《家用移動機器人性能評估方法gbt+40229-2021》詳細(xì)解讀

《家用移動機器人性能評估方法gb/t40229-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4測試的一般條件5單位6位姿測量7回充電座能力contents目錄8單次充電工作時間9單臺階處理10避障11電纜跨越性能附錄A(規(guī)范性附錄)家具的具體要求參考文獻011范圍適用對象該標(biāo)準(zhǔn)適用于家用移動機器人，包括但不限于掃地機器人、擦地機器人等各類家用服務(wù)型移動機器人。旨在為消費者提供客觀、可量化的性能指標(biāo)，以便在購買時進行參考。機器人的安全性能，如防跌落、防碰撞等功能。機器人的易用性，如操作界面、語音交互等用戶體驗方面的評估。機器人的基本性能，如導(dǎo)航能力、清潔效率等。評估內(nèi)容不適用范圍該標(biāo)準(zhǔn)不適用于工業(yè)、商業(yè)等非家用領(lǐng)域的移動機器人。特定環(huán)境下（如極端溫度、濕度、壓力等）的家用移動機器人性能評估。““評估目的提供統(tǒng)一的性能評估指標(biāo)和方法，促進家用移動機器人行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。幫助消費者更好地了解和選擇適合自己需求的家用移動機器人產(chǎn)品。022規(guī)范性引用文件通過引用經(jīng)過驗證和廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)文件，可以確保家用移動機器人性能評估方法的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。確保評估方法的科學(xué)性和準(zhǔn)確性引用文件為評估人員提供了具體的評估依據(jù)和參考，使得評估過程更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。提供評估依據(jù)和參考2.1引用文件的必要性GB/T1804—2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》該文件規(guī)定了未注公差的線性和角度尺寸的公差，為家用移動機器人的尺寸測量提供了依據(jù)。GB/T38048.1—2020《表面清潔器具第1部分試驗材料和設(shè)備的通用要求》：該文件規(guī)定了表面清潔器具的試驗材料和設(shè)備的通用要求，部分適用于家用移動機器人的性能評估。2.2主要引用的文件2.3引用文件的應(yīng)用在評估過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照引用文件的規(guī)定進行操作，確保評估結(jié)果的可靠性和有效性。如有需要，可以根據(jù)實際情況對引用文件進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補充，但應(yīng)保證調(diào)整后的評估方法仍然具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性。同時，需要記錄所有的調(diào)整情況并進行說明。評估人員應(yīng)熟悉并掌握所有引用文件的內(nèi)容和要求，以便在評估過程中能夠正確應(yīng)用。在引用文件更新或修訂時，應(yīng)及時關(guān)注并了解最新的內(nèi)容和要求，確保評估方法的時效性和先進性。2.4注意事項033術(shù)語和定義家用移動機器人是指在家庭環(huán)境中使用的，能夠自主移動并執(zhí)行特定任務(wù)的機器人。這些任務(wù)可能包括但不限于清潔、搬運、娛樂、監(jiān)控等。定義本標(biāo)準(zhǔn)所述的家用移動機器人包括但不限于掃地機器人、拖地機器人、擦窗機器人、搬運機器人等。范圍3.1家用移動機器人3.2性能評估目的性能評估的目的是為了提供客觀、可重復(fù)和可比較的性能指標(biāo)，幫助消費者選擇適合自己需求的家用移動機器人，并推動行業(yè)的技術(shù)進步和產(chǎn)品創(chuàng)新。定義性能評估是指對家用移動機器人在執(zhí)行特定任務(wù)時所表現(xiàn)出的性能進行量化評價和比較的過程。其他性能評估項目包括自治性、人機交互、接口方式、合作性、成長性、娛樂性和噪音等，這些項目旨在全面評估家用移動機器人的綜合性能。位姿特性指家用移動機器人在運動過程中的位置和姿態(tài)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可重復(fù)性。