(高清版)GBT 42831-2023 导引服务机器人 通 用技术条件

导引服务机器人通用技术条件2023-08-06发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会前言 I 2规范性引用文件 13术语和定义 14技术要求 24.1功能 24.2性能 34.3安全 44.4电磁兼容性 54.5环境适应性 54.6工作噪声 65试验方法 65.1功能检查 65.2性能试验 65.3安全试验 75.4电磁兼容性测试 85.5环境适应性试验 85.6工作噪声试验 86检验规则 86.1检验项目 86.2型式检验 96.3出厂检验 9 97.1标志 97.2包装 97.3使用说明书 97.4运输 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—2020《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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC591)归口。本文件起草单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司、深圳市优必选科技股份有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、苏州苏相机器人智能装备有限公司、徐州市检验检测中心、重庆邮电大学、重庆德新机器人检测中心有限公司、苏州傲特敏机器人技术服务有限公司、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、科大讯飞股份有限公司、深圳云天励飞技术股份有限公司、科沃斯机器人股份有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、东北大学、重庆机器人学会、中国家用电器研究院、福建省特种设备检验研究院、珠海一维弦机器人有限公司、沈阳新松数字驱动有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、北京康力优蓝机器人有限公司、深圳市标准技术研究院、浙江钱塘机器人及智能装备研究有限公司、之江实验室、重庆凯瑞认证服务有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、海博(苏州)机器人科技有限公司、珠海一微半导体股份有限公司。1导引服务机器人通用技术条件1范围本文件规定了导引服务机器人的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、使用说明书、运输和贮存。本文件适用于在公共场所提供导引服务的公共服务机器人。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/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T2423.55电工电子产品环境试验第2部分：环境测试试验Eh:锤击试验GB/T4768防霉包装GB/T4857.23—2021包装运输包装件基本试验第23部分：垂直随机振动试验方法GB/T4879防锈包装GB/T5048防潮包装GB/T5226.1—2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T15706机械安全设计通则风险评估与风险减小GB/T35273信息安全技术个人信息安全规范GB/T36530—2018机器人与机器人装备个人助理机器人的安全要求GB/T37283服务机器人电磁兼容通用标准抗扰度要求和限值GB/T37284服务机器人电磁兼容通用标准发射要求和限值GB/T37395—2019送餐服务机器人通用技术条件GB/T38124—2019服务机器人性能测试方法GB/T38244机器人安全总则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。实现位置引领和信息交互等类似用途且可自主移动的公共服务机器人。2人和机器人通过用户接口交流信息和动作来执行任务。[来源：GB/T12643—2013,2.29,有修改]4技术要求4.1功能导引服务机器人(以下简称机器人)的功能包括基本功能与扩展功能。