TZSRA 003-2024 特種四足機(jī)器人本體技術(shù)要求

ICS13.340CCSA90團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/ZSRA003—2024特種四足機(jī)器人本體通用技術(shù)要求Generaltechnicalrequirementsforspecialquadrupedrobotontology2024-12-10發(fā)布 2024-12-10實(shí)施中關(guān)村融智特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 發(fā)布T/ZSRA003—2024T/ZSRA003—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1技術(shù)要求 2試驗(yàn)方法 5檢驗(yàn)規(guī)則 9標(biāo)志和說明 9前 言GB/T1.1—20201本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村融智特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口。（天津（北京T/ZSRA003—2024T/ZSRA003—2024PAGEPAGE1特種四足機(jī)器人本體通用技術(shù)要求范圍（領(lǐng)域應(yīng)用的特種四足機(jī)器人本體，不適用于消費(fèi)、娛樂等領(lǐng)域應(yīng)用的四足機(jī)器人。規(guī)范性引用文件GB/T17626.2-2018GB/T17626.3-201617626.8-2006GB/T17626.11-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T2423.1-2008電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A：低溫GB/T2423.2-2008電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B：高溫術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。四足機(jī)器人四足機(jī)器人是利用四條腿型機(jī)構(gòu)（含衍生形態(tài)）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的移動機(jī)器人。特種四足機(jī)器人特種四足機(jī)器人特指軍警、應(yīng)急、特殊民用（如電力、石油、石化、礦業(yè)等）領(lǐng)域應(yīng)用的四足機(jī)器人（以下簡稱機(jī)器人）。機(jī)器人包含機(jī)器人本體及機(jī)器人業(yè)務(wù)模塊。機(jī)器人本體機(jī)器人中除去跟具體業(yè)務(wù)場景任務(wù)執(zhí)行相關(guān)的業(yè)務(wù)模塊（軟硬件）后負(fù)責(zé)機(jī)器人整體運(yùn)動的機(jī)械電子系統(tǒng)（以下簡稱機(jī)器人本體）。機(jī)器人業(yè)務(wù)模塊機(jī)器人中除去機(jī)器人本體后與執(zhí)行具體行業(yè)級任務(wù)相關(guān)的軟硬件模塊（以下簡稱業(yè)務(wù)模塊）。業(yè)務(wù)接口（軟硬件）機(jī)器人本體具備的加裝業(yè)務(wù)模塊所需要的軟硬件接口。額定負(fù)載在滿足正常運(yùn)行（額定續(xù)航、額定速度）情況下作用于機(jī)器人本體且不會使機(jī)器人性能降低的最大負(fù)載。額定速度機(jī)器人本體滿足正常運(yùn)行（額定續(xù)航、額定負(fù)載）情況下設(shè)定的速度?？膳逝罉翘莞叨葯C(jī)器人本體在額定負(fù)載下所能攀爬連續(xù)樓梯（不少于十級樓梯）的單級樓梯高度?？膳逝佬逼缕露葯C(jī)器人在額定負(fù)載下能夠完成上坡和下坡的斜坡坡度。續(xù)航時間3.10.1空載續(xù)航時間機(jī)器人在無負(fù)載的條件下，能夠在額定速度下持續(xù)正常行走的時間。3.10.2額定負(fù)載續(xù)航時間機(jī)器人在額定負(fù)載的條件下，能夠在額定速度下持續(xù)正常行走的時間。防護(hù)等級按標(biāo)準(zhǔn)GB/T4208-2017規(guī)定的檢驗(yàn)方法,確定外殼對人接近危險(xiǎn)部件、防止固體異物進(jìn)入或水進(jìn)入所提供的保護(hù)程度。技術(shù)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。金屬零部件不應(yīng)有銹蝕。應(yīng)有標(biāo)簽或產(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。不能有造成危險(xiǎn)的銳邊或棱角。開關(guān)、按鈕等裝置的位置合理、操作方便。機(jī)器人布置的電氣線路應(yīng)排列整齊、固定牢靠、走向合理，便于安裝、維護(hù)，并用醒目的顏色和標(biāo)志加以區(qū)分。