《家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估方法gbt+40229-2021》詳細(xì)解讀

《家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)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(cè)試的一般條件5單位6位姿測(cè)量7回充電座能力contents目錄8單次充電工作時(shí)間9單臺(tái)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(xiàn)011范圍適用對(duì)象該標(biāo)準(zhǔn)適用于家用移動(dòng)機(jī)器人，包括但不限于掃地機(jī)器人、擦地機(jī)器人等各類家用服務(wù)型移動(dòng)機(jī)器人。旨在為消費(fèi)者提供客觀、可量化的性能指標(biāo)，以便在購(gòu)買時(shí)進(jìn)行參考。機(jī)器人的安全性能，如防跌落、防碰撞等功能。機(jī)器人的易用性，如操作界面、語音交互等用戶體驗(yàn)方面的評(píng)估。機(jī)器人的基本性能，如導(dǎo)航能力、清潔效率等。評(píng)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(dòng)機(jī)器人。特定環(huán)境下（如極端溫度、濕度、壓力等）的家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估。““評(píng)估目的提供統(tǒng)一的性能評(píng)估指標(biāo)和方法，促進(jìn)家用移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。幫助消費(fèi)者更好地了解和選擇適合自己需求的家用移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品。022規(guī)范性引用文件通過引用經(jīng)過驗(yàn)證和廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)文件，可以確保家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估方法的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。確保評(píng)估方法的科學(xué)性和準(zhǔn)確性引用文件為評(píng)估人員提供了具體的評(píng)估依據(jù)和參考，使得評(píng)估過程更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。提供評(píng)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(dòng)機(jī)器人的尺寸測(cè)量提供了依據(jù)。GB/T38048.1—2020《表面清潔器具第1部分試驗(yàn)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(yàn)材料和設(shè)備的通用要求，部分適用于家用移動(dòng)機(jī)器人的性能評(píng)估。2.2主要引用的文件2.3引用文件的應(yīng)用在評(píng)估過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照引用文件的規(guī)定進(jìn)行操作，確保評(píng)估結(jié)果的可靠性和有效性。如有需要，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)引用文件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補(bǔ)充，但應(yīng)保證調(diào)整后的評(píng)估方法仍然具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，需要記錄所有的調(diào)整情況并進(jìn)行說明。評(píng)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(píng)估過程中能夠正確應(yīng)用。在引用文件更新或修訂時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)注并了解最新的內(nèi)容和要求，確保評(píng)估方法的時(shí)效性和先進(jìn)性。2.4注意事項(xiàng)033術(shù)語和定義家用移動(dòng)機(jī)器人是指在家庭環(huán)境中使用的，能夠自主移動(dòng)并執(zhí)行特定任務(wù)的機(jī)器人。這些任務(wù)可能包括但不限于清潔、搬運(yùn)、娛樂、監(jiān)控等。定義本標(biāo)準(zhǔn)所述的家用移動(dòng)機(jī)器人包括但不限于掃地機(jī)器人、拖地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等。范圍3.1家用移動(dòng)機(jī)器人3.2性能評(píng)估目的性能評(píng)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(fèi)者選擇適合自己需求的家用移動(dòng)機(jī)器人，并推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新。定義性能評(píng)估是指對(duì)家用移動(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)所表現(xiàn)出的性能進(jìn)行量化評(píng)價(jià)和比較的過程。其他性能評(píng)估項(xiàng)目包括自治性、人機(jī)交互、接口方式、合作性、成長(zhǎng)性、娛樂性和噪音等，這些項(xiàng)目旨在全面評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人的綜合性能。