TZRIA 002-2024 工業(yè)巡檢四足機(jī)器人技術(shù)條件

ICS25-040-30CCSJ28團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/ZRIA002—2024工業(yè)巡檢四足機(jī)器人通用技術(shù)條件Generaltechnicalspecificationsofindustrialinspectionquadrupedrobots2024-12-23發(fā)布 2025-01-01實施浙江省機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會??發(fā)布T/ZRIA002T/ZRIA002—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 3規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 3技術(shù)要求 4試驗方法 7檢驗規(guī)則 13參考文獻(xiàn) 15前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及相關(guān)專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由杭州云深處科技有限公司提出。本文件由浙江省機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會歸口。本文件起草單位：杭州云深處科技有限公司、浙江大學(xué)、浙江省質(zhì)量科學(xué)研究院、中國空間技術(shù)研(上海)本文件主要起草人：朱秋國、賈寧波、陳元杰、李超、劉永學(xué)、張虞旭駒、李琪、楊揚(yáng)、孫昭龍、本文件的歷次版本發(fā)布情況為：2024年12月首次發(fā)布。T/ZRIA002T/ZRIA002—2024PAGEPAGE10工業(yè)巡檢四足機(jī)器人通用技術(shù)條件范圍本文件規(guī)定了工業(yè)巡檢四足機(jī)器人的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗方法和檢驗規(guī)則。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T2423.1-20082部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2423.2-20082部分：試驗方法試驗B：高溫GB/T2423.10-2019環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（正弦）GB/T4208-2017（IP代碼）GB/T17625.2-200716AGB/T17626.2-2018電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.5-2019電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌（沖擊）抗擾度試驗第5部分：試驗等級GB/T17888.3-2020機(jī)械安全接近機(jī)械的固定設(shè)施第3部分：樓梯、階梯和護(hù)欄第5部分：樓梯的特殊要求DL/T2239-2021變電站巡檢機(jī)器人檢測技術(shù)規(guī)范第5部分：試驗方案及判定準(zhǔn)則術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。巡檢四足機(jī)器人inspectionquadrupedrobot搭載檢驗測量裝置代替或輔助人類在特定環(huán)境下完成巡視和檢測任務(wù)的四足機(jī)器人（以下簡稱“機(jī)器人”）。[來源：GB/T44253-2024，3.2，有修改]步態(tài)quadrupedrobotgait機(jī)器人足端基于時間序列的相對位置關(guān)系。運(yùn)動速度movementspeed機(jī)器人質(zhì)心相對于地面的移動速度。有效負(fù)載efficientpayload機(jī)器人在連續(xù)行走90min的情況下所能承載負(fù)載的最大重量?？膳逝榔露萩limbableslopegradient機(jī)器人身背有效負(fù)載時能夠完成上坡的最大坡度?？膳逝罉翘菖_階高度stairclimbingheight機(jī)器人身背有效負(fù)載前提下，能夠連續(xù)攀爬十級臺階時臺階的最大高度。重復(fù)導(dǎo)航位置精度repetitivenavigationlocationaccuracy機(jī)器人自主導(dǎo)航時重復(fù)多次到達(dá)同一個巡檢置最的大誤差。空載續(xù)航時間no-loadduration機(jī)器人無負(fù)載的條件下，在平坦路面持續(xù)運(yùn)動的最長時間。有效負(fù)載續(xù)航時間payloadduration機(jī)器人有效負(fù)載的條件下，在平坦路面持續(xù)運(yùn)動的最長時間。巡檢速度inspectionSpeed機(jī)器人執(zhí)行巡檢作業(yè)時的運(yùn)動速度。