功能要求運(yùn)動功能通信功能機(jī)器人本體應(yīng)具備通信功能（無線或有線），能與控制端或后臺進(jìn)行通訊。接口功能（軟硬件（自檢功能機(jī)器人本體應(yīng)具備自檢功能，對自身電量、運(yùn)行狀態(tài)、異常及故障情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，能夠按需上報(bào)。狀態(tài)顯示功能機(jī)器人本體可顯示或通過終端顯示或播報(bào)工作狀態(tài)、運(yùn)行情況等信息。運(yùn)行記錄功能機(jī)器人本體當(dāng)前及最近的工作狀態(tài)應(yīng)能在日志中顯示。安全性要求緊急停止功能機(jī)器人本體需具備在運(yùn)行中因特殊情況（涉及人身安全、環(huán)境安全或業(yè)務(wù)安全等）而接受終止命令（自動觸發(fā)或人工觸發(fā)停/避障功能機(jī)器人應(yīng)具備停/避障功能，在移動過程中遇障礙物時能自動進(jìn)行停止移動或繞過障礙物動作，具體停/避障檢測范圍及應(yīng)對策略需根據(jù)不同機(jī)器人本體情況及業(yè)務(wù)場景情況進(jìn)行定義。異常處理機(jī)制性能要求額定負(fù)載根據(jù)機(jī)器人本體的實(shí)際情況，額定負(fù)載通用要求分為幾檔：不小于20kg；20kg以下不小于10kg；10kg以下不小于5kg。具體負(fù)載能力以業(yè)務(wù)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)為準(zhǔn)，根據(jù)業(yè)務(wù)需要可有差異化設(shè)計(jì)。額定速度機(jī)器人的額定速度通用要求為1.0m/s，具體以滿足業(yè)務(wù)作業(yè)需求及設(shè)計(jì)為準(zhǔn)，可有差異化設(shè)計(jì)。原地轉(zhuǎn)向機(jī)器人本體應(yīng)能支持原地轉(zhuǎn)向。非平地運(yùn)動性能機(jī)器人需具備的非平地運(yùn)動特性，以下為通用要求，根據(jù)業(yè)務(wù)需要可有差異化設(shè)計(jì)：可連續(xù)攀爬樓梯高不低于18cm；可攀爬斜坡角不低于30°；可跨溝壑不低于30cm；可在草地、沙石地、泥地等特殊地形行走；e）可涉水深度不低于30cm。續(xù)航能力2h防滑能力機(jī)器人本體在相應(yīng)作業(yè)場景內(nèi)移動時不應(yīng)發(fā)生打滑摔倒。電磁兼容性要求靜電放電抗擾度機(jī)器人應(yīng)能承受GB/T17626.2-2018規(guī)定的靜電放電抗擾度試驗(yàn)。射頻電磁場輻射抗擾度機(jī)器人應(yīng)能承受GB/T17626.3-2016規(guī)定的射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)。工頻磁場抗擾度機(jī)器人應(yīng)能承受GB/T17626.8-2006規(guī)定的工頻磁場抗擾度試驗(yàn)。外殼防護(hù)性能需要進(jìn)行室外作業(yè)的機(jī)器人外殼防護(hù)等級應(yīng)滿足GB/T4208-2017中規(guī)定的IP54環(huán)境適應(yīng)性要求機(jī)器人應(yīng)滿足其具體作業(yè)行業(yè)場景所要求的溫度、濕度、酸堿度等環(huán)境適應(yīng)性的正常工作的能力。其中：高溫滿足GB/T2423.2—2008的高溫試驗(yàn)、低溫滿足GB/T2423.1—2008的低溫試驗(yàn)、濕熱滿足GB/T2423.2—2006的濕熱試驗(yàn)，其它環(huán)境適應(yīng)性根據(jù)具體作業(yè)要求滿足相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范。試驗(yàn)方法外觀檢查在良好的光線條件下，目測檢查機(jī)器人外觀應(yīng)符合4.1中的外觀要求。結(jié)構(gòu)檢查在良好的光線條件下，目測檢查機(jī)器人結(jié)構(gòu)應(yīng)符合4.2中的結(jié)構(gòu)要求。功能試驗(yàn)運(yùn)動功能通訊功能按以下步驟進(jìn)行試驗(yàn)：通過遙控終端或系統(tǒng)后臺向機(jī)器人本體下達(dá)運(yùn)動指令，觀察機(jī)器人是否接受指令并準(zhǔn)確執(zhí)行；檢查機(jī)器人是否能按照指令，將自身或采集到的信息上傳至遙控終端或系統(tǒng)后臺。業(yè)務(wù)接口功能檢查機(jī)器人本體的接口是否能夠正常接入對應(yīng)外接業(yè)務(wù)模塊并正常運(yùn)行。自檢功能按以下步驟進(jìn)行試驗(yàn)：將機(jī)器人本體準(zhǔn)備完畢，放置在準(zhǔn)備區(qū)域；確認(rèn)機(jī)器人本體處于正常狀態(tài)下，模擬異常或故障情況，例如斷開任一驅(qū)動模塊、檢測設(shè)備、遙控裝置等電源或信號，檢查是否報(bào)警提示，將異?；蚬收闲畔⑸蟼鬟b控終端或系統(tǒng)后臺；狀態(tài)顯示功能檢查機(jī)器人本體是否能顯示或通過終端顯示或播報(bào)工作狀態(tài)、運(yùn)行情況等信息。