TZRIA 002-2024 工业巡检四足机器人技术条件

ICS25-040-30CCSJ28团 体 标 准T/ZRIA002—2024工业巡检四足机器人通用技术条件Generaltechnicalspecificationsofindustrialinspectionquadrupedrobots2024-12-23发布 2025-01-01实施浙江省机器人产业发展协会  发布T/ZRIA002T/ZRIA002—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范围 3规范性引用文件 3术语和定义 3技术要求 4试验方法 7检验规则 13参考文献 15前 言本文件按照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相关专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由杭州云深处科技有限公司提出。本文件由浙江省机器人产业发展协会归口。本文件起草单位：杭州云深处科技有限公司、浙江大学、浙江省质量科学研究院、中国空间技术研(上海)本文件主要起草人：朱秋国、贾宁波、陈元杰、李超、刘永学、张虞旭驹、李琪、杨扬、孙昭龙、本文件的历次版本发布情况为：2024年12月首次发布。T/ZRIA002T/ZRIA002—2024PAGEPAGE10工业巡检四足机器人通用技术条件范围本文件规定了工业巡检四足机器人的术语和定义、技术要求、试验方法和检验规则。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2423.1-20082部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-20082部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.10-2019环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T4208-2017（IP代码）GB/T17625.2-200716AGB/T17626.2-2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.5-2019电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验第5部分：试验等级GB/T17888.3-2020机械安全接近机械的固定设施第3部分：楼梯、阶梯和护栏第5部分：楼梯的特殊要求DL/T2239-2021变电站巡检机器人检测技术规范第5部分：试验方案及判定准则术语和定义下列术语和定义适用于本文件。巡检四足机器人inspectionquadrupedrobot搭载检验测量装置代替或辅助人类在特定环境下完成巡视和检测任务的四足机器人（以下简称“机器人”）。[来源：GB/T44253-2024，3.2，有修改]步态quadrupedrobotgait机器人足端基于时间序列的相对位置关系。运动速度movementspeed机器人质心相对于地面的移动速度。有效负载efficientpayload机器人在连续行走90min的情况下所能承载负载的最大重量。可攀爬坡度climbableslopegradient机器人身背有效负载时能够完成上坡的最大坡度。可攀爬楼梯台阶高度stairclimbingheight机器人身背有效负载前提下，能够连续攀爬十级台阶时台阶的最大高度。重复导航位置精度repetitivenavigationlocationaccuracy机器人自主导航时重复多次到达同一个巡检置最的大误差。空载续航时间no-loadduration机器人无负载的条件下，在平坦路面持续运动的最长时间。有效负载续航时间payloadduration机器人有效负载的条件下，在平坦路面持续运动的最长时间。巡检速度inspectionSpeed机器人执行巡检作业时的运动速度。技术要求外观与结构要求外观要求机器人外观应符合以下要求：表面不应有明显的凹痕、划伤。表面应色泽均匀，不应有起泡、龟裂、脱落和磨损现象。c）金属零部件不应有锈蚀。应有标签及产品铭牌。应有涉及安全相关的明确警示标志。结构要求机器人结构应符合以下要求：应布局合理，装配方便，易于维修保养。零部件配合可靠，紧固部分无松动，活动部位润滑良好，减震可靠。c）不应有造成危险的锐边或棱角。d）开关、按钮等装置的位置合理、操作方便。