技術(shù)要求外觀與結(jié)構(gòu)要求外觀要求機(jī)器人外觀應(yīng)符合以下要求：表面不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷。表面應(yīng)色澤均勻，不應(yīng)有起泡、龜裂、脫落和磨損現(xiàn)象。c）金屬零部件不應(yīng)有銹蝕。應(yīng)有標(biāo)簽及產(chǎn)品銘牌。應(yīng)有涉及安全相關(guān)的明確警示標(biāo)志。結(jié)構(gòu)要求機(jī)器人結(jié)構(gòu)應(yīng)符合以下要求：應(yīng)布局合理，裝配方便，易于維修保養(yǎng)。零部件配合可靠，緊固部分無松動，活動部位潤滑良好，減震可靠。c）不應(yīng)有造成危險的銳邊或棱角。d）開關(guān)、按鈕等裝置的位置合理、操作方便。組件要求機(jī)器人應(yīng)包括：本體：四足機(jī)器人；巡檢設(shè)備：云臺、圖像采集裝置、拾音器和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊等；c）其他：充電樁或充電房，無線基站。銘牌要求功能要求遙控功能機(jī)器人應(yīng)可通過遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)運(yùn)動控制。通信功能機(jī)器人應(yīng)具備無線通信功能。圖傳功能機(jī)器人應(yīng)具備第一視角圖傳功能。建圖導(dǎo)航功能機(jī)器人應(yīng)具備通過激光雷達(dá)等設(shè)備采集環(huán)境信息，實現(xiàn)建圖、定位和導(dǎo)航功能。自主充電功能機(jī)器人應(yīng)具備自主運(yùn)動到充電區(qū)域，與充電樁配合完成充電的功能。狀態(tài)顯示功能機(jī)器人應(yīng)具備在日志中顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)功能。緊急停止功能機(jī)器人應(yīng)具備在緊急情況下手動急停的功能。停止/避障功能表計識別功能機(jī)器人應(yīng)具備識別出數(shù)字式表計和指針式表計數(shù)值的功能。開關(guān)狀態(tài)識別功能機(jī)器人應(yīng)具備識別出斷路器分合指示、隔離開關(guān)刀閘位置、開關(guān)柜壓板狀態(tài)、測控屏空開位置的功能。信號指示燈識別功能機(jī)器人應(yīng)具備識別出開關(guān)柜指示燈、匯控柜指示燈和二次屏柜指示燈狀態(tài)的功能。性能要求運(yùn)動速度機(jī)器人的最大運(yùn)動速度應(yīng)不小于4.2m/s。重復(fù)導(dǎo)航位置精度機(jī)器人的重復(fù)導(dǎo)航位置精度應(yīng)不大于5cm?？蛰d續(xù)航時間機(jī)器人的空載續(xù)航時間應(yīng)不小于4h。有效負(fù)載續(xù)航時間機(jī)器人的有效負(fù)載續(xù)航時間應(yīng)不小于90min。巡檢速度機(jī)器人的平均巡檢速度不小于1.3m/s?？膳逝榔露葯C(jī)器人的可攀坡坡度應(yīng)不小于30°?？膳逝罉翘菖_階高度機(jī)器人的可攀爬樓梯臺階高度應(yīng)不小于20cm。電磁兼容性靜電放電抗擾度GB/T17626.2-2018523浪涌（沖擊）抗擾度GB/T17626.5-2019（沖擊）53（沖擊）抗擾度試驗。電壓波動和閃爍GB/T17625.2-200716A外殼防護(hù)性能GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級（IP）IP66機(jī)械振動性能GB/T2423.10-20192Fc：振動（正弦）中的相f50Hz-500Hz10m/s2的振動。振動之后，設(shè)備不應(yīng)發(fā)生損壞和零部件受振動脫落的現(xiàn)象，上電后應(yīng)工作正常。溫度適應(yīng)性機(jī)器人在-20℃±2℃～55℃±2℃的溫度條件下應(yīng)能正常工作。防碰撞能力機(jī)器人應(yīng)具備激光雷達(dá)和慣性傳感器融合的實時環(huán)境感知定位能力和有效的碰撞檢測與避障能力以及應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。防摔倒能力機(jī)器人應(yīng)具備高精度地形識別和實時摔倒檢測能力，自動調(diào)整姿態(tài)和路徑以避免摔倒。識別能力表計識別率≥75%；開關(guān)狀態(tài)識別率≥75%；c）信號指示燈識別率≥75試驗方法外觀和結(jié)構(gòu)試驗外觀試驗?zāi)恳暬蚴謩訖z測外觀、標(biāo)識。[來源：GB/T20721-2022，7.2.1，有修改]結(jié)構(gòu)試驗?zāi)恳暬蚴謩訖z測零部件松動、邊緣棱角以及開關(guān)按鈕等。組件試驗?zāi)恳暬蚴謩訖z測查看機(jī)器人的組件。功能試驗遙控功能試驗手柄和機(jī)器人相距1s內(nèi)響應(yīng)遙控指令，做出相應(yīng)動作。通信功能試驗應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：將機(jī)器人放置在與控制終端通訊范圍內(nèi)；無線通信條件下控制機(jī)器人運(yùn)動、停止、控制云臺動作；c）無線通信條件下接收機(jī)器人采集的圖像數(shù)據(jù)等信息；d）觀察無線通信條件下控制機(jī)器人運(yùn)動停止功能是否正常、控制云臺轉(zhuǎn)動功能是否正常，檢查圖像、數(shù)據(jù)等信息能否正常傳輸、通信。