運(yùn)行記錄功能安全性功能緊急停止功能檢查機(jī)器人本體是否具備緊急停止功能，能在正常運(yùn)行中根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則響應(yīng)終止命令。停/避障功能機(jī)器人正常運(yùn)行；在機(jī)器人行駛路徑上布置障礙物；檢查機(jī)器人是否在障礙物前停止或繞行。異常處理機(jī)制檢查機(jī)器人本體在檢測到異常參數(shù)時，是否根據(jù)設(shè)計(jì)好的規(guī)則進(jìn)行處理。性能檢測額定負(fù)載機(jī)器人本體搭載額定值的負(fù)載，在正常工況下運(yùn)行，檢查機(jī)器人是否能夠正常工作。額定速度布置長度為L的測速區(qū)間，L不小于5倍的機(jī)器人本體最大身長；在測速區(qū)間前后各布置供機(jī)器人充分加速的加速區(qū)間與安全停止的減速區(qū)間，并在測速區(qū)間前后布置起始線與終止線；運(yùn)行機(jī)器人充分加速后移動通過測速區(qū)間，記錄機(jī)器人通過測速區(qū)間的時間t，通過L/t根據(jù)計(jì)算機(jī)器人通過測速區(qū)間的平均速度；重復(fù)測試3次，取平均值作為測試結(jié)果，對比是否符合額定速度要求。原地轉(zhuǎn)向機(jī)器人以機(jī)身中心為軸，進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符4.4.3中的規(guī)定要求。非平地運(yùn)動性能攀爬樓梯在試驗(yàn)場地布置樓梯臺階，臺階寬度W應(yīng)不小于機(jī)器人身寬的兩倍；樓梯至少設(shè)置有10個臺階，每個臺階高度為H,臺階高度不低于18cm；操作機(jī)器人進(jìn)行前進(jìn)/后退運(yùn)動，使其爬上全部臺階后并走下，記為1次試驗(yàn)；試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行5次，5次全部通過則認(rèn)為合格。攀爬斜坡選擇坡寬WL不小于機(jī)器人身長五倍的斜坡進(jìn)行爬坡能力試驗(yàn)；斜坡坡度為α，坡度α不低于30°；操作機(jī)器人進(jìn)行前進(jìn)/后退運(yùn)動，使其從坡底行走至坡頂并從坡頂原路退回至坡底，記為1次試驗(yàn)；試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行5次，5次全部通過則認(rèn)為合格?？缭綔羡謶?yīng)按如下步驟對加裝好業(yè)務(wù)模塊后的四足機(jī)器人進(jìn)行試驗(yàn)：選擇一段平地道路，道路寬度W不小于機(jī)器人身寬的兩倍，道路上有長L的溝壑，L不小于30cm；操作機(jī)器人在道路上進(jìn)行前進(jìn)，使其能順利的全身通過溝壑，記為1次試驗(yàn)；試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行5次，5次全部通過則認(rèn)為合格。續(xù)航能力機(jī)器人本體空載續(xù)航機(jī)器人充滿電后在正常工況下空載運(yùn)行，直至機(jī)器人低電量預(yù)警或停止不動，記錄空載運(yùn)行時間，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在模擬場地進(jìn)行；機(jī)器人空載進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(或遙控操作)；啟動機(jī)器人執(zhí)行循環(huán)運(yùn)動（或人為遙控操作），中間不允許充電；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判定是否符合4.4.5要求。機(jī)器人有效負(fù)載續(xù)航在模擬場地進(jìn)行；機(jī)器人加裝所需作業(yè)模塊，進(jìn)行循環(huán)任務(wù)(或遙控任務(wù))；啟動機(jī)器人執(zhí)行循環(huán)任務(wù)（或人為遙控任務(wù)），中間不允許充電；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判定是否符合5.4.5要求。防滑能力目測機(jī)器人在相應(yīng)作業(yè)場景地面行走時，是否有出現(xiàn)足底打滑摔倒現(xiàn)象。電磁兼容性要求靜電放電抗擾度按照GB/T17626.2-2018射頻電磁場輻射抗擾度按照GB/T17626.3-2016規(guī)定進(jìn)行射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)，試驗(yàn)期間和試驗(yàn)后機(jī)器人應(yīng)能正常工作。工頻磁場抗擾度按照GB/T17626.8-2006外殼防護(hù)性能此項(xiàng)試驗(yàn)要求針對需要進(jìn)行室外作業(yè)的機(jī)器人。GB/T4208-2017中規(guī)定的試驗(yàn)要求和試驗(yàn)方法進(jìn)行。環(huán)境