(高清版)GB∕T 37703-2019 地面廢墟搜救機器人通 用技術條件

ICS29.260GB/T37703—2019地面廢墟搜救機器人通用技術條件國家市場監(jiān)督管理總局中國國家標準化管理委員會IGB/T37703—2019 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14分類和型號編碼 34.1分類 34.2型號編碼 3 45.1基本要求 45.2外觀和結構 55.3移動性能 55.4控制性能 55.5作業(yè)性能 55.6通信性能 65.7安全保護性能 65.8環(huán)境適應性 65.9持續(xù)工作 65.10可靠性要求 6 66.1外觀和結構檢驗 66.2移動性能試驗 66.3控制性能試驗 6.4作業(yè)性能試驗 6.5通信性能試驗 6.6安全保護性能試驗 6.7環(huán)境適應性試驗 6.8持續(xù)工作時間試驗 6.9可靠性試驗 7檢驗規(guī)則 7.1檢驗分類 7.2檢驗項目 7.3出廠檢驗 7.4型式檢驗 8.2使用說明書 ⅡGB/T37703—20198.4運輸 8.5貯存 ⅢGB/T37703—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本標準由全國特種作業(yè)機器人標準化工作組(SAC/SWG13)提出并歸口。本標準起草單位：中國科學院沈陽自動化研究所、中國地震應急搜救中心、中機生產(chǎn)力促進中心、重慶德新機器人檢測中心有限公司、沈陽新松機器人自動化股份有限公司、北京郵電大學、福建省特種術研究院有限公司、中廣核研究院有限公司、中國安全生產(chǎn)科學研究院、上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術1GB/T37703—2019地面廢墟搜救機器人通用技術條件1范圍本標準規(guī)定了地面廢墟搜救機器人的術語和定義、分類和型號編碼、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)本標準適用于能夠在地面移動，進入建筑廢墟環(huán)境，執(zhí)行應急救援任務的地面廢墟搜救機器人系統(tǒng)。本標準不適用于飛行搜救機器人系統(tǒng)。本標準不適用于爆炸性、核輻射、高溫等特殊環(huán)境中使用的地面廢墟搜救機器人。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T2423.7—2018環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ec:粗率操作造成的沖擊(主要用于設備型樣品)GB2894安全標志及其使用導則GB/T4025—2010人機界面標志標識的基本和安全規(guī)則指示器和操作器件的編碼規(guī)則GB/T4208—2017外殼防護等級(IP代碼)GB5226.1—2008機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件GB/T7251.8—2005低壓成套開關設備和控制設備智能型成套設備通用技術要求GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T11533標準對數(shù)視力表GB/T12643—2013機器人與機器人裝備詞匯GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術條件GB/T16754—2008機械安全急停設計原則GB/T36239—2018特種機器人術語GB50171電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范JB/T8896—1999工業(yè)機器人驗收規(guī)則3術語和定義GB/T12643—2013、GB/T36239—2018界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了GB/T12643—2013、GB/T36239—2018中的一些術語和定義。3.1因外力作用導致建筑結構的破壞、坍塌，形成臨時穩(wěn)定狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)的結構物。2GB/T37703—2019地面廢墟搜救機器人groundrobotforsearchandrescueinruins境，輔助和/或替代救援人員執(zhí)行搜索與救援任務的地面移動式救援機器人。