DB31-T 1624-2025 机器人智能化等级评价指南

机器人智能化等级评价指南Guidelinesfortheev上海市市场监督管理局发布I前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14总体原则 15智能化要素 16智能化等级 2附录A(资料性)智能化等级应用示例 6附录B(资料性)各智能化要素中子要素及其智能化评价项目说明 7附录C(资料性)要素、子要素、智能化评价项目名称及代号 附录D(资料性)子要素智能化水平分级示例 附录E(资料性)要素智能化水平分级示例 附录F(资料性)智能化等级评价依据 参考文献 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这些专利的责任。本文件由上海市经济和信息化委员会提出并组织实施。本文件由上海市人工智能标准化技术委员会归口。本文件起草单位：上海机器人产业技术研究院有限公司、人形机器人(上海)有限公司、上海飒智智能科技有限公司、上海国评智检机器人有限公司、上海市普陀区消防救援局、上海擎朗智能科技有限公司、上海电器科学研究院、同济大学、工业互联网创新中心(上海)有限公司、上海钛米机器人股份有限公司、杭州宇树科技有限公司、上海禾赛科技有限公司、上海海关机电产品检测技术中心。本文件主要起草人：郑军奇、刘宇飞、张建政、周梅杰、唐毅、范佳琪、唐旋来、邢琳、李泳耀、林雪琴、夏爱红、何斌、周艳敏、张旻、苏至钒、王俊芳、李呈光、王佳琦。11范围本文件给出了机器人智能化等级评价的总体原则，提供了机器人智能化要素和智能化等级的指导。本文件适用于机器人及其系统的智能化等级评价。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GB/T12643机器人词汇3术语和定义GB/T12643界定的以及下列术语和定义适用于本文件。机器人智能化robotintellectualization机器人感知、认知、决策等功能在非结构化或动态环境下实现自主作业的能力。4总体原则4.1机器人智能化等级评价宜由第三方机构开展，评价原则包括但不限于：——科学性和客观性：智能化等级评价以机器人核心技术为基础，宜采用量化指标，避免主观臆 可操作性和可验证性：要素智能化等级评价宜在规范的测试场景、工具和流程下开展，评价过程考虑结果的可复现性；——多维度综合评价原则：结合应用场景，宜充分考虑各个子要素、要素之间的协调性，多维度综合体现用户导向和社会价值；——开放性与透明度原则：评价过程宜公开透明。4.2评价结果可作为各类机器人产品推荐智能化水平、合同签订、技术文件等制定的重要依据，示例可参考附录A。5智能化要素5.1机器人智能化模型是从机器人感知、执行、交互、决策、认知5个方面描述其基本属性和相互关系的一种表现形式，见图1。2其其他推理理解建模其他优化规划其他多机交互操作交互人机交互其他操作执行移动执行其他触觉嗅觉听觉视觉图1机器人智能化模型5.2机器人智能化模型要素见表1,各要素中子要素及其智能化评价项目的说明参考附录B,其中智能化评价项目可用于智能机器人要素智能化水平评价。要素、子要素、智能化评价项目名称及代号可参考表1机器人智能化模型要素智能化评价项目1感知2听觉34嗅觉56789语音交互、表情交互、文字交互、肢体语言交互、界面交多机交互多机交互等决策规划任务规划、动作规划、路径规划、不确定环自适应标定技术、可强化的物体操纵技术、机器学习技术、知识库扩充等多传感器融合决策、在线学习决策等认知6智能化等级6.1智能化等级分类6.1.1机器人智能化等级评价包括单要素智能化评价与综合智能化评价，机器人要素智能化感知、执行、交互、决策、认知5个方面，根据智能化等级不同从低到高划分为1级～5级，见表2。6.1.2基于机器人及其系统所在的应用场景以及其在作业时人员的介入程度决策、认知维度下机器人综合智能化等级从低到高分为L1级～L5级，见表3。注1:机器人通过感知获取传感信息的输入，通过执行完成具体工作任务，部分机器人具有与外评价范围感知能力执行能力交互能力决策能力认知能力综合智能化”注1:感知智能化等级(SensesLevel),以下简称SL,从低到高划分为SL1级～SL5级。注2:执行智能化等级(ExecutionLevel),以下简称EL,从低到高划分为注3:交互智能化等级(InteractiveLevel),以上简称IL,从低到高划分为注4:决策智能化等级(Decision-makingLevel),以下简称DL,从低到高划分为注5:认知智能化等级(RecognitionLevel),以下简称RL,从低到高划分为“对感知、执行、交互、决策、认知要素的综合评价，不同应用场景下机器人的综合智能化水平存在差异。