執(zhí)行能力指家用移動機器人在執(zhí)行特定任務(wù)時所表現(xiàn)出的運動能力、越障能力、續(xù)航能力、承載能力和能效等。智能性指家用移動機器人在執(zhí)行任務(wù)時所表現(xiàn)出的路徑規(guī)劃能力、避障能力、防跌落能力和脫困防纏繞能力等。3.3關(guān)鍵術(shù)語解釋044測試的一般條件機器人應(yīng)按照制造商的使用說明進行全部組裝并確?？梢哉＿\行。所有必要的調(diào)平操作、校準(zhǔn)程序以及功能測試應(yīng)該全部完成。在任意測試開始之前，需要記錄產(chǎn)品的批號、狀態(tài)以及使用檔案。狀態(tài)信息包括型號/名稱、軟件版本和使用的附件等。4.1測試的前提條件一般條件相關(guān)測試方法所確定的性能特性僅適用于制造商規(guī)定的環(huán)境和正常工作條件。工作條件所有測試都應(yīng)在家用移動機器人正常使用的條件下進行，測試中使用的正常工作條件需與制造商的使用說明一致。性能可能會受到已安裝軟件的影響，因此在一組測試中，已安裝的軟件不應(yīng)被修改或更換。大氣條件除非有特定規(guī)定，測試過程和測量應(yīng)在特定的溫度和大氣壓下進行（通常溫度是(20±5)℃，大氣壓在86kPa至106kPa之間）。如果提供了特定的溫度和濕度條件，它們應(yīng)與制造商的使用說明相符，以確保測試的良好重復(fù)性和再現(xiàn)性。4.2工作條件和環(huán)境條件光照條件除非另有規(guī)定，測試應(yīng)在特定的照度和色溫下進行（通常照度為(200±50)lx，色溫在2000K至6000K之間）。測量應(yīng)在測試表面上執(zhí)行。4.2工作條件和環(huán)境條件4.3測試設(shè)備和材料測試地板應(yīng)由未經(jīng)處理的、表面光滑的松木層壓板或等效平板構(gòu)成，地板厚度至少為15mm，尺寸應(yīng)適合進行測試。測試中使用的測量設(shè)備和材料（如裝置、測試地毯、測試灰塵等），在測試前應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置至少16小時。所有的測試都應(yīng)在同一個（或同一批次）的樣品上執(zhí)行。如果有附件，應(yīng)連同附件一起進行測試。4.4樣品數(shù)量055單位標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用米（m）作為長度的基本單位，以確保測量的一致性和準(zhǔn)確性。在測量過程中，應(yīng)使用經(jīng)過校準(zhǔn)的測量工具，以減小誤差。在進行家用移動機器人性能評估時，長度的測量是至關(guān)重要的。5.1長度單位010203時間是評估家用移動機器人性能的關(guān)鍵因素之一。標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用秒（s）作為時間的基本單位。在測試過程中，應(yīng)使用精確到秒的時間測量設(shè)備，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2時間單位5.3速度單位通過測量機器人在一定時間內(nèi)移動的距離，可以計算出其平均速度，進而評估其移動性能。標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用米每秒（m/s）作為速度的基本單位。速度是評估家用移動機器人移動性能的重要指標(biāo)。010203標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用米每平方秒（m/s2）作為加速度的基本單位。通過測量機器人在啟動和停止過程中的加速度變化，可以評估其反應(yīng)速度和穩(wěn)定性。綜上所述，《家用移動機器人性能評估方法GB/T40229-2021》在單位方面進行了詳細(xì)的規(guī)定，以確保評估的一致性和準(zhǔn)確性。這些單位包括長度單位米（m）、時間單位秒（s）、速度單位米每秒（m/s）以及加速度單位米每平方秒（m/s2）。在評估過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照這些單位進行測量和計算，以獲得可靠的評估結(jié)果。加速度是反映家用移動機器人啟動和停止性能的重要指標(biāo)。5.4加速度單位066位姿測量性能基準(zhǔn)位姿測量是評估家用移動機器人導(dǎo)航和定位性能的基礎(chǔ)，為機器人的自主移動和路徑規(guī)劃提供重要數(shù)據(jù)。