能使移動機器人整體位姿發(fā)生改變的載體。[GB/T36239—2018,定義2.1.8]一套具有邏輯控制和動力功能的系統(tǒng)，能控制和監(jiān)測機器人機械結構并與環(huán)境(設備和使用者)進行通信。[GB/T12643—2013,定義2.7]探測裝置detectiondevice用于獲取環(huán)境、搜救對象等信息的裝置。輔助救援裝置assistantrescuedevice通信裝置communicationdevice實現(xiàn)機器人本體與操控單元間信息傳遞的裝置。通行入口entrance機器人進出廢墟的入口，包括但不限于倒塌建筑自然形成的入口、由救援人員建立的入口。通過操作員與機器人間的信息交互，實現(xiàn)操作、控制機器人的裝置。[GB/T36239—2018,定義2.5.2]3.10遙控控制teleoperationcontrol由操作員從本地連續(xù)控制遠地機器人或機器人裝置的作用力與運動，有目的地執(zhí)行預期任務。3.113.12基于當前狀態(tài)和感知信息，無人為干預條件下，有目的地執(zhí)行預期任務。3GB/T37703—20194分類和型號編碼a)搜索型；b)輔助救援型；c)復合型。b)半自主控制；a)有線通信；b)無線通信；c)有線無線兼?zhèn)渫ㄐ?。號、設計代號組成，編碼規(guī)則符合GB/T36321的規(guī)定。設計代號由產(chǎn)品特征代號和設計順序代號組——設計順序代號—產(chǎn)品特征代號—功能代號——空問代號—行業(yè)代號一名稱代號—企業(yè)代號類型漢語拼音符號基礎搜索型輔助救援型FuZhuJiuYuan復合型4GB/T37703—2019表2控制方式分類代號類型漢語拼音符號基礎遙控控制YaoKongYK半自主控制BanZiZhuBZ自主控制表3通信方式分類代號類型漢語拼音符號基礎有線通信YouXian無線通信WuXianWX有線無線兼?zhèn)渫ㄐ臞ianBei5技術要求5.1基本要求地面廢墟搜救機器人的基本功能配置應符合表4規(guī)定。表4基本功能配置表功能搜索型復合型移動▲▲▲控制▲▲作業(yè)功能▲▲生命搜索▲▲輔助救援▲通信▲▲安全保護操作安全▲▲異常報警▲▲耐溫、耐濕▲▲▲防塵、防水▲▲耐跌落▲▲▲▲可靠性▲▲▲注：“▲”表示該分類機器人應配置的功能；“—”表示該分類機器人無此功能。5GB/T37703—20195.2外觀和結構機器人外觀和結構應符合：b)金屬零件不應有銹蝕；5.3移動性能移動性能參數(shù)要求行走速度不小于0.2m/s越障高度不小于0.25m爬坡角度不小于30°爬樓梯尺寸踏步寬度不小于0.26m、高度不大于0.175m越溝寬度不小于0.20m轉彎半徑小于0.1m操作指令應具有互鎖能力。5.5作業(yè)性能搜索型機器人作業(yè)性能應滿足如下要求：a)應能實時檢測到半徑2m內被搜救者發(fā)出的聲音，點聲源強度40dB～80dB,可靠度大b)光照強度小于0.0011x的條件下，應能獲取與清晰呈現(xiàn)地面廢墟搜救機器人前端2m內環(huán)境圖像能力，可靠度大于80%;c)溫度測量誤差應小于0.5℃。輔助救援型機器人作業(yè)性能應滿足如下要求：a)光照強度小于0.0011x的條件下，應能獲取與清晰呈現(xiàn)地面廢墟搜救機器人前端2m內環(huán)境圖像能力，可靠度大于80%;b)溫度測量誤差應小于0.5℃;c)氧氣濃度測量誤差應小于5%;6GB/T37703—2019d)具備送水、送氣功能，要求送水管流量應大于或等于45mL/min,送氣量應大于或等于800mL/min。5.6通信性能5.6.2采用無線通信時，空曠無遮擋條件下，通信距離應大于100m。5.6.3采用有線通信時，線纜長度應大于20m。5.7安全保護性能5.7.1機器人本體和操控單元控制器的安裝和接線應符合GB50171的規(guī)定。5.7.2機器人本體和操控單元控制器的技術特性應符合GB/T7251.8—2005中5.2、5.4、5.5的規(guī)定。5.7.3具有急停按鈕，應符合GB/T16754—2008中4.4規(guī)定的要求。5.7.4電源電路與殼體之間應絕緣，絕緣電阻不應低于2MQ。5.8環(huán)境適應性5.8.1在表6耐溫耐濕環(huán)境條件下使用時，應能保持正常。表6耐溫耐濕環(huán)境條件環(huán)境條件工作條件一般條件中等條件惡劣條件環(huán)境溫度0℃~+40℃—20℃~+55℃—50℃~+85℃相對濕度5.8.2防塵防水防護等級不低于IP54。