6.1.4机器人智能化等级表达可采用雷达图的形式，包括综合智能化等级雷达图和要素智能化等级雷达图。示例1:综合智能化等级表达为综合智能化等级雷达图。例如机器人的感知能力达到SL3,执行能力达到EL3,交互能力达到IL3,决策能力达到DL1,认知能力达到RL1,综合智能化等级为L3。形成的雷达图见图2。4感知能力-SL图3机器人要素智能化等级雷达示意图6.2智能化水平分级依据6.2.1要素智能化水平分级依据6.2.1.1子要素智能化水平分级依据为该子要素中任一智能化评价项目达到x级(x取值范围为1~5),该子要素的智能化等级为x级，示例参考附录D。6.2.1.2要素智能化水平分级依据为该要素中任一子要素智能化等级达到x级(x取值范围为1~5),该要素的智能化等级为x级，示例参考附录E。6.2.2综合智能化水平分级依据综合智能化等级基于6.2.1进行评价，分级规则见表3。表3综合智能化水平分级依据感知决策认知有无无有有有无无有有有无有有有有无有有有有有注1:“有”是指具备此功能且达到对应的等级，如智能化等级L2感知中的“有”表示感知水平为不小于SL2(即感知要素达到SL2或SL3或SL4或SL5)。注2:“部分有”是指具备此功能，但未达到对应的等级，如智能化等级L3决策中的“部分力，但未达到对应等级，即决策水平可为DL1或DL2。注3:“无”是指不做要求。如智能化等级L1认知中的“无”表示对认知功能是否具备不做要6.2.3智能化等级评价标准依据526(资料性)智能化等级应用示例机器人智能化等级典型应用示例见表A.1。表A.1智能化等级应用示例智能化等级类型典型应用示例1技术分析和指导医疗用协作机器人及系统的产品标准可建议机2综合智能化等级术分析和指导准制定提供标准依据医疗用协作机器人及系统的产品标准可结合医达到2级。7(资料性)各智能化要素中子要素及其智能化评价项目说明B.1感知B.1.1视觉机器人视觉是指通过多模态视觉传感，采集目标环境的图像或视频，并对其进行分析处理以获取目标物相关信息(如几何参数、位置姿态、表面形态及对象质量等)的能力，典型的视觉包括：a)人脸识别是指以人面部特征作为识别个体身份的一种个体生物特征识别方法。其通过分析提取用户人脸图像数字特征产生样本特征序列，并将该样本特征序列与已存储的模板特征序列进行比对，用以识别用户身份。人脸识别分为人脸验证和人脸辨识。人脸验证即将所产生的样本特征序列与按用户标识信息所给定的已存储的用户的模板特征序列进行比对(1:1比对),以确认用户是否为所声明的身份。人脸辨识即将所产生的样本特征序列与已存储的指定范围内的所有模板特征序列进行比对(1:N比对),确定用户身份；b)姿态估计是指根据输入图像或视频计算人体或物体各个部位状态与图像和视频实际各部位状态的相似度；c)图像识别是指对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，包括字符识别、条码识别。字符识别即对各种字符进行自动识别，包括文字、数字等符号的识别。条码识别是指对被检测的条码进行自动识别和解读；d)物体识别是指通过对输入图像或视频进行处理，识别出图像中的物体类别、位姿的过程。B.1.2听觉机器人听觉是指通过声音传感器获取环境中声音信息的能力。包括但不限于：a)声源定位指使用收音设备阵列采集声源信号，采用多道声音信号处理方法，确定一个或多个声源的平面或空间坐标；b)语音识别是指将人类的声音信号转化为文字或指令的过程。主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术；c)声纹识别是通过声音判别声音发出者身份的技术，主要包括发生源辨认和发生对象确认两种B.1.3触觉点、温度、表面纹理、湿度等。B.1.3.2通过传感器采集与物体接触时的力、位置、温度、湿度、表面纹理等信息，经触觉感知模型处理输出结果，将结果与预期值进行比较。B.1.4嗅觉B.1.4.1机器人嗅觉是指通过气体传感器获取气味分子信息的能力。值进行比较。8a)环境感知：如PM2.5等；机器人操作执行是由机器人执行机构完成物理动作的过程，主要包括机器人的运动精度和力控精B.3交互b)表情交互指人和机器人之间通过面部表情进行交互的活动；d)肢体语言交互指人和机器人之间通过肢体动作与姿态进行交互的活动；f)多模态交互指人和机器人之间通过多种协议同时进行交互的活动。B.4决策a)任务规划指在工作域约束条件下，机器人根据认知自动生成初始状态到目标状态任务序列的b)动作规划指在工作域约束条件下，机器人根据认知自动生成初始状态到目标状态的执行器运c)路径规划指在工作域约束条件下，机器人根据认知自动生成初始状态到目标状态的运动路径9d)不确定环境下的运动规划指在工作域约束条件下，机器人根据不确定的认知，自动生成初始状态到目标状态的运动序列的过程，不确定环境下的运动规划包含对环境进行有针对性的主动感知，最后到达目标状态的能力。