JJF(京) 182-2025 物流机器人位姿计量性能校准规范

北 京 市 地 方 计 量 技 术 规 范JJF（京）182—2025物流机器人位姿计量性能校准规范Calibrationspecificationforposemetrologicalpropertiesoflogisticsrobots2025-06-13发布 2025-07-01实施北京市市场监督管理局 发布JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025JJF(京)182—JJF(京)182—2025CalibrationSpecificationforPoseMetrologicalPropertiesofLogisticsRobot归口单位：主要起草单位：北京市计量检测科学研究院北京物资学院参加起草单位：国家智能网联汽车创新中心本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释本规范主要起草人：刘艳红（北京市计量检测科学研究院）黄艳（北京市计量检测科学研究院）李俊韬（北京物资学院）参加起草人：许 原北京计量测科研究）朱 强国家能网汽车新中）霍盈（北朴津能科有限司）李波（北极智科技份有公司）JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025II目 录引 言 II范围 1引用文件 1术语 1概述 1计量特性 2校准条件 3环境条件 3测量标准及其他设备 3校准项目和校准方法 3校准项目 3校准方法 3校准结果表达 7复校时间间隔 8附录A 9附录B 10附录C JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025IIII引 言JJF1071-2010JJF1001-2011《通用计量JJF本规范为首次发布。JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE1物流机器人位姿计量性能校准规范范围本规范适用于室内外定位且室内定位方式为视觉或者激光雷达的物流机器人定位定姿性能的校准。引用文件GB/T41402-2022《物流机器人信息系统通用技术规范》T/AIIA001-2020《移动机器人定位导航性能评估规范》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语logisticsrobot具备运输或操作能力，以轮式移动为特征，基于环境标记物或外部导引信号，沿预设路线运动的自主移动设备。[来源GB/T41402—1422，3.11]normaloperatingstatus机器人制造商规定的使用环境下正常运行的状态。[来源T/AIIA001-20203.1.2]pose空间位置和姿态的合称，包含三个位置和三个姿态角信息。对于在平面场地工作的物流机器人，位姿可以简化为二维平面坐标和物流机器人航向角的合称。[来源T/AIIA001-20203.3.2]positionoffset定位偏差指物流机器人定位终端输出的定位值与参考位置值的偏差。attitudeoffset姿态偏差指物流机器人定位终端航向角与参考航向角的偏差。概述物流机器人被广泛应用于物流行业及各大主流电商的仓库存储、分拣中心和运输等操轮速编码器速度RTK系统位置速度点云激光雷达IMU视觉不同应用场景匹配选择不同传感器轮速编码器速度RTK系统位置速度点云激光雷达IMU视觉不同应用场景匹配选择不同传感器融合模块实时定位图1物流机器人定位终端基本结构和工作原理计量特性仪器各项计量特性指标见表1。表1 物流机器人定位终端计量特性指标计量特性技术指标数据平均更新频率≥1Hz定位偏差≤15cm定姿偏差≤5°注：以上计量特性要求仅供参考，不作为判定依据JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE3校准条件环境条件6.1.1（0～40）℃。6.1.2相对湿度：0%～85%。测量设备GNSS信号模拟器GNSSGPSL1L2(-160～-110)dBm±2dB；伪距精度：≤10mm；支持双天线应用；支持模拟基准站差分电文输出。全站仪测距重复性：0.1mm;测距示值误差：≤1mm。三维移动激光扫描仪空间距离示值误差：≤6mm。棋盘方格板标准长度精度：≤2mm。校准项目和校准方法校准项目校准项目及对应校准方法见表2。表2校准项目及对应校准方法一览表序号校准项目名称校准方法对应条款1外观及功能检查7.2.12数据更新频率7.2.23定位偏差7.2.34姿态偏差7.2.4校准方法外观及工作正常性检查用目测的方法检查物流机器人的外观和结构。被校物流机器人不应有影响其正常运行的故障和异常现象。文字、符号及标志应清晰、规范。金属件无锈蚀、损伤等缺陷。表面无凹痕、划伤、裂痕、变形及严重污染等缺陷。数据更新频率在物流机器人正常工作状态下，采集物流机器人定位终端输出的数据并存储，采集个数不少于600个。由公式（1）计算数据更新频率f。f= nt2

（1）式中：f-数据更新频率，单位为Hz；t1--定位数据的第一个数据对应的时间标签，时间格式为UTC时间；t2-定位数据的最后一个数据对应的时间标签，时间格式为UTC时间；n-定位数据个数。定位偏差模拟测量法卫星导航信号模拟器卫星导航信号模拟器通信链路播发RTCM差分数据射频定位信号射频定向信号导航信号通信串口导航信号模拟通道2导航信号模拟通道1模拟器控制主机图2RTK系统校准接线图接收机输出监控计算机被校RTK系统流动站接收机2接收机输出监控计算机被校RTK系统流动站接收机JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE5CM数据格式；150km2输出射频定向信号连接到KK（最大速度；（定位信息数据格式推MA0183A数据格式；nni0i（x-x2（y-yi0i2i1 i1 n待被校（nni0i（x-x2（y-yi0i2i1 i1 np

