T∕CAMA 53-2021 连栋温室 喷雾机器人

1、ICS65.060.70CCSB 91团体标准T/CAMA 532021连栋温室 喷雾机器人Multi-span greenhouse spraying robot2021 - 12 - 29 发布2022 - 03 - 01 实施中国农业机械化协会发 布T/CAMA 532021前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件由中国农业机械化协会提出并归口。 本文件起草单位：苏州博田自动化技术有限公司、中国农业大学、苏州大学、国家农业信息化工程技术研究中心、农业农村部规划设计研究院。 本文件主要起草人：王蓬勃、袁挺、李伟、耿长兴、

2、冯青春、丁小明。 I T/CAMA 532021连栋温室 喷雾机器人1 范围本文件规定了在连栋温室内从事植保作业的喷雾机器人的术语和定义、产品型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、喷雾与贮存。 本文件适用于农业生产用连栋温室内从事植保作业的喷雾机器人的设计、研发、生产和测试。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T 9480 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械 使

3、用说明书编写规则 GB 10396 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械 安全标志和危险图形 总则GB/T 20721 自动导引车 通用技术条件 GB/T 24677.2 喷杆喷雾机 试验方法GB/T 36239 特种机器人 术语 GB/T 36321 特种机器人 分类、符号、标志 JB/T 5673 农林拖拉机及机具涂漆 通用技术条件JB/T 6712 拖拉机外观质量要求 JB/T 9782 植物保护机械 通用试验方法 JB/T 9832.2 农用拖拉机及机具 漆膜 附着性能测定方法 压切法 3 术语和定义GB/T 36239界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 喷雾机器人spraying

4、 robot由电动底盘、喷雾系统、控制系统等组成，采用遥控或全自主运行模式，通过软件操控在连栋温室内开展作物植保喷雾作业的农业机器人。 轨道 tube rail由两根相同直径管道组成的铺设于地面的导轨装置，两根管道之间宽度固定，通常用于加热和各类移动车辆行走。 4 产品型号喷雾机器人产品型号应按照GB/T 36321编制，由产品类别、产品功能、产品类型、主参数和改进型号（可选）五部分组成，标记如下图所示。其中产品类别用“R”（机器人）表示，产品功能用“PW”（喷雾）表示，产品类型包括履带式（代号：LD）、轮式（代号：LS）、轨道式（代号：GD），主参数以药液箱额定容积表示，改进代号可选。 8

5、示例：RPWG-200 表示轨道式喷雾机器人，药箱额定容积 200 L。 5 技术要求 运动性能要求5.1.1 自主导航定位精度喷雾机器人自主导航定位精度不大于±50 mm。 5.1.2 额定速度喷雾机器人在水平地面以额定负载运行的额定速度应不小于1.0 m/s，在温室种植区轨道上运行的额定速度应不小于0.6 m/s。 5.1.3 转向能力喷雾机器人在地面上应具有原地360°转向能力。 5.1.4 制动性能喷雾机器人在额定速度和额定负载条件下，制动距离应不大于0.5 m。 5.1.5 续航能力喷雾机器人电池充电一次充满后满负载续航能力应不低于2 h，续航时间内，喷雾机器人应

6、能稳定可靠工作。 作业性能要求5.2.1 药箱容积喷雾机器人药箱容积应达到额定容积，实测容积与额定容积差异应不大于额定容积的5%。 5.2.2 喷雾距离喷雾机器人在额定工作压力下，单个喷头喷雾距离应不低于1.5 m。 5.2.3 喷雾量偏差喷雾机器人应安装喷雾量自动调控装置，其单位面积喷雾量实际值与设定值之间的偏差应不大于 5.2.4 喷雾量分布变异系数喷雾机器人在额定工作压力下，喷杆上单个喷头的喷雾量变异系数应不大于15%；沿喷杆方向的喷雾量分布均匀性变异系数应不大于20%。 5.2.5 喷头防滴性能喷雾机器人的喷头应具有良好的防滴性能，在额定工作压力下，停止喷雾5 s后，出现滴漏现象的喷头

7、数量应不大于喷头总数的10%，且单个滴漏喷头滴漏的液滴数应不大于10 滴/min。 安全性能要求喷雾机器人应满足GB/T 20721安全要求，并满足以下要求： 5.3.1 警报装置与安全标志喷雾机器人运动系统的底盘（除车轮、履带外）应有遮挡，并在车体周围安装探测传感器和警报装置，并应在遗留风险附近明显位置处设置安全标志，安全标志应符合GB 10396的规定。 5.3.2 防碰撞功能喷雾机器人工作时，车体周围的探测传感器应能探测到车体前后方2 m以内障碍物后自动停车报警， 障碍物尺寸不小于500 mm（高）×200 mm（宽），障碍物移除后应能自主恢复行走。 5.3.3 紧急停车功能喷