组件要求机器人应包括：本体：四足机器人；巡检设备：云台、图像采集装置、拾音器和网络通讯模块等；c）其他：充电桩或充电房，无线基站。铭牌要求功能要求遥控功能机器人应可通过远程控制实现运动控制。通信功能机器人应具备无线通信功能。图传功能机器人应具备第一视角图传功能。建图导航功能机器人应具备通过激光雷达等设备采集环境信息，实现建图、定位和导航功能。自主充电功能机器人应具备自主运动到充电区域，与充电桩配合完成充电的功能。状态显示功能机器人应具备在日志中显示当前的工作状态功能。紧急停止功能机器人应具备在紧急情况下手动急停的功能。停止/避障功能表计识别功能机器人应具备识别出数字式表计和指针式表计数值的功能。开关状态识别功能机器人应具备识别出断路器分合指示、隔离开关刀闸位置、开关柜压板状态、测控屏空开位置的功能。信号指示灯识别功能机器人应具备识别出开关柜指示灯、汇控柜指示灯和二次屏柜指示灯状态的功能。性能要求运动速度机器人的最大运动速度应不小于4.2m/s。重复导航位置精度机器人的重复导航位置精度应不大于5cm。空载续航时间机器人的空载续航时间应不小于4h。有效负载续航时间机器人的有效负载续航时间应不小于90min。巡检速度机器人的平均巡检速度不小于1.3m/s。可攀爬坡度机器人的可攀坡坡度应不小于30°。可攀爬楼梯台阶高度机器人的可攀爬楼梯台阶高度应不小于20cm。电磁兼容性静电放电抗扰度GB/T17626.2-2018523浪涌（冲击）抗扰度GB/T17626.5-2019（冲击）53（冲击）抗扰度试验。电压波动和闪烁GB/T17625.2-200716A外壳防护性能GB/T4208-2017外壳防护等级（IP）IP66机械振动性能GB/T2423.10-20192Fc：振动（正弦）中的相f50Hz-500Hz10m/s²的振动。振动之后，设备不应发生损坏和零部件受振动脱落的现象，上电后应工作正常。温度适应性机器人在-20℃±2℃～55℃±2℃的温度条件下应能正常工作。防碰撞能力机器人应具备激光雷达和惯性传感器融合的实时环境感知定位能力和有效的碰撞检测与避障能力以及应急响应机制。防摔倒能力机器人应具备高精度地形识别和实时摔倒检测能力，自动调整姿态和路径以避免摔倒。识别能力表计识别率≥75%；开关状态识别率≥75%；c）信号指示灯识别率≥75试验方法外观和结构试验外观试验目视或手动检测外观、标识。[来源：GB/T20721-2022，7.2.1，有修改]结构试验目视或手动检测零部件松动、边缘棱角以及开关按钮等。组件试验目视或手动检测查看机器人的组件。功能试验遥控功能试验手柄和机器人相距1s内响应遥控指令，做出相应动作。通信功能试验应按如下步骤进行试验：将机器人放置在与控制终端通讯范围内；无线通信条件下控制机器人运动、停止、控制云台动作；c）无线通信条件下接收机器人采集的图像数据等信息；d）观察无线通信条件下控制机器人运动停止功能是否正常、控制云台转动功能是否正常，检查图像、数据等信息能否正常传输、通信。图传功能试验在控制终端检查显示画面是否流畅且为机器人的第一视角。建图导航功能试验应按如下步骤进行试验：搭建测试场景，将机器人放置于测试场景中；检查确认传感器和机器人可以正常工作，开启建将机器人放置于测试场景中并标定至少200自主充电功能试验应按如下步骤进行试验：a）在测试场地设置一个循环巡检任务；b）机器人载重20kg；设置机器人充电阈值；启动巡检任务，检查电量低于阈值时，机器人能否返回充电区域自主充电作为一次完整试验；e）10状态显示功能试验手动打开机器人的日志，查看机器人导航前的运动状态。5.2.7.紧急停止功能试验机器人应同时具备以下三个功能：a）在机器人运行时，手动同时按下手柄两侧摇杆，机器人应立即停止运动；b）在机器人运行时，手动关闭机器人后方急停按钮，机器人应立即停止运动；c）在机器人运行时，手动点击控制终端页面紧急停止按钮，机器人应立即停止运动。停止/避障功能试验按下列规定的试验步骤进行：将机器人置于设置测试场地中；5表计识别功能试验按下列规定的试验步骤进行:a）1000300m；b）10020m；501；表1表计布置要求内容表计识别室外试验场地布置要求表计识别室内试验场地布置要求表计类型指针式仪表、数显仪表、分合闸指示牌指针式仪表、数显仪表不同表计之间水平距离≥4m-不同表计之间垂直距离≤5m-表计距离地面高度1-5m1-2m3所有表计的读数进行调整,分别记录巡检任务开始的时刻和结束时刻,计算室外表计巡检识别完成总时间；3所有表计的读数进行调整,分别记录巡检任务开始的时刻和结束时刻,计算室内表计巡检识别完成总时间；33g）3表计识别结果满足要求的数量,每次巡检任务的准确率不低于75%,即满足要求的总数不应少于75个；h）对于非指针式表计,机器人识别结果与设定值完全一致符合要求;对于指针式表计,按公式（1）计算误差,误差小于±10%的机器人识别结果符合要求：�=|�−�|×100% （1）�式中：�—误差；�—机器人读数；�—实际读数；[来源：DL/T2239-2021,5.4.4,有修改]开关状态识别功能试验开关状态识别功能试验参照5.2.9方法执行。