位姿特性指家用移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)所表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)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(cè)試的一般條件機(jī)器人應(yīng)按照制造商的使用說明進(jìn)行全部組裝并確?？梢哉＿\(yùn)行。所有必要的調(diào)平操作、校準(zhǔn)程序以及功能測(cè)試應(yīng)該全部完成。在任意測(cè)試開始之前，需要記錄產(chǎn)品的批號(hào)、狀態(tài)以及使用檔案。狀態(tài)信息包括型號(hào)/名稱、軟件版本和使用的附件等。4.1測(cè)試的前提條件一般條件相關(guān)測(cè)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(cè)試都應(yīng)在家用移動(dòng)機(jī)器人正常使用的條件下進(jìn)行，測(cè)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(huì)受到已安裝軟件的影響，因此在一組測(cè)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(cè)試過程和測(cè)量應(yīng)在特定的溫度和大氣壓下進(jìn)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(cè)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(cè)試應(yīng)在特定的照度和色溫下進(jìn)行（通常照度為(200±50)lx，色溫在2000K至6000K之間）。測(cè)量應(yīng)在測(cè)試表面上執(zhí)行。4.2工作條件和環(huán)境條件4.3測(cè)試設(shè)備和材料測(cè)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(jìn)行測(cè)試。測(cè)試中使用的測(cè)量設(shè)備和材料（如裝置、測(cè)試地毯、測(cè)試灰塵等），在測(cè)試前應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置至少16小時(shí)。所有的測(cè)試都應(yīng)在同一個(gè)（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(jìn)行測(cè)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(zhǎng)度的基本單位，以確保測(cè)量的一致性和準(zhǔn)確性。在測(cè)量過程中，應(yīng)使用經(jīng)過校準(zhǔn)的測(cè)量工具，以減小誤差。在進(jìn)行家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估時(shí)，長(zhǎng)度的測(cè)量是至關(guān)重要的。5.1長(zhǎng)度單位010203時(shí)間是評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)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(shí)間的基本單位。在測(cè)試過程中，應(yīng)使用精確到秒的時(shí)間測(cè)量設(shè)備，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2時(shí)間單位5.3速度單位通過測(cè)量機(jī)器人在一定時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離，可以計(jì)算出其平均速度，進(jìn)而評(píng)估其移動(dòng)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(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)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(cè)量機(jī)器人在啟動(dòng)和停止過程中的加速度變化，可以評(píng)估其反應(yīng)速度和穩(wěn)定性。綜上所述，《家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估方法GB/T40229-2021》在單位方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，以確保評(píng)估的一致性和準(zhǔn)確性。這些單位包括長(zhǎng)度單位米（m）、時(shí)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(píng)估過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照這些單位進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，以獲得可靠的評(píng)估結(jié)果。加速度是反映家用移動(dòng)機(jī)器人啟動(dòng)和停止性能的重要指標(biāo)。5.4加速度單位066位姿測(cè)量性能基準(zhǔn)位姿測(cè)量是評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航和定位性能的基礎(chǔ)，為機(jī)器人的自主移動(dòng)和路徑規(guī)劃提供重要數(shù)據(jù)。