圖傳功能試驗在控制終端檢查顯示畫面是否流暢且為機(jī)器人的第一視角。建圖導(dǎo)航功能試驗應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：搭建測試場景，將機(jī)器人放置于測試場景中；檢查確認(rèn)傳感器和機(jī)器人可以正常工作，開啟建將機(jī)器人放置于測試場景中并標(biāo)定至少200自主充電功能試驗應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：a）在測試場地設(shè)置一個循環(huán)巡檢任務(wù)；b）機(jī)器人載重20kg；設(shè)置機(jī)器人充電閾值；啟動巡檢任務(wù)，檢查電量低于閾值時，機(jī)器人能否返回充電區(qū)域自主充電作為一次完整試驗；e）10狀態(tài)顯示功能試驗手動打開機(jī)器人的日志，查看機(jī)器人導(dǎo)航前的運(yùn)動狀態(tài)。5.2.7.緊急停止功能試驗機(jī)器人應(yīng)同時具備以下三個功能：a）在機(jī)器人運(yùn)行時，手動同時按下手柄兩側(cè)搖桿，機(jī)器人應(yīng)立即停止運(yùn)動；b）在機(jī)器人運(yùn)行時，手動關(guān)閉機(jī)器人后方急停按鈕，機(jī)器人應(yīng)立即停止運(yùn)動；c）在機(jī)器人運(yùn)行時，手動點(diǎn)擊控制終端頁面緊急停止按鈕，機(jī)器人應(yīng)立即停止運(yùn)動。停止/避障功能試驗按下列規(guī)定的試驗步驟進(jìn)行：將機(jī)器人置于設(shè)置測試場地中；5表計識別功能試驗按下列規(guī)定的試驗步驟進(jìn)行:a）1000300m；b）10020m；501；表1表計布置要求內(nèi)容表計識別室外試驗場地布置要求表計識別室內(nèi)試驗場地布置要求表計類型指針式儀表、數(shù)顯儀表、分合閘指示牌指針式儀表、數(shù)顯儀表不同表計之間水平距離≥4m-不同表計之間垂直距離≤5m-表計距離地面高度1-5m1-2m3所有表計的讀數(shù)進(jìn)行調(diào)整,分別記錄巡檢任務(wù)開始的時刻和結(jié)束時刻,計算室外表計巡檢識別完成總時間；3所有表計的讀數(shù)進(jìn)行調(diào)整,分別記錄巡檢任務(wù)開始的時刻和結(jié)束時刻,計算室內(nèi)表計巡檢識別完成總時間；33g）3表計識別結(jié)果滿足要求的數(shù)量,每次巡檢任務(wù)的準(zhǔn)確率不低于75%,即滿足要求的總數(shù)不應(yīng)少于75個；h）對于非指針式表計,機(jī)器人識別結(jié)果與設(shè)定值完全一致符合要求;對于指針式表計,按公式（1）計算誤差,誤差小于±10%的機(jī)器人識別結(jié)果符合要求：?=|???|×100% （1）?式中：?—誤差；?—機(jī)器人讀數(shù)；?—實際讀數(shù)；[來源：DL/T2239-2021,5.4.4,有修改]開關(guān)狀態(tài)識別功能試驗開關(guān)狀態(tài)識別功能試驗參照5.2.9方法執(zhí)行。信號指示燈識別功能試驗信號指示燈識別功能試驗參照5.2.9方法執(zhí)行。性能試驗負(fù)載能力試驗給機(jī)器人背載固定加裝一定重量的負(fù)載；90min；a、b90min；運(yùn)動速度試驗a）將機(jī)器人置于水平路面，啟動機(jī)器人加速至最高運(yùn)動速度，并讓機(jī)器人高速通過10m的測速區(qū)間；b）記錄機(jī)器人的運(yùn)動時間?,計算其運(yùn)動速度：?=10；?c）試驗重復(fù)3次，取3次的平均值為機(jī)器人的最大運(yùn)動速度。重復(fù)導(dǎo)航位置精度試驗AB50m；A、B、CA??0??0,??010A??1,??1,??1??10,??10,??10),并計算每A?1?2?10,其中，位置誤差見公式（2）：??= ?????02+????02???02,（?=1,2,…,10） d）取上述誤差中的最大誤差按照公式（3）計算：???=max{?},(?=1,2,…,10) （）即為機(jī)器人的重復(fù)導(dǎo)航位置精度。5.3.4.空載續(xù)航時間試驗應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：A、B、CA、B、C3有效負(fù)載續(xù)航時間試驗應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：20kgA、B、CA、B、C機(jī)器人運(yùn)動至無法正常行走，記錄此時機(jī)器人運(yùn)動時間為機(jī)器人一次完整的續(xù)航時間；d）3巡檢速度試驗應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：ABCD50ABsBC間CDs；A、B、C、DAB的用時tBC的用時CD的用時t；c）待機(jī)器人完成巡檢作業(yè)后，按照公式??????AB??????????BC??????CD???