B.4.2优化机器人优化是指在运行过程中，根据环境、用户和机器人执行结果等反馈数据，机器人自主地对自身算法进行优化，使得自身性能获得提升的能力，包括自适应标定技术、可强化的物体操纵技术、机器学习技术、知识库扩充等。B.5认知机器人认知建模是通过对机器人获得的一系列带有误差和不确定性的历史感知信息与自身状态反馈数据进行分析、汇总、归纳，形成不确定性的时序数据，并将该数据转化为机器人内部表示的过程。机器人的认知建模技术包括激光建图、视觉建图、语义建图、知识库构建：a)激光建图指机器人基于历史激光数据及激光传感器新获得的数据，通过数据融合，构建包含环境障碍物信息的环境模型的过程；b)视觉建图指机器人根据视觉历史数据，构建包含环境信息的环境模型的过程；c)语义建图指机器人根据感知信息，构建包含环境中的物体、人以及它们的关系的语义模型的过d)知识库构建指机器人针对现有技术、数据、信息等，进行分析汇总归纳，为问题解决提供方案方法及数据支撑的过程。机器人认知理解包括语义理解、情感理解及多模态意图理解：a)语义理解指机器人理解人说话的意图(需要执行的任务或达成的目标)的能力；b)情感理解指基于语音或图像感知，能够识别用户的情感的能力；c)多模态意图理解指除了最为普遍的文字以外，对图片、视频、音频等多模态的数据辅助的理解机器人认知推理指根据已有的认知模型和知识库，获得不包含在原知识库内的新知识的能力，包括偏好推荐、知识推理：a)偏好推荐指根据已有的用户行为和信息，利用用户的行为信息对其偏好进行建模，向用户推荐其可能感兴趣事物的能力；b)知识推理指模拟人类的智能推理方式，依据推理控制策略，利用形式化的知识进行机器思维和求解问题的能力。(资料性)要素、子要素、智能化评价项目名称及代号要素、子要素、智能化评价项目名称及代号见表C.1。表C.1要素、子要素、智能化评价项目名称及代号智能化评价项目感知人脸识别图像识别物体识别听觉语音识别声纹识别力控制接触点嗅觉一制动能力坡度通过能力越障能力力控精度一一多机交互一决策规划一一认知一一一智能化评价项目认知决策RDL轨迹规划一一路径规划一一(资料性)子要素智能化水平分级示例视觉智能化水平分级示例见表D.1。表D.1视觉智能化水平分级示例表人脸识别智能化等级姿态估计智能化等级图像识别智能化等级物体识别智能化等级智能化评价项目(人脸识别、姿态估计、图像识别、物体识别)不少于1项智能化等级为5级5一一一智能化评价项目(人脸识别、姿态估计、图像识别、物体识别)不少于1项智能化等级为4级3242智能化评价项目(人脸识别、姿态估计、图像识别、物体识别)不少于1项智能化等级为3级3311智能化评价项目(人脸识别、姿态估计、图像识别、物体识别)不少于1项智能化等级为2级21一一智能化评价项目(人脸识别、姿态估计、图像识别、物体识别)不少于1项智能化等级为1级1一一一听觉智能化水平分级示例见表D.2。表D.2听觉智能化水平分级示例表智能化等级依据示例声纹识别智能声源定位智能智能化评价项目(语音识别、声纹识别、声源521智能化评价项目(语音识别、声纹识别、声源421智能化评价项目(语音识别、声纹识别、声源33一智能化评价项目(语音识别、声纹识别、声源21一智能化评价项目(语音识别、声纹识别、声源一1一触觉智能化水平分级示例见表D.3。示例力控制接触点智能化等级温度智能化等级湿度智能化等级1145一224一一1一231221一一一一一1一嗅觉智能化水平主要评价机器人是否具备处理分析各(资料性)要素智能化水平分级示例感知智能化水平分级示例见表E.1。表E.1感知智能化水平分级示例表听觉智能化嗅觉智能化子要素(视觉、听觉、触觉、嗅觉)不少于1项智能化等级为5级5一一一子要素(视觉、听觉、触觉、嗅觉)不少于1项智能化等级为4级3424子要素(视觉、听觉、触觉、嗅觉)不少于1项智能化等级为3级3132子要素(视觉、听觉、触觉、嗅觉)不少于1项智能化等级为2级1211子要素(视觉、听觉、力觉、嗅觉)不少于1项智能化等级为1级111一认知智能化水平分级示例见表E.2。表E.2认知智能化水平分级示例表级示例为5级532为4级241为3级231为2级21一为1级一1一智能化等级示例51143一12一1注：“一”代表无建议。示例534一23一2一1示例人机交互智能化等级操作交互智能化等级多机交互智能化等级1子要素(人机交互、操作交互、多机交互)不少于1项智能5一一24一3111一2表E.5交互智能化水平分级示例表(续)示例人机交互智能化等级操作交互智能化等级多机交互智能化等级一1一依据6.1.3,认知决策智能化水平分级示例见表E.6。表E.6认知决策智能化水平示例表示例