2023地面廢墟搜索機器人性能綜合測試指南

地面廢墟搜索機器人性能綜合測試指南II目 次前 言 II引 言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1測試環(huán)境與裝置 2測試內(nèi)容與方法 3附 錄 A（資料性）移動性能測試環(huán)境布局示意圖 6附 錄 B（資料性）移動性能測試模塊 7附 錄 C（資料性）機器人性能綜合測試記錄表 9IIIIII引 言（構(gòu)本文件所涉及的綜合測試指南具體包括測試環(huán)境與裝置、測試內(nèi)容與方法兩大部分。PAGEPAGE1地面廢墟搜索機器人性能綜合測試指南范圍（構(gòu)本文件不適用于飛行搜索機器人系統(tǒng)。本文件不適用于爆炸性、核輻射、高溫等特殊環(huán)境中使用的地面廢墟搜索機器人。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T36321 特種機器人 分類、符號、標(biāo)志GB/T29428.1—2012 地震災(zāi)害緊急救援隊伍救援行動 第1部分：基本要GB/T12643—2013 機器人與機器人裝備 詞匯GB/T29428.2—2014 地震災(zāi)害緊急救援隊伍救援行動 第2部分：程序和方GB/T36239—2018 特種機器人 術(shù)語GB/T37703—2019 地面廢墟搜救機器人通用技術(shù)條件術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。廢墟ruins因外力作用導(dǎo)致建（構(gòu)）筑物的破壞、坍塌，形成臨時穩(wěn)定狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)物。[來源：GB/T37703—2019，3.1，有修改]地面廢墟搜索機器人groundsearchrobotinruins在危險或救援人員難以開展搜索作業(yè)的廢墟環(huán)境中，用于輔助或代替救援人員進入廢墟環(huán)境執(zhí)行受困者搜索與環(huán)境探測等任務(wù)的地面移動式救援機器人。[來源：GB/T36239—2018，3.10和GB/T37703—2019，3.2，有修改]受困者trappedperson被壓埋在廢墟環(huán)境中的人員。[來源：GB/T29428.1—2012，3.3，有修改]性能綜合測試generaltestingforperformance針對地面廢墟搜索機器人在廢墟環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)，按照一定的程序和方法進行綜合測試的過程。通行入口entrance（構(gòu)[來源：GB/T37703—2019，3.8，有修改]測試環(huán)境與裝置測試環(huán)境機器人的測試環(huán)境宜可能模擬實際應(yīng)用時的廢墟環(huán)境，可充分利用現(xiàn)有的廢墟結(jié)構(gòu)進行構(gòu)建，構(gòu)建時應(yīng)滿足如下要求：測試環(huán)境應(yīng)具有充足的安全保障，以確保測試過程中機器人和參與測試人員的安全，在構(gòu)建時可由結(jié)構(gòu)工程師進行廢墟環(huán)境安全評估。測試環(huán)境中應(yīng)存在有限生存空間，破壞的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及附屬物品宜保持局部或部分完整，不宜整體呈現(xiàn)粉碎性散落狀態(tài)。測試環(huán)境中應(yīng)設(shè)有通行入口、內(nèi)部通道、受困者壓埋點、通行障礙物、不同測試模塊等內(nèi)部測試條件，以滿足機器人性能綜合測試需求。機器人的測試環(huán)境可考慮選取如下典型廢墟環(huán)境進行構(gòu)建：層疊式廢墟：由于豎向承重構(gòu)件全部或部分破壞形成的樓板連鎖式塌落重疊形成的廢墟，整體平面投影尺寸宜不小于6m×6m，層數(shù)宜不小于兩層，樓板需保持部分或基本完整，樓板間最小高度應(yīng)不小于0.4m，通行入口尺寸宜不大于0.4m×0.4m。整體傾斜式廢墟：由于地基液化或底層發(fā)生破壞等造成建（構(gòu)）筑物發(fā)生整體傾斜形成的廢墟，整體平面投影尺寸宜不小于6m×6m，層數(shù)宜不小于兩層，大多數(shù)或全部承重構(gòu)件完整，構(gòu)件的最大傾斜角度應(yīng)不小于30°，通行入口尺寸宜不大于0.4m×0.4m。局部傾斜式廢墟：部分豎向承重構(gòu)件發(fā)生破壞造成樓板一端或兩端塌落并受建筑構(gòu)件或室內(nèi)物品阻礙形成的廢墟，傾斜部分的平面投影尺寸宜不小于3m×3m，層數(shù)宜不小于兩層，承重構(gòu)件需保持部分完整，構(gòu)件的最大傾斜角度應(yīng)不小于30°，通行出入口尺寸宜不大于0.4m×0.4m。