用戶體驗評估意義準(zhǔn)確的位姿測量能夠確保機器人更精確地執(zhí)行任務(wù)，從而提升用戶的使用體驗。0102傳感器融合通常家用移動機器人會配備多種傳感器（如陀螺儀、加速度計、激光雷達等）來進行位姿測量。這些傳感器的數(shù)據(jù)通過算法進行融合，以提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。SLAM技術(shù)同時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）技術(shù)是位姿測量的核心技術(shù)。它允許機器人在未知環(huán)境中進行自我定位并構(gòu)建環(huán)境地圖。測量方法測量結(jié)果與機器人實際位置的偏差應(yīng)在可接受范圍內(nèi)。準(zhǔn)確性在連續(xù)運行過程中，位姿測量系統(tǒng)應(yīng)保持穩(wěn)定，避免出現(xiàn)大的跳變或誤差累積。穩(wěn)定性位姿測量系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r提供機器人的位置和姿態(tài)信息，以滿足實時導(dǎo)航和控制的需求。實時性評估標(biāo)準(zhǔn)影響因素及優(yōu)化建議傳感器質(zhì)量高質(zhì)量的傳感器能夠提供更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。因此，在選擇傳感器時，應(yīng)注重其精度和穩(wěn)定性。算法優(yōu)化通過改進傳感器融合算法和SLAM算法，可以提高位姿測量的準(zhǔn)確性和效率。環(huán)境適應(yīng)性不同的環(huán)境條件（如光照、溫度、濕度等）可能會對傳感器的性能產(chǎn)生影響。因此，在進行位姿測量時，需要考慮這些環(huán)境因素，并進行相應(yīng)的校準(zhǔn)和調(diào)整。077回充電座能力7.1評估目的確保家用移動機器人在電量不足時能夠準(zhǔn)確、高效地返回充電座進行充電。評估機器人自主尋找充電座的能力及精度。7.2測試方法將機器人放置在離充電座一定距離的位置，記錄機器人返回充電座所需的時間和成功率。01在不同環(huán)境條件下（如光線、障礙物等）重復(fù)測試，以評估機器人回充電座的穩(wěn)定性和可靠性。02檢查機器人在回充電座過程中是否有碰撞或偏離路徑的情況。03機器人在多次測試中成功返回充電座的次數(shù)占比。成功率機器人返回充電座所需時間的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，以評估其效率及穩(wěn)定性。時間效率機器人在尋找充電座過程中路徑選擇的合理性和優(yōu)化程度。路徑規(guī)劃7.3評估標(biāo)準(zhǔn)0102037.4注意事項010203確保測試環(huán)境中充電座的位置固定且易于被機器人識別。在測試前應(yīng)對機器人進行充分的電量消耗，以確保其處于需要充電的狀態(tài)。記錄測試過程中的異常情況，如機器人無法找到充電座、碰撞障礙物等，以便后續(xù)分析和改進。088單次充電工作時間評估家用移動機器人在單次充電后的持續(xù)工作能力。反映機器人的電池續(xù)航性能和使用效率。測試目的010203確保機器人充滿電后開始進行測試。記錄機器人在正常工作條件下，連續(xù)工作直至電量耗盡的時間。正常工作條件包括制造商規(guī)定的環(huán)境條件和機器人執(zhí)行常規(guī)任務(wù)（如清掃、搬運等）。測試方法評估標(biāo)準(zhǔn)比較不同機器人在單次充電后的工作時間，時間越長，性能越優(yōu)?？紤]機器人的功耗和效率，綜合評估其電池續(xù)航性能。““注意事項010203測試過程中應(yīng)確保機器人處于正常工作狀態(tài)，避免外部干擾。測試結(jié)果可能受電池容量、使用環(huán)境、任務(wù)類型等多種因素影響，應(yīng)綜合考慮。通過單次充電工作時間的測試，消費者可以更直觀地了解家用移動機器人的續(xù)航性能，為購買和使用提供參考依據(jù)。同時，這一指標(biāo)也有助于制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高機器人的使用效率和用戶滿意度。099單臺階處理測試目的評估家用移動機器人在遇到單臺階時的越障能力和穩(wěn)定性。檢驗機器人是否能夠成功跨越一定高度的臺階，同時保持機身平穩(wěn)。