（2）式中：--i；x0i,y0i--地心地固空间直角坐标系下，模拟器仿真的第i个位置点的二维坐标，单位为米（mx0iy0ii,in--测量数据个数。室内实景测量法zYx棋盘方格板 棋盘方格板 棋zYx全站仪 独立坐标系4室内测试图460m长，2m宽的室内区域作为测试场地，然后在墙30米粘贴棋盘方格板，每块棋盘方格板中两个黑色方格板的交点作为控制点，棋盘方格板粘贴高度可根据物流机器人高度调整，使物流机器人能够观测到棋盘方格板（m≥3；用全站仪在室内建立一个独立坐标系，然后测出布设的控制点三维坐标，取东北向坐标值作为控制点的二维坐标（i,i（OYX轴东方向；将全站仪测量得到的控制点三维坐标导入三维移动激光扫描仪数据处理软件中，物流机器人定位终端利用步骤（d）（i,i；（4）（p。mmimmi1 i1 m() ()i 0i i 0i22JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE7式中：0i,0i--全站仪测量得到的第i个控制点的二维坐标，单位为米；i,i--物流机器人定位终端测量得到的第i个控制点的二维坐标，单位为米；m--控制点个数。注：室内指GNSS无信号的室内区域。姿态偏差7.2.3.1（a）-（c）系统流i及对应的模拟器输出的流动站的航向角0i1000个样频率不低于1Hz。按公式（4）计算姿态偏差。n（n（-2i 0ii1 n

（4）式中：iKi（°；0ii（°i和0i的航向角。校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：“”；；复校时间间隔建议复校时间间隔一般不超过一年。复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等因素决定，送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。如果仪器经维修、更换重要部件或对仪器性能有怀疑时，应重新校准。JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE9附录A原始记录格式委托单位被校设备校准地点环境条件校准时间校准人员核验人员校准依据校准仪器校准项目□外观及工作正常性检查□数据更新频率工作正常性检工作正常性检： 正正常 正异常外观： 和完好 和损坏数据平均更新频率数据更新频率（Hz）测量不确定度U（Hz）定位偏差定位偏差（m）测量不确定度U（m）姿态偏差姿态偏差（°）测量不确定度U（°）附录B校准证书（内页）格式工作正常性检工作正常性检： 正正常 正异常外观： 和完好 和损坏数据平均更新频率数据更新频率（Hz）测量不确定度U（Hz）定位偏差定位偏差（m）测量不确定度U（m）姿态偏差姿态偏差（°）测量不确定度U（°）JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE11附录C测量结果的不确定度评定示例概述本规范给出了物流机器人定位终端的数据更新频率、定位偏差和姿态偏差的校准方法，其中数据更新频率多次测量结果不会变化，因此其测量不确定度为0。下面对模拟测量法的定位偏差和姿态偏差的测量不确定度给出评定示例。定位偏差不确定度评定(x(xx)2(yy00令xxyyy0

p

（C.1）根据不确定度传播定律，校准合成不确定度如式（C.2）所示。c2(x)u2c2(x)u2(x)c2(y)u2式中(x)2(y)2c(x(x)2(y)2x(x)2(y)2c(y(x)2(y)2y

（C.2）u(x)、u(y)分别为x，y的标准不确定，m或mm。x，y的不确定度主要来源相同，公式（C.2）可表示为：u(p)u(x)

（C.3）不确定度来源及评定x，y的不确定度主要来源相同，包括模拟器引入的不确定度；RTK系统定位信息分辨力引入的不确定度；测量重复性引入的不确定度。模拟器引入的不确定度根据模拟器说明书，模拟器伪距分辨力为0.001m，按B类方法评定，区间半宽度amk

3，则：0.0005m3ua 0.000290.0005m31 k

(C.4)系统定位信息分辨力引入的不确定度根据某型RTK系统说明书，RTK系统定位信息分辨力为0.0005m，按B类方法评定，区间半宽度am，视其为均匀分布，包含因子k

3，则：0.00025m3ua 0.00014m0.00025m32 k

(C.5)测量重复性引入的不确定度在相同的实验条件下，重复测量10次，重复性用贝塞尔公式计算为： p p10( p p10()2i1 101

(C.6)则：0.00051m1u30.00051m1

(C.7)标准不确定度汇总表

C.1标准不确定度汇总表不确定度来源类型值因子标准不确定度模拟器引入的不确定度u1B0.001m30.00029mRTK系统定位信息分辨力u2B0.0005m30.00014m测量重复性u3A0.00051m10.00051m以上各不确定度互不相关，合成标准不确定度为：u2u2u21 2 3

uc

0.0006m

(C.8)Ukuc，取包含因子k=2，U20.0006m0.0012m姿态偏差不确定度评定JJF(京)182—2025JJF(京)182—2025PAGEPAGE13测量模型令z=(z-z0)

（C.9）(z-z0(z-z0)2

u()u(z)

（C.10）式中：u(z)--z的标准不确定度。不确定度来源及评定z入的不确定度；测量重复性引入的不确定度。模拟器引入的不确定度根据模拟器说明书模拟器角度测量分辨力为0.02°按B类方法评定包含因子k 3，则：0.02 0.02 3 0.01153

(C.11)系统角度测量信息分辨力引入的不确定度根据某型RTK系统说明书，RTK系统角度测量信息分辨力为0.001°，按B类方法评3定，包含因子k3

，则：0.001