请(专利权)人：深圳中冶管廊建设投资有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44