8、雾机器人应在操作面板醒目位置设置急停按钮，并优先于喷雾机器人其他所有功能。急停按钮未经手动复位前应不能自动恢复。 5.3.4 遥控距离喷雾机器人遥控器遥控距离在正常工作条件下应不小于120 m，并在全行程范围内控制有效。 5.3.5 防护等级外露电器元件需加装防水装置或防水等级应不低于IP55的规定。 可靠性喷雾机器人首次故障（轻微故障除外）前平均工作时间应不小于20 h。 装配与外观质量5.5.1 喷雾机器人装配质量应满足以下要求： 运动件应运转灵活，不得有卡阻、磕碰现象； 非运动件装配后不得有明显偏移、歪斜、翘曲等现象； 紧固件应紧固可靠，无松动现象。 5.5.2 喷雾机器人外观质量应满足

9、以下要求： 零部件应无明显伤痕、锈渍、油污及可能引起伤害的锐边、毛刺等缺陷； 零件表面应色泽均匀、光洁，附着牢固； 漆层厚度应符合 JB/T 5673 的规定，漆膜附着力应不低于 JB/T 9832.2 中规定的级。 使用说明书使用说明书应按GB/T 9480的规定编制，至少应有以下内容： 产品名称、型号、主要技术参数（包括喷雾机器人外形尺寸、额定速度、额定容积等）和生产执行标准； 有关安全使用的要求和安全警示说明； 操作、检修和维护保养的信息； 制造厂名称、地址及电话。 6 试验方法 试验条件试验应满足以下要求： 试验场地应选择适合喷雾机器人作业的连栋温室，或选择具备试验条件的室内进行。 试

10、验应在硬化路面和轨道上进行，路面应平整、干燥、整洁；试验路段路面坡度的最大允许值应小于 5%。 在试验路面上和轨道上分别设置测试区，测试区试验通道长度应不小于 30 m，宽度应不小于1.5 m，在测试区的两端应有足够长的助行区域和保证安全停车的辅助区域，并能够双向行驶。 试验环境气温应在 040之间，相对湿度不低于 50%。 试验样机应装配完好，技术状态良好，并按照产品说明书规定充满电。 运动性能试验6.2.1 自主导航定位精度试验按如下步骤进行试验： a) 在试验路面测试区域内，预先标定导航轨迹，并标明预设点位置、始端线和终端线； b) 设定喷雾机器人自主行走路线、预设点位置和额定速度； c

11、) 将喷雾机器人按预设路线行走，观察并记录喷雾机器人的自主行走路线，并测量喷雾机器人的自主导航定位偏差； d) 重复试验不少于 3 次，记录前后、左右两个方向上重复导航定位偏差测量值之和，并取平均值，判断试验结果是否符合本标准规定。 6.2.2 额定速度试验按如下步骤进行： a) 分别在试验路面和轨道测试区域内，预先标定导航轨迹，标出始端线和终端线； b) 使喷雾机器人自主导航行驶，保持额定速度驶过始端线和终端线，记录喷雾机器人驶过始端线和终端线的时间差，计算行走速度； c) 重复试验不少于 3 次，计算喷雾机器人的平均速度，判断试验结果是否符合本标准的规定。 6.2.3 转向能力试验按如下步

12、骤进行： a) 在试验场地内，测定喷雾机器人静止状态质心位置； b) 操纵喷雾机器人左右驱动轮以相反方向运动，使喷雾机器人原地转向 360°； c) 测量喷雾机器人旋转运动时行走的圆形轨迹的圆心与喷雾机器人的质心之间的距离； d) 重复试验不少于 3 次，取平均值，判断试验结果是否符合本标准的规定。 6.2.4 制动性能试验按如下步骤进行： a) 在平整的试验地面上画上停止线； b) 使喷雾机器人以额定速度在满载条件下运行至停止线时立即停车； c) 测量喷雾机器人超出停止线部分的行驶距离； d) 取 3 次试验的算术平均值，判断试验结果是否符合本标准的规定。 6.2.5 续航能力试验

13、按如下步骤进行： a) 分别在试验路面和轨道测试区域内，将与额定负载相匹配的配重置于喷雾机器人工作台面，其标准配重应不大于额定载荷 5%； b) 使喷雾机器人在测试区间内以额定速度连续往返运行； c) 直至喷雾机器人发出电量不足报警信号，记录喷雾机器人连续作业时间，判断是否达到续航时间要求。 作业性能试验6.3.1 药箱容积检查使用标准量具检测药箱容积，检查实测容积与额定容积之间的差异。 6.3.2 喷雾距离测试喷雾机器人在额定工作压力下，喷头按实际使用高度和能达到的最大喷雾距离或喷幅的角度配置， 将方形杯式雾量承接器（上口面积为10 cm×10 cm）或直径10 cm的圆形承接器置