設(shè)置一個具有標(biāo)準(zhǔn)高度的單臺階，通常高度在機器人可越障范圍內(nèi)。測試方法讓機器人在自主導(dǎo)航或遙控操作下嘗試跨越臺階。觀察并記錄機器人是否能夠成功跨越臺階，以及跨越過程中的穩(wěn)定性和流暢性。成功跨越機器人能夠平穩(wěn)地跨越臺階，未出現(xiàn)明顯晃動或傾斜。失敗情況機器人在跨越臺階時出現(xiàn)明顯的不穩(wěn)定，甚至無法跨越。評估標(biāo)準(zhǔn)確保測試環(huán)境安全，避免機器人跌落或碰撞造成損壞。重復(fù)測試多次以獲得更可靠的結(jié)果。通過單臺階處理測試，可以全面了解家用移動機器人在面對常見障礙物時的性能表現(xiàn)，為消費者提供更準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息。同時，這一測試也有助于制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提升機器人的越障能力和穩(wěn)定性。根據(jù)機器人的實際性能調(diào)整臺階高度，以更準(zhǔn)確地評估其越障能力。注意事項1010避障測試方法避障性能的評估包括機器人是否能及時識別障礙物、是否能采取有效的避障策略以及避障過程中的穩(wěn)定性和安全性等方面。測試中，會設(shè)置不同類型的障礙物，如靜態(tài)障礙物、動態(tài)障礙物等，以觀察機器人的避障表現(xiàn)。避障測試主要是評估家用移動機器人在遇到障礙物時的反應(yīng)能力和避障策略的有效性。010203成功避開障礙物的次數(shù)與總測試次數(shù)的比值，用于評估機器人避障的準(zhǔn)確性和可靠性。避障成功率機器人從識別到障礙物到成功避開所需的時間，反映機器人的反應(yīng)速度和避障效率。避障時間機器人在避障過程中選擇的路徑是否合理，是否會出現(xiàn)碰撞或無法到達目標(biāo)點的情況。路徑規(guī)劃合理性評估指標(biāo)避障算法的好壞以及機器人的計算能力直接影響避障的決策和執(zhí)行效果。機器人的算法和計算能力如光照條件、障礙物形狀和顏色等也可能對機器人的避障性能產(chǎn)生影響。環(huán)境因素不同類型的傳感器對障礙物的識別和測距精度有所不同，影響避障的準(zhǔn)確性。機器人的傳感器類型和性能影響因素1111電纜跨越性能測試目的電纜跨越性能測試旨在評估家用移動機器人在遇到地面上的電纜時，能否成功跨越而不被絆倒或卡住，從而確保其在實際使用中的穩(wěn)定性和可靠性。11.電纜跨越性能測試方法在測試環(huán)境中設(shè)置一定高度和寬度的電纜，觀察并記錄機器人是否能夠成功跨越電纜，以及跨越過程中的穩(wěn)定性和流暢性。測試可能包括不同高度和寬度的電纜，以模擬實際使用中可能遇到的各種情況。性能指標(biāo)成功的電纜跨越性能應(yīng)表現(xiàn)為機器人能夠平穩(wěn)、流暢地跨越電纜，且在整個過程中保持穩(wěn)定，不被電纜絆倒或卡住。性能指標(biāo)可能包括跨越電纜的成功率、跨越所需的時間以及跨越過程中的穩(wěn)定性等。在進行電纜跨越性能測試時，應(yīng)確保測試環(huán)境的安全，避免機器人因測試而受到損壞。同時，測試人員也應(yīng)注意安全，避免在測試過程中受傷。安全考慮電纜跨越性能是家用移動機器人重要的性能指標(biāo)之一。在實際使用中，地面上可能存在各種電纜和線路，如果機器人無法成功跨越這些障礙物，將嚴(yán)重影響其使用效果和用戶體驗。因此，通過電纜跨越性能測試可以確保機器人在實際使用中的穩(wěn)定性和可靠性，提高用戶滿意度。實際應(yīng)用意義11.電纜跨越性能12附錄A(規(guī)范性附錄)家具的具體要求在《家用移動機器人性能評估方法GB/T40229-2021》中，附錄A詳細(xì)規(guī)定了在進行家用移動機器人性能評估時所使用的家具的具體要求。這些要求對于確保評估的一致性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。以下是對附錄A中家具具體要求的詳細(xì)解讀附錄A(規(guī)范性附錄)家具的具體要求1.家具類型與尺寸附錄A(規(guī)范性附錄)家具的具體要求規(guī)定了評估過程中應(yīng)使用的家具類型，如桌子、椅子、床等。對每種家具的尺寸進行了明確，包括長度、寬度和高度，以確保評估環(huán)境的一致性。2.家具材質(zhì)與顏色家具的材質(zhì)應(yīng)符合一定標(biāo)準(zhǔn)，以保證機器人在不同表面上的運行性能得到準(zhǔn)確評估。家具的顏色也可能有所規(guī)定，以避