基本功能为机器人应具备的功能，包括：a)急停；b)远程控制；c)建图；d)定位；e)避障；f)自主导航；g)防止跌落；h)人机交互。注：机器人人机交互功能包括界面交互、语音交互和视觉交互等。扩展功能是除了基本功能以外的其他功能，包括但不限于以下功能：a)任务编辑；b)地图修改；c)视觉交互；d)自主充电；e)物联控制；f)信息咨询。当机器人的急停功能被触发时，其运动相关的所有部件应立即停止或者恢复到初始或安全状态。急停功能启动后，复位应只能在引发紧急操作命令的位置手动操作。命令的复位不应重新启动机可通过远程控制端控制机器人完成工作任务。远程控制端可是移动终端、远程机房等。机器人应具备通过传感器感知其周围环境的几何特征和可探测的地标、障碍物并构建指导机器人完成导引任务的环境地图。所构建的环境地图不限于几何特征地图、拓扑地图等。3GB/T42831—2023机器人应具备在环境地图中识别或分辨其所在位置和姿态的功能。机器人应具备自主避开静态障碍物和动态障碍物的能力。机器人通过人机交互获得导引任务指令，依据其定位和环境地图应能自主决定并控制行走方向和机器人在导航过程中，通过自动识别坑洼、台阶或者预先设置的地磁限制，应能提前预判并减速停止，防止跌落而不产生危害。4.1.2.8人机交互机器人与用户的信息交互应至少按以下一种方式进行：a)界面交互可通过界面进行信息传递和交流的方式向机器人下达任务指令或进行对话；b)语音交互可通过语音进行信息传递和交流的方式向机器人下达任务指令或进行对话。4.1.3.1任务编辑可通过任务编辑界面增加、删除或者修改机器人的工作任务。可对已经构建的环境地图进行修改，包括增加虚拟墙、清除建图噪点等。4.1.3.3视觉交互可通过人与功能单元之间以视觉进行信息传递和交流的方式，向机器人下达任务指令或与其进行视觉对话。视觉对话包括人脸识别、图片识别、动作交互等。可在到达安全警示电量前，自主返回充电设备进行充电。4.1.3.5物联控制机器人在完成导引任务的过程中，在确保人或周围环境安全的前提下，可通过物联网技术，对沿途需要控制的电梯、门、灯等设备进行实时控制。可向用户提供与机器人应用场景相关的信息咨询，例如，地理、产品、文化等信息。4.2性能4.2.1最大速度机器人速度应不大于0.8m/s。4正常停止时，停止距离应不大于50cm,停止时间应不大于2s。急停时，停止距离应不大于20cm,停止时间应不大于1s。机器人上坡角度、下坡角度及驻坡角度应不小于5°。机器人应能越过GB/T38124—2019中表3规定的A1、A2、B、C、D五种不同障碍物类型和沟槽(沟槽宽度为10mm、深度为10mm)。机器人目标定位要求如下：a)位置重复性≤10cm;机器人应能在GB/T38124—2019中5.2规定的场景内，不大于60s到达目标点且未接触到安全相关物体。机器人应能通过避让来防止与静态和动态障碍物发生碰撞。4.2.8持续工作时间机器人持续工作时间应不小于4h。机器人充电时间应不大于3h。机器人语音唤醒要求如下：a)唤醒时间≤2s;b)唤醒成功率≥90%4.2.11语音识别机器人语音识别要求如下：a)响应时间≤2s;b)语音交互成功率≥90%。4.3.1一般安全要求机器人的设计应符合GB/T38244对机器人的基本安全要求，并结合实际应用场景，按GB/T157065的规定进行风险评估。机器人在获得用户授权并告知采集和储存个人信息用途的前提下，进行信息采集。采集的个人相关信息应符合GB/T35273的规定。4.3.2.1机械结构与机械强度机器人的防护外壳与内部零部件应完整且设计合理，不应在可预见的应用场景中，由于其机械结构与机械强度的设计不足而出现任何危险，例如，机器人外观结构上的棱缘和角在使用过程中，可能会由于使用者的不当操作而带来危险，应将其倒圆和磨光，正常功能设计除外。经5.3.1试验后，机器人的外观结构不发生损坏且不影响其正常使用。机器人应具有足够的静稳定性和动稳定性，在正常使用条件下，不应由于其稳定性的不足对使用者及周围环境造成伤害或损害。4.3.3.1电池电池应满足GB/T36530—2018中5.2.2的要求。电池管理系统应具备充电过压控制、放电电压控制、充电电流控制、放电电流控制、充放电温度控制等安全功能。机器人充电设备动力交流电源电路和保护联结电路间，应能承受交流(50Hz)电压有效值1000V持续1s,无击穿放电现象。机器人充电设备按5.3.3.3试验时应能正常工作。4.4电磁兼容性机器人本体及配套充电设备的电磁发射应符合GB/T37283的要求。机器人本体及配套充电设备的电磁干扰度应符合GB/T37284的要求。