???d）ABBCCDv=???+???+???3可攀爬坡度測試應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：a）1W（大于機(jī)器人身寬的兩倍）L（大于機(jī)器人身長五倍）H0.75，斜坡坡度為α；1m/s（機(jī)器人四條腿均落在斜坡頂端），原路倒退回至坡底（機(jī)器人四條腿均離開斜坡表面）1c）5圖1斜坡試驗示意圖可攀爬樓梯臺階高度測試應(yīng)按如下步驟進(jìn)行試驗：210hGB/T17888.3-2020標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)第5部分5.1-5.5的要求；1m/s（機(jī)器人四條腿均落在樓梯頂端平臺內(nèi)）并原路倒退至樓梯底部（機(jī)器人四條腿均離開樓梯臺階）15h圖2上臺階能力設(shè)施[來源：GB/T44251-2024，11.2，有修改]電磁兼容性試驗靜電放電抗擾度試驗靜電放電抗擾度試驗按照GB/T17626.2-2018中第5部分規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。浪涌（沖擊）抗擾度試驗（沖擊GB/T17626.5-2019（沖擊抗擾度試驗53（沖擊）抗擾度試驗方法進(jìn)行。電壓波動和閃爍試驗電壓波動和閃爍試驗按照GB/T17625.2-2007中6.3規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。外殼防護(hù)性能試驗外殼防護(hù)性能試驗按照GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）中第11部分規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。機(jī)械振動性能試驗GB/T2423.10-20192Fc：振動（正弦）規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。溫度適應(yīng)性試驗低溫工作試驗按照GB/T2423.1-2008第2部分規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。高溫工作試驗按照GB/T2423.2-2008第2部分規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。防碰撞功能試驗防碰撞功能試驗按照DL/T2239-2021第5部分規(guī)定的試驗方法進(jìn)行。防摔倒功能試驗按下列規(guī)定的試驗步驟進(jìn)行：將機(jī)器人置于室內(nèi)不少于3m的濕滑路面；使機(jī)器人按照巡檢作業(yè)時的步態(tài)通過預(yù)設(shè)路線,觀察機(jī)器人行走過程中是否穩(wěn)定不摔倒。檢驗規(guī)則檢驗分類機(jī)器人檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗。型式檢驗有下列情況之一時應(yīng)進(jìn)行型式檢驗：a）新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型；b）正常生產(chǎn)后如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大的改變,可能影響到設(shè)備性能時；c）產(chǎn)品停產(chǎn)兩年以上,恢復(fù)生產(chǎn)時；d）出廠檢驗結(jié)果與上一次型式檢驗有較大差異時；e）國家有關(guān)部門要求進(jìn)行型式檢驗時。抽樣及判定規(guī)則如下：12若有不合格,應(yīng)加倍抽樣,對不合格項目進(jìn)行復(fù)驗,復(fù)驗仍不合格,則判定型式檢驗不合格,其中安全性能不允許復(fù)檢。出廠檢驗機(jī)器人都應(yīng)由制造商按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠檢驗，出廠檢驗內(nèi)容符合表2的規(guī)定。表2出廠檢驗內(nèi)容試驗項目技術(shù)要求試驗方法型式檢驗出廠檢驗1外觀、結(jié)構(gòu)和組件4.1.1、4.1.2、.1、5.1.2、5.1.3■■2遙控功能.1■■3通信功能.2■■4圖傳功能.3■