5.8.3機器人從不低于0.5m的高度跌落到地面后應能正常工作。5.9持續(xù)工作無外接動力源時，連續(xù)工作時間應不小于1h。5.10可靠性要求平均無故障工作時間應不小于72h,平均修復時間不大于3h。6試驗方法6.1外觀和結構檢驗應在常規(guī)環(huán)境條件、機器人處于初始狀態(tài)下進行目測觀察檢驗。6.2移動性能試驗建立寬度l?、高度l?的矩形通行入口，見圖2。操作機器人穩(wěn)定、安全進入矩形通道，目測機器人能否通過矩形通道。7GB/T37703—20192——入口。圖2矩形通道示意圖建立如圖3所示的U型通道，通道內部截面尺寸為l?×ls,操作機器人進入通道，并沿通道運動，測量機器人進入的最遠距離。測試過程不準許人工干預。a)U型通道尺寸圖b)U型通道內部截面空間尺寸圖22圖3U型通道示意圖86.2.3行走速度建立如圖4所示的水泥地面直線路徑，路徑長度l不小于20m,路徑線涂0.08m寬的黃色顏料。要求操作機器人連續(xù)運行，保持移動底盤覆蓋路徑線，完成1次路徑，采用秒表計時，路徑長度除以時間即為行走速度。測試過程不準許人工干預，重復完成試驗3次，取速度的最大值作為行走速度。說明：圖4直線路徑環(huán)境示意圖6.2.4越障高度建立如圖5所示的垂直障礙，由啟動區(qū)域A、垂直障礙B、著陸區(qū)域C和圍墻D組成，表面材質為歐松板。測試過程中，機器人由啟動區(qū)域開始運動，翻越垂直障礙到達著陸區(qū)域，如果成功越過垂直障礙，記錄一次成功試驗；如果穿越過程中發(fā)生穿越失敗或自身故障，記錄一次失敗試驗。測試過程不準許人工干預，重復完成試驗10次，允許失敗1次。單位為米B——垂直障礙；C—-—著陸區(qū)域；D——圍墻。圖5垂直障礙物測試環(huán)境示意圖9GB/T37703—2019建立如圖6所示的傾斜平面試驗環(huán)境，傾斜平面表面材質為歐松板，平面上設計4個停靠點(A、B、線抵達B點或C點或D點，要求機器人偏離路徑的寬度不超過機器人寬度的一半。如果成功爬坡，記許失敗1次。c)對角線路徑示意圖d)豎直線路徑44建立如圖7所示的樓梯測試環(huán)境，樓梯踏步高度l?、寬度l?4、表面材質為歐松板。測試過程中，從果穿越過程中發(fā)生穿越失敗或自身故障，記錄一次失敗試驗。測試過程不準許人工干預，重復完成試驗10次，允許失敗1次。單位為米圖7樓梯測試環(huán)境示意圖構建如圖8所示的測試環(huán)境，由啟動區(qū)域A、著陸區(qū)域C、水平溝B以及圍墻D組成，表面材質為歐松板。測試過程中，機器人由啟動區(qū)域中心，穿越水平溝到達著陸區(qū)域中心。如果機器人從啟動區(qū)到達著陸區(qū)，記錄一次成功試驗。如果機器人從啟動區(qū)沒有到達著陸區(qū)，記錄一次失敗試驗。要求測試過程不準許人工干預，重復完成試驗10次，允許失敗1次。GB/T37703—2019單位為米0.250.45圖8水平溝測試環(huán)境示意圖操作地面廢墟搜救機器人在水平地面上順時針、逆時針方向旋轉，測量機器人旋轉中心到機器人形心的距離。要求順時針旋轉重復完成試驗5次，逆時針旋轉重復完成試驗5次，取測量值的最小值為轉彎半徑。6.3控制性能試驗機器人本體、操控單元按鈕開關布局合理，操作方便。全部按鈕開關動作靈活可靠、正確完成按鈕的指令功能。視檢按鈕、指示燈顏色應符合GB/T4025—2010中4.2.1.1的規(guī)定，功能應正常。GB/T37703—2019通過操控單元實現(xiàn)所有指令動作，檢查機器人動作是否正確，檢查全部聯(lián)鎖功能。延遲時間采用往接收到應答數(shù)據(jù)后，再次發(fā)送指令，重復試驗1000次后停止計時，取計時時間間隔的千分之一為延遲時間。6.4作業(yè)性能試驗6.4.1聲音檢測試驗建立如圖9所示的測試環(huán)境，測試環(huán)境噪聲小于40dB,測試目標應符合附錄A要求，機器人操控單元與測試目標距離l不小于10m。測試過程中，機器人沿測試目標圓周路徑線移動，順次在4個測試點處停留，搜索聲音信號，全部獲得4個測試點處的聲音信號，記錄一次成功試驗。要求重復完成試驗10次，允許失敗2次，操控單元處能夠準確獲取聲音信息。說明：l——機器人操控單元與測試目標距離。建立如圖10所示的密閉空間，空間內無光源，標準視力表滿足GB/T11533的規(guī)定。檢測人員視力不小于5.0,視檢環(huán)境照度不低于3001x,且避免陽光或強光直射。