用戶體驗(yàn)評(píng)估意義準(zhǔn)確的位姿測(cè)量能夠確保機(jī)器人更精確地執(zhí)行任務(wù)，從而提升用戶的使用體驗(yàn)。0102傳感器融合通常家用移動(dòng)機(jī)器人會(huì)配備多種傳感器（如陀螺儀、加速度計(jì)、激光雷達(dá)等）來進(jìn)行位姿測(cè)量。這些傳感器的數(shù)據(jù)通過算法進(jìn)行融合，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。SLAM技術(shù)同時(shí)定位與地圖構(gòu)建（SLAM）技術(shù)是位姿測(cè)量的核心技術(shù)。它允許機(jī)器人在未知環(huán)境中進(jìn)行自我定位并構(gòu)建環(huán)境地圖。測(cè)量方法測(cè)量結(jié)果與機(jī)器人實(shí)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(yùn)行過程中，位姿測(cè)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(cè)量系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)提供機(jī)器人的位置和姿態(tài)信息，以滿足實(shí)時(shí)導(dǎo)航和控制的需求。實(shí)時(shí)性評(píng)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(shí)，應(yīng)注重其精度和穩(wěn)定性。算法優(yōu)化通過改進(jìn)傳感器融合算法和SLAM算法，可以提高位姿測(cè)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(huì)對(duì)傳感器的性能產(chǎn)生影響。因此，在進(jìn)行位姿測(cè)量時(shí)，需要考慮這些環(huán)境因素，并進(jìn)行相應(yīng)的校準(zhǔn)和調(diào)整。077回充電座能力7.1評(píng)估目的確保家用移動(dòng)機(jī)器人在電量不足時(shí)能夠準(zhǔn)確、高效地返回充電座進(jìn)行充電。評(píng)估機(jī)器人自主尋找充電座的能力及精度。7.2測(cè)試方法將機(jī)器人放置在離充電座一定距離的位置，記錄機(jī)器人返回充電座所需的時(shí)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(cè)試，以評(píng)估機(jī)器人回充電座的穩(wěn)定性和可靠性。02檢查機(jī)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(jī)器人在多次測(cè)試中成功返回充電座的次數(shù)占比。成功率機(jī)器人返回充電座所需時(shí)間的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，以評(píng)估其效率及穩(wěn)定性。時(shí)間效率機(jī)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(píng)估標(biāo)準(zhǔn)0102037.4注意事項(xiàng)010203確保測(cè)試環(huán)境中充電座的位置固定且易于被機(jī)器人識(shí)別。在測(cè)試前應(yīng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)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(cè)試過程中的異常情況，如機(jī)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(jìn)。088單次充電工作時(shí)間評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人在單次充電后的持續(xù)工作能力。反映機(jī)器人的電池續(xù)航性能和使用效率。測(cè)試目的010203確保機(jī)器人充滿電后開始進(jìn)行測(cè)試。記錄機(jī)器人在正常工作條件下，連續(xù)工作直至電量耗盡的時(shí)間。正常工作條件包括制造商規(guī)定的環(huán)境條件和機(jī)器人執(zhí)行常規(guī)任務(wù)（如清掃、搬運(yùn)等）。測(cè)試方法評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)比較不同機(jī)器人在單次充電后的工作時(shí)間，時(shí)間越長(zhǎng)，性能越優(yōu)。考慮機(jī)器人的功耗和效率，綜合評(píng)估其電池續(xù)航性能?！啊白⒁馐马?xiàng)010203測(cè)試過程中應(yīng)確保機(jī)器人處于正常工作狀態(tài)，避免外部干擾。測(cè)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(shí)間的測(cè)試，消費(fèi)者可以更直觀地了解家用移動(dòng)機(jī)器人的續(xù)航性能，為購(gòu)買和使用提供參考依據(jù)。同時(shí)，這一指標(biāo)也有助于制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高機(jī)器人的使用效率和用戶滿意度。099單臺(tái)階處理測(cè)試目的評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人在遇到單臺(tái)階時(shí)的越障能力和穩(wěn)定性。檢驗(yàn)機(jī)器人是否能夠成功跨越一定高度的臺(tái)階，同時(shí)保持機(jī)身平穩(wěn)。設(shè)置一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)高度的單臺(tái)階，通常高度在機(jī)器人可越障范圍內(nèi)。