14、于喷雾距离的估计区间，喷雾2 min，计算每分钟每平方厘米面积上的喷雾量。喷雾量等于0.04 mL/(mincm2)的最远边界到喷嘴的水平距离即为喷雾距离。 6.3.3 喷雾量偏差测试在额定工作压力下以方形杯式雾量承接器（上口面积为10 cm×10 cm）承接雾液，每次测量时间3 min，计算每分钟平均喷雾量，重复3次取平均值，再计算喷雾量偏差。 6.3.4 喷雾量分布变异系数喷雾量分布变异系数测试应按照JB/T 9782 规定的方法进行。 6.3.5 喷头防滴性能测试喷头防滴性能测试应按照GB/T 24677.2 规定的方法进行。 安全性能试验6.4.1 警报装置性能试验警报装置性

15、能是在正常作业状态下，确认下列各种警报装置工作性能： 自动运行指示灯； 启动报警； 运动报警； 异常报警。 6.4.2 防碰撞功能试验在喷雾机器人的运行路线上设置障碍物（高500 mm×宽200 mm），使喷雾机器人按照预定路线行走，观察喷雾机器人行走过程中遇到障碍物是否停止，将障碍物移除后，观察喷雾机器人是否自主恢复行走。 6.4.3 紧急停车性能试验紧急停车性能测试是以规定速度自主运行的喷雾机器人在直线轨迹上预先标志的地点按下急停按钮后，喷雾机器人紧急停车，测试从标志位置到停车位置的距离。 6.4.4 遥控距离试验在测试场地内，用遥控器操纵喷雾机器人启动、行走和停止，检查遥控器在

16、喷雾机器人作业全过程内控制的灵敏、有效性，不断增大遥控器与喷雾机器人之间的距离，直至操纵无效，记录遥控距离。至少取3次试验的算术平均值，判断试验结果是否符合本标准的规定。 6.4.5 防护等级检查喷雾机器人防水等级检查应按照GB/T 4208 规定的方法进行。 可靠性试验在正常作业状况下考核喷雾机器人累计工作时间为50h，测定喷雾机器人发生首次故障（轻微故障除外）前的平均工作时间，按公式（1）计算喷雾机器人首次故障前平均工作时间。 𝑀𝑇𝑇𝐹𝐹 = 1 𝑟𝑡 + 1 (𝑛

17、; 𝑟) × 𝑇 ·············································

18、·········· (1) 𝑟 𝑖=1 𝑖𝑟式中：𝑀𝑇𝑇𝐹𝐹首次故障前平均工作时间，单位为小时（h）； 𝑛试验喷雾机器人台数； 𝑟试验期间发生首次故障的喷雾机器人台数； 𝑡𝑖第i台喷雾机器人发生首次故障时的累计工作时间，单位为小时（h）； 𝑇实验结束时，未发生故障的喷雾机器

19、人累计工作时间，即50h。当𝑟 = 0时，规定𝑀𝑇𝑇𝐹𝐹 > 𝑛𝑇。 装配与外观质量检查6.6.1 喷雾机器人以额定负载、额定速度运行 30 min 之后，采用目测、手感等方式进行检查、测定。 6.6.2 紧固件连接牢固程度采用常规扳手进行检查。 6.6.3 涂漆层厚度按 JB/T 5673 的规定测定；漆膜附着力的测定按照 JB/T 9832.2 的规定进行。 使用说明书检查使用说明书按5.6规定内容逐项检查是否齐全。 7 检验规则出厂检验7.1.1 喷雾机器

20、人应经制造厂质量检验部门检验，并附有产品质量合格证方准出厂。 7.1.2 喷雾机器人出厂前应全部进行出厂检验，检验项目见表 1，全部检验项目均应合格。 型式检验7.2.1 有下列情况下之一时，应进行型式检验： 新产品定型鉴定或产品转厂生产； 正式生产后，如结构，工艺，材料有较大的改变，可能影响产品性能； 工装、模具的磨损可能影响产品性能； 成批生产的喷雾机器人应定期抽检，至少每年一次，每一次不少于 2 台； 出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时； 产品长期停产后，恢复生产时； 质量监督机构提出进行型式检验要求时。 7.2.2 型式检验的样机应从出厂检验合格的产品中随机抽取，数量不少于 2 台

21、，抽样基数不少于 5 台。 7.2.3 型式检验项目按表 1 规定，按其对产品质量的影响程度，分为 A、B、C 三类。A 类为对产品质量有重大影响的项目，B 类为对产品质量有较大影响的项目，C 类为对产品质量有一般影响的项目。 表1检验项目分类项目分类 检验项目 对应条款 出厂检验 型式检验 类 项 A 1 警报装置与安全标志 5.3.1 2 防碰撞功能 5.3.2 3 紧急停机功能 5.3.3 4 遥控距离 5.3.4 5 额定速度 5.1.2 6 制动性能 5.1.4 7 药箱容积 5.2.1 8 喷雾距离 5.2.2 9 喷头防滴性能 5.2.5 B 1 自主导航定位 5.1.1 2 转向能力 5.1.3 3 续航能力 5.1.5 - 4 喷雾量偏差 5.2.3 - 5 喷雾量分布变异系数 5.2.