用操控單元顯示機器人采集的現(xiàn)場視頻信息，檢測人員能夠清晰觀察到視力表中視力4.0以上的“E”形視標。要求重復完成試驗10次，允許失敗2次。GB/T37703—2019單位為米>1.2>1.2>3.22E——標準視力表。圖10視覺測試環(huán)境示意圖將機器人所測量的環(huán)境溫度值與標準儀器所測溫度值進行比較。貼近機器人的氧氣傳感器通入標準濃度的氧氣，機器人的測量值與標準值進行對比。6.4.5送水功能試驗操作地面廢墟搜救機器人執(zhí)行供水作業(yè)持續(xù)30s,用分度值不大于1mL的量杯測量供水總量，供水總量除以作業(yè)持續(xù)時間即為送水量。操作地面廢墟搜救機器人執(zhí)行供氣作業(yè)，用精度不小于2.5級的氣流量計測出氣流量，要求作業(yè)時間大約30s。6.5通信性能試驗GB/T37703—2019試驗應在長度大于120m,寬度大于15m的平坦路面上進行，建立如圖9所示的無外界干擾測試環(huán)境，測試目標應符合附錄A要求，操控單元與測試目標的距離1不小于100m。測試過程中，機器人沿測試圓周路徑線移動，順次在4個測試點處停留，搜索到警示標志后停止。要求在4個測試點處，操控單元能夠呈現(xiàn)警示標志影像及聲音。參照6.5.2建立測試環(huán)境，要求操控單元距測試目標不小于20m,在4個測試點處，操控單元能夠呈現(xiàn)警示標志影像以及聲音。6.6安全保護性能試驗6.6.1視檢控制系統(tǒng)的安裝、接線，判斷試驗結果是否符合GB50171的規(guī)定。6.6.2按照GB/T7251.8—2005中第7章的規(guī)定對機器人本體和操控單元控制器進行試驗。6.6.3檢查急停按鈕，按下急停按鈕，檢查機器人動力電源是否切斷。6.6.4絕緣電阻按照GB5226.1—2008中18.3的規(guī)定要求進行。6.7環(huán)境適應性試驗6.7.1耐溫耐濕環(huán)境試驗按照JB/T8896—1999中5.10規(guī)定進行。6.7.2防塵防水試驗按照GB/T4208—2017中13.4、14.2.4規(guī)定進行。6.7.3耐跌落試驗按照GB/T2423.7—2018中5.2所述的方法1規(guī)定進行。6.8持續(xù)工作時間試驗用機器人操控單元操作機器人，持續(xù)執(zhí)行搜索與輔助救援作業(yè)工作1h。要求試驗過程中不允許機器人補充能源。6.9可靠性試驗按照用戶規(guī)格書中的約定進行平均無故障工作時間、平均修復時間試驗。7檢驗規(guī)則7.1檢驗分類7.1.1產(chǎn)品檢驗分為出廠檢驗(交收檢驗)和型式檢驗(例行檢驗)。7.1.2產(chǎn)品交貨時應進行的各項試驗，統(tǒng)稱為出廠檢驗。7.1.3對產(chǎn)品質量進行全面考核，及按產(chǎn)品標準中規(guī)定的技術要求全部進行檢驗，稱為型式檢驗。7.1.4有下列情況之一時，一般應進行型式檢驗：a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉廠生產(chǎn)的試制定型鑒定時；c)正常生產(chǎn)的產(chǎn)品，每隔3年或累計臺數(shù)大于50臺時；d)產(chǎn)品停產(chǎn)3年恢復生產(chǎn)時；e)出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；f)國家市場監(jiān)督管理部門提出要求時。GB/T37703—20197.2檢驗項目檢驗項目見表7。表7檢驗項目序號檢驗項目試驗方法出廠檢驗型式檢驗1外觀與結構OO2移動性能通行入口O3進入距離O4行走速度O5越障高度O6爬坡角度O7爬樓梯能力O8越溝寬度—O9轉彎半徑O控制性能按鈕功能OO顯示OO動作OO作業(yè)性能聲音OO視覺OO溫度、氧氣OO送水、送氣6.4.5、6.4.6OO通信性能OO安全保護性能OO環(huán)境適應性耐溫耐濕O防塵防水O耐跌落—O持續(xù)工作時間O可靠性O7.3出廠檢驗7.3.1每臺機器人都應進行出廠檢驗，并由制造單位的質量檢驗部門負責實施。7.3.2出廠檢驗項目全部檢驗合格后，出具產(chǎn)品合格證。7.3.3檢驗中出現(xiàn)某項目不符合要求或發(fā)生故障時，應查明原因，進行返修，對該項重新檢驗。在重新檢驗中，該項目再次出現(xiàn)不符合要求或發(fā)生故障時，則該產(chǎn)品被判為不合格。GB/T37703—20197.4.4檢驗后出具型式檢驗報告。使用說明書按GB/T9969的規(guī)定編寫。8.3.2包裝標志應符合GB/T191中的規(guī)