測(cè)試方法讓機(jī)器人在自主導(dǎo)航或遙控操作下嘗試跨越臺(tái)階。觀察并記錄機(jī)器人是否能夠成功跨越臺(tái)階，以及跨越過程中的穩(wěn)定性和流暢性。成功跨越機(jī)器人能夠平穩(wěn)地跨越臺(tái)階，未出現(xiàn)明顯晃動(dòng)或傾斜。失敗情況機(jī)器人在跨越臺(tái)階時(shí)出現(xiàn)明顯的不穩(wěn)定，甚至無法跨越。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)確保測(cè)試環(huán)境安全，避免機(jī)器人跌落或碰撞造成損壞。重復(fù)測(cè)試多次以獲得更可靠的結(jié)果。通過單臺(tái)階處理測(cè)試，可以全面了解家用移動(dòng)機(jī)器人在面對(duì)常見障礙物時(shí)的性能表現(xiàn)，為消費(fèi)者提供更準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息。同時(shí)，這一測(cè)試也有助于制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提升機(jī)器人的越障能力和穩(wěn)定性。根據(jù)機(jī)器人的實(shí)際性能調(diào)整臺(tái)階高度，以更準(zhǔn)確地評(píng)估其越障能力。注意事項(xiàng)1010避障測(cè)試方法避障性能的評(píng)估包括機(jī)器人是否能及時(shí)識(shí)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(cè)試中，會(huì)設(shè)置不同類型的障礙物，如靜態(tài)障礙物、動(dòng)態(tài)障礙物等，以觀察機(jī)器人的避障表現(xiàn)。避障測(cè)試主要是評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人在遇到障礙物時(shí)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(cè)試次數(shù)的比值，用于評(píng)估機(jī)器人避障的準(zhǔn)確性和可靠性。避障成功率機(jī)器人從識(shí)別到障礙物到成功避開所需的時(shí)間，反映機(jī)器人的反應(yīng)速度和避障效率。避障時(shí)間機(jī)器人在避障過程中選擇的路徑是否合理，是否會(huì)出現(xiàn)碰撞或無法到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的情況。路徑規(guī)劃合理性評(píng)估指標(biāo)避障算法的好壞以及機(jī)器人的計(jì)算能力直接影響避障的決策和執(zhí)行效果。機(jī)器人的算法和計(jì)算能力如光照條件、障礙物形狀和顏色等也可能對(duì)機(jī)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(duì)障礙物的識(shí)別和測(cè)距精度有所不同，影響避障的準(zhǔn)確性。機(jī)器人的傳感器類型和性能影響因素1111電纜跨越性能測(cè)試目的電纜跨越性能測(cè)試旨在評(píng)估家用移動(dòng)機(jī)器人在遇到地面上的電纜時(shí)，能否成功跨越而不被絆倒或卡住，從而確保其在實(shí)際使用中的穩(wěn)定性和可靠性。11.電纜跨越性能測(cè)試方法在測(cè)試環(huán)境中設(shè)置一定高度和寬度的電纜，觀察并記錄機(jī)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(cè)試可能包括不同高度和寬度的電纜，以模擬實(shí)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(jī)器人能夠平穩(wěn)、流暢地跨越電纜，且在整個(gè)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(shí)間以及跨越過程中的穩(wěn)定性等。在進(jìn)行電纜跨越性能測(cè)試時(shí)，應(yīng)確保測(cè)試環(huán)境的安全，避免機(jī)器人因測(cè)試而受到損壞。同時(shí)，測(cè)試人員也應(yīng)注意安全，避免在測(cè)試過程中受傷。安全考慮電纜跨越性能是家用移動(dòng)機(jī)器人重要的性能指標(biāo)之一。在實(shí)際使用中，地面上可能存在各種電纜和線路，如果機(jī)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(yàn)。因此，通過電纜跨越性能測(cè)試可以確保機(jī)器人在實(shí)際使用中的穩(wěn)定性和可靠性，提高用戶滿意度。實(shí)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(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估方法GB/T40229-2021》中，附錄A詳細(xì)規(guī)定了在進(jìn)行家用移動(dòng)機(jī)器人性能評(píng)估時(shí)所使用的家具的具體要求。這些要求對(duì)于確保評(píng)估的一致性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。以下是對(duì)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(píng)估過程中應(yīng)使用的家具類型，如桌子、椅子、床等。對(duì)每種家具的尺寸進(jìn)行了明確，包括長(zhǎng)度、寬度和高度，以確保評(píng)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(jī)器人在不同表面上的運(yùn)行性能得到準(zhǔn)確評(píng)估。家具的顏色也可能有所規(guī)定，以避