A6.4m×6.4m0.8m×0.8mA.1測試裝置B.1-B.5a）通行入口測試模塊；b）不同路面測試模塊；c）臺階測試模塊；坡度測試模塊；越障越溝測試模塊。B。測試條件機器人性能綜合測試通常應(yīng)在-20℃~+5590%的相對濕度環(huán)境下進行。多個機器人同時進行測試時，應(yīng)在同一測試環(huán)境下進行測試。測試內(nèi)容與方法針對地面廢墟搜索機器人配置的基本功能，宜選取對廢墟環(huán)境下搜索機器人實際性能有影響的關(guān)1。表1 機器人性能綜合測試內(nèi)容性能類別測試指標(biāo)性能類別測試指標(biāo)移動性能通行入口作業(yè)性能展開作業(yè)時間行走能力持續(xù)工作時間爬樓梯能力故障修復(fù)時間爬坡角度信息獲取能力越障高度搜索準(zhǔn)確率越溝寬度定位誤差通信性能遙控控制距離安全性能異常報警能力數(shù)據(jù)傳輸距離應(yīng)急保護能力移動性能測試通行入口行走能力CMC標(biāo)志的測量尺測量行走距離。測試過程不準(zhǔn)許人工干預(yù)。爬樓梯能力爬坡角度越障高度CMC標(biāo)志的測量尺測量機器人能夠成功翻越的最大障礙物高度并記錄。越溝寬度作業(yè)性能測試展開作業(yè)時間持續(xù)工作時間故障修復(fù)時間機器人在測試過程中如發(fā)生故障，從故障發(fā)生時用秒表開始計時，直至機器人恢復(fù)正常作業(yè)狀態(tài)，停止計時并記錄時間，作為機器人故障修復(fù)時間。測試機器人故障修復(fù)時間是否不大于3h。信息獲取能力搜索準(zhǔn)確率定位誤差在構(gòu)建的廢墟測試環(huán)境中，用帶有CMC標(biāo)志的測量尺，對機器人成功搜索到的受困者定位位置與受困者實際位置在三維空間之間的歐式距離進行測量，取平均值作為定位誤差并記錄。通信性能測試遙控控制距離數(shù)據(jù)傳輸距離安全性能測試異常報警能力應(yīng)急保護能力C附 錄 A附 錄 B（資料性）附 錄 C移動性能測試環(huán)境布局示意圖圖A.1移動性能測試環(huán)境布局示意圖通行入口測試模塊

附 錄 D附 錄 E（資料性）附 錄 F移動性能測試模塊圖B.1通行入口測試模塊示意圖說明：X板和Y板的尺寸均為0.40m×0.80m，如圖B.1所示，通過X板的左右滑動和Y板的上下滑動能夠改變通行入口的大小，可調(diào)范圍為0-0.4m。不同路面測試模塊圖B.2不同路面測試模塊示意圖說明：設(shè)計如圖B.2中3種路面，每種路面規(guī)格為0.8m×2.4m。第1種瓦礫路面，在單元槽內(nèi)注入不規(guī)則的砌體、混凝土碎塊，模擬倒塌建（構(gòu)）筑物廢墟常見的地面環(huán)境；第2種為波浪路面，可用木塊等材料制作，模擬顛簸路面環(huán)境；第3種為側(cè)坡路面，可設(shè)置10-20°的傾斜坡度，模擬傾斜路面環(huán)境。樓梯測試模塊圖B.3樓梯測試模塊示意圖說明：運用液壓升降調(diào)節(jié)平臺調(diào)節(jié)平臺高度，各階按平臺高度平均調(diào)節(jié)每階高度，實現(xiàn)可調(diào)節(jié)功能。坡度測試模塊液壓升圖B.4坡度測試模塊示意圖越障越溝測試模塊圖B.5越障越溝測試模塊示意圖AB之間的距離可調(diào)節(jié)越溝的寬度，如圖B.5所示。附 錄 H（資料性）附 錄 I機器人性能綜合測試記錄表機器人名稱或編號： 研制或生產(chǎn)單位： 操作人員：測試地點： 測試時間： 記錄人員：廢墟測試環(huán)境：層疊式廢墟； □整體傾斜式廢墟； □局部傾斜式廢墟；□專門的移動性能測試環(huán)境； □其他廢墟環(huán)境 。表C.1機器人性能綜合測試記錄表序號測試指標(biāo)測試結(jié)果1移動性能通行入口通過0.4m×0.4m:□是，最小通行入口尺寸 ；□否。2行走能力行走距離是否大于6m：□是；□否。路面及距離：瓦礫，m；□波浪，m；□側(cè)坡，m；□其他： 路面，m。3爬樓梯能力連續(xù)爬過樓梯踏步數(shù)量： 節(jié)踏步尺寸： × （寬度×高度，單位：m）。4爬坡角度坡面材質(zhì)： ；爬坡長度 m；爬坡高度 爬坡角度不小于30°：□是；□否；最大爬坡角度： °。5越障高度越過0.25m：□是，最大越障高度 m；否。6越溝寬度越過水平寬度0.2m的溝壑是最大水平寬度 m；□否。7作業(yè)性能展開作業(yè)時間 （單位：s1s）。8持續(xù)工作時間 （單位：h0.1h）；1h：□是；□否。9故障修復(fù)時間 （單位：h0.1h）；3h：□是；□否?！跷闯霈F(xiàn)故障。10信息獲取能力□聲音；視頻（紅外；可見光）；□溫度；□氣體濃度；其他