信号指示灯识别功能试验信号指示灯识别功能试验参照5.2.9方法执行。性能试验负载能力试验给机器人背载固定加装一定重量的负载；90min；a、b90min；运动速度试验a）将机器人置于水平路面，启动机器人加速至最高运动速度，并让机器人高速通过10m的测速区间；b）记录机器人的运动时间�,计算其运动速度：�=10；�c）试验重复3次，取3次的平均值为机器人的最大运动速度。重复导航位置精度试验AB50m；A、B、CA��0��0,��010A��1,��1,��1��10,��10,��10),并计算每A�1�2�10,其中，位置误差见公式（2）：��= ���−�02+���−02��−02,（�=1,2,…,10） d）取上述误差中的最大误差按照公式（3）计算：���=max{�},(�=1,2,…,10) （）即为机器人的重复导航位置精度。5.3.4.空载续航时间试验应按如下步骤进行试验：A、B、CA、B、C3有效负载续航时间试验应按如下步骤进行试验：20kgA、B、CA、B、C机器人运动至无法正常行走，记录此时机器人运动时间为机器人一次完整的续航时间；d）3巡检速度试验应按如下步骤进行试验：ABCD50ABsBC间CDs；A、B、C、DAB的用时tBC的用时CD的用时t；c）待机器人完成巡检作业后，按照公式������AB����������BC�𝐶�𝐶CD�𝐶

���d）ABBCCDv=���+���+�𝐶3可攀爬坡度测试应按如下步骤进行试验：a）1W（大于机器人身宽的两倍）L（大于机器人身长五倍）H0.75，斜坡坡度为α；1m/s（机器人四条腿均落在斜坡顶端），原路倒退回至坡底（机器人四条腿均离开斜坡表面）1c）5图1斜坡试验示意图可攀爬楼梯台阶高度测试应按如下步骤进行试验：210hGB/T17888.3-2020标准内第5部分5.1-5.5的要求；1m/s（机器人四条腿均落在楼梯顶端平台内）并原路倒退至楼梯底部（机器人四条腿均离开楼梯台阶）15h图2上台阶能力设施[来源：GB/T44251-2024，11.2，有修改]电磁兼容性试验静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验按照GB/T17626.2-2018中第5部分规定的试验方法进行。浪涌（冲击）抗扰度试验（冲击GB/T17626.5-2019（冲击抗扰度试验53（冲击）抗扰度试验方法进行。电压波动和闪烁试验电压波动和闪烁试验按照GB/T17625.2-2007中6.3规定的试验方法进行。外壳防护性能试验外壳防护性能试验按照GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）中第11部分规定的试验方法进行。机械振动性能试验GB/T2423.10-20192Fc：振动（正弦）规定的试验方法进行。温度适应性试验低温工作试验按照GB/T2423.1-2008第2部分规定的试验方法进行。高温工作试验按照GB/T2423.2-2008第2部分规定的试验方法进行。防碰撞功能试验防碰撞功能试验按照DL/T2239-2021第5部分规定的试验方法进行。防摔倒功能试验按下列规定的试验步骤进行：将机器人置于室内不少于3m的湿滑路面；使机器人按照巡检作业时的步态通过预设路线,观察机器人行走过程中是否稳定不摔倒。检验规则检验分类机器人检验分为型式检验和出厂检验。型式检验有下列情况之一时应进行型式检验：a）新产品或老产品转厂生产的试制定型；b）正常生产后如结构、材料、工艺有较大的改变,可能影响到设备性能时；c）产品停产两年以上,恢复生产时；d）出厂检验结果与上一次型式检验有较大差异时；e）国家有关部门要求进行型式检验时。抽样及判定规则如下：12若有不合格,应加倍抽样,对不合格项目进行复验,复验仍不合格,则判定型式检验不合格,其中安全性能不允许复检。出厂检验机器人都应由制造商按标准进行出厂检验，出厂检验内容符合表2的规定。表2出厂检验内容试验项目技术要求试验方法型式检验出厂检验1外观、结构和组件4.1.1、4.1.2、.1、5.1.2、5.1.3■■2遥控功能.1■■3通信功能.2■■4图传功能.3■