4.5环境适应性4.5.1气候环境适应性机器人在表1给出的环境条件下应保持工作正常。特殊环境机器人，其环境条件由产品标准规定。6表1气候环境适应性条件环境条件工作条件贮存条件环境温度5℃~40℃-25℃~55℃相对湿度大气压力86kPa～106kPa4.5.2机械环境适应性包装完好的机器人在完成模拟包装运输试验后，其结构及零件应无损伤，无弯曲变形，紧固件应无4.6工作噪声机器人额定负载工作时，对外发射噪声应不大于60dB(A)(声压)。5试验方法5.1功能检查按产品使用说明书中规定的方法，目测检查4.1的所有功能。5.2性能试验按GB/T38124—2019中5.1.1规定的方法进行试验。按GB/T38124—2019中5.1.2规定的方法进行试验。按GB/T38124—2019中5.1.3规定的方法进行试验。越障能力试验步骤如下：a)选择GB/T38124—2019中表3的类型A1、类型A2、类型B、类型C、类型D和长度大于机器人宽度且不小于1000mm、宽度为10mm、深度为10mm的沟槽作为障碍物，其中类型A1障碍物的高度为10mm、类型A2的高度为10mm、类型B的截面直径为10mm、类型C的半径为10mm;b)使机器人在正常工作条件下到达障碍物前方并通过障碍物，前进方向需垂直于障碍物；c)每种类型障碍物测试三次，并查看能否越过障碍物。按GB/T38124—2019中5.2.1规定的方法进行试验。7在GB/T38124—2019中5.2规定的场景内，测试机器人运行时间，重复5次，取平均值。按GB/T38124—2019中5.2.3规定的方法进行试验。5.2.8持续工作时间按GB/T38124—2019中5.4.1规定的方法进行测试。按GB/T38124—2019中5.4.2规定的方法进行测试。按GB/T38124—2019中5.6.1规定的方法进行试验。5.2.11语音识别按GB/T38124—2019中5.6.3规定的方法进行试验。5.3安全试验5.3.1机械结构与强度通过风险评估，结合机器人的结构设计，根据风险分析的结果，确定机器人外观结构中可能的薄弱部位，按GB/T2423.55的规定，对机器人外观结构的薄弱部位，每一个点进行6次能量为0.7J的冲击测试。注：外观结构中的显示屏、灯罩、按钮等不进行该冲击试验。5.3.2机械稳定性测试机器人以最不利姿态静止在坡度为5°或使用说明书规定的最大坡度值的斜面上，以较大值为机器人在其预期使用地面与坡度上，持续完成导引任务或者相当于导引任务的持续移动，直至其电池到达安全警示电量并需要进行充电，如此完成3个循环，机器在该试验过程中不发生倾倒。按电池厂商规定的试验方法进行试验。按GB/T5226.1—2019中18.4规定的方法进行试验。8机器人充电装置按GB/T5226.1—2019中4.3.3方法进行检验。5.4电磁兼容性测试5.4.1电磁发射按GB/T37283规定的基础标准方法进行试验。按GB/T37284规定的基础标准方法进行试验。5.5环境适应性试验5.5.1气候环境适应性按GB/T2423.1、GB/T2423.2、GB/T2423.3中规定的试验方法，按表1温湿度指标进行试验。其中工作条件试验时间为4h,贮存条件试验时间为8h。5.5.2机械环境适应性按GB/T4857.23—2021附录D中公路运输推荐严酷水平Ⅱ级进行随机振动试验，试验时间为8h。5.6工作噪声试验按GB/T37395—2019中5.2.7的规定进行试验。6检验规则6.1检验项目检验分为型式检验和出厂检验。检验项目见表2。表2检验项目序号检验项目技术要求检验方法出厂检验型式检验1功能√√2性能最大速度√√3制动能力√√4最大坡度√5越障能力—√6目标定位√√7导航能力—√8避障能力—√9持续工作时间√充电时间√9GB/T42831—2023表2检验项目(续)序号检验项目技术要求检验方法出厂检验型式检验性能语音唤醒4.2.105.2.10—√语音识别4.2.115.2.11—√安全机械安全4.3.25.3.15.3.2—√电气安全4.3.35.3.3√√电磁兼容性4.4 √环境适应性气候环境适应性4.5.15.5.1 √机械环境适应性4.5.25.5.2—√工作噪声4.6√√注：“√”表示进行该项检验，“—”表示不进行该项检验。6.2型式检验型式检验应包括但不限于本文件规定的所有试验项目。当有下列情况之一，应进行型式检验：a)新产品试制定型投产时；b)因工艺、材料或结构的变化而影响产品质量时；c)出厂检验结果与上次型式检验