IECASTM 62885-72020+AMD12022 CSV 表面清洁器具.第7部分家用或类似用途的干洗机器人.性能测量方法标准立项发展报告

表面清洁器具第7部分：家用或类似用途的干洗机器人性能测量方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SurfaceCleaningAppliances-Part7:DryCleaningRobotsforHouseholdorSimilarUse-MethodsforMeasuringthePerformance摘要随着人工智能、传感器技术与自主导航算法的快速发展，家用干洗机器人（又称扫地机器人）已从单一功能型产品演进为具备路径规划、智能感知与自主回充等能力的复杂智能家居设备。其市场渗透率持续攀升，产品性能差异显著，亟需统一的国际性能测量标准以规范市场秩序、支撑质量评价与消费者知情选择。本报告围绕国际电工委员会发布的IEC/ASTM62885-7:2020+AMD1:2022CSV标准，系统梳理了该标准的立项背景、技术框架、核心测试方法与国际协调意义。标准涵盖除尘能力、沿边清扫、覆盖率、噪音、回充功能及自动模式等关键性能维度的测量规范，融合了IEC与ASTM两大标准化组织在测试方法学上的技术积累，是国际社会在机器人清洁领域深度合作的标志性成果。本报告详细分析了标准的适用范围、规范性引用文件、术语定义及测试条件控制等核心要素，并对国内参与单位在标准制定中的技术贡献与行业影响进行阐述，最后结合ISO/IEC20547系列人工智能标准及ISO9949系列服务机器人标准的演进趋势，展望了家用清洁机器人国际标准体系的发展方向。该标准的实施将为全球家用清洁机器人产业的技术创新、国际贸易与消费者保护提供坚实的标准化支撑。关键词：干洗机器人；性能测量；国际标准；IEC/ASTM62885-7；除尘能力；覆盖率；测试方法Keywords:Drycleaningrobots;Performancemeasurement;Internationalstandard;IEC/ASTM62885-7;Dustremovalcapacity;Coveragerate;Testmethods1引言家用清洁机器人是服务机器人领域产业化程度最高、消费覆盖最广的品类之一。据Statista统计，2023年全球扫地机器人市场规模已突破120亿美元，预计2030年前将保持双位数年均增长率。然而，由于缺乏统一的国际性能评价基准，不同品牌产品在除尘效率、覆盖率、噪音控制等核心指标上的标称值与实测结果往往存在显著偏差，不仅妨碍消费者的合理比较与选购，也对产品国际贸易与技术法规的协调形成障碍。在此背景下，国际电工委员会（IEC）与美国材料与试验协会（ASTM）联合组建技术工作组，历时多年研制并发布了IEC/ASTM62885-7标准，旨在为家用或类似用途的干洗机器人提供统一的性能测量方法。该标准于2020年首次发布，2022年6月23日发布包含修订1（AMD1）的合并版CSV（ConsolidatedVersion），进一步完善了测试条件控制与测量不确定度评估的技术要求。作为IEC62885系列标准的第7部分，其与"表面清洁器具"系列标准共同构成了覆盖洗地机、吸尘器、蒸汽清洁机等各类表面清洁器具的性能评价标准族，在全球范围内获得广泛引用。本报告将从标准研制背景与技术内容出发，系统分析该标准的主要技术特征、测试方法与指标体系，并对国内参与单位的技术贡献进行梳理，最后展望其后续发展方向。2标准立项背景与研制历程2.1产业需求驱动干洗机器人产业自2002年iRobot公司推出Roomba系列以来经历了从随机碰撞式清洁向路径规划式清洁的技术跃迁。当前主流产品集成了激光雷达（LiDAR）、视觉SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）、惯性测量单元（IMU）等多模态感知模块，搭配边刷、滚刷、气泵等执行机构，实现了较完善的全屋自动清洁能力。然而这种技术复杂性也带来了性能评价的维度拓展与难度提升：传统吸尘器标准（如IEC60312系列）以人工操作为前提的测试方法已无法直接适用于自主移动的机器人产品。同时，中国、欧盟、美国、日韩等主要市场对清洁机器人产品能效标识、噪音限值和质检抽查的要求日益严格。欧盟委员会在生态设计指令（ErPDirective2009/125/EC）框架下已将真空吸尘器纳入能效管制范围，并将逐步扩展至机器人清洁器具。缺乏统一的国际性能测量方法已成为各国技术法规互认的现实障碍。2.2国际标准研制进程IEC/ASTM62885-7的研制工作由IEC第59技术委员会（家用电器性能）下属的SC59F（表面清洁器具分技术委员会）与ASTM国际组织的F11（消费品委员会）联合推进。2015年前后，IECSC59F成立特别工作组（AdHocGroup），着手评估建立机器人清洁器具性能国际标准的可行性，随后在2016年正式设立项目（PWI59F/81/NP），由来自中国、德国、美国、日本、韩国、荷兰等国的专家共同参与。标准草案经过多个工作草案（WD）、委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS）阶段的反复磋商与实验室间比对测试（RoundRobinTest），最终于2020年2月正式发布第一版IEC/ASTM62885-7:2020。此后，针对部分测试条件在湿热环境下的适应性、以及自动模式测试的可重复性问题，工作组启动了修订程序，并于2022年发布修正案AMD1。合并版CSV将原版与修正案整合为一体，形成了当前的标准文本。2.3标准在IEC62885系列中的定位IEC62885系列标准旨在系统规范各类表面清洁器具的性能测量方法，其当前结构如下：-IEC/ASTM62885-1：通用要求（术语、测试条件与通用测量方法）-IEC/ASTM62885-2：湿式清洁器具（硬地板清洗机）-IEC62885-3：干式吸尘器（已并入IEC60312系列整合进程）-IEC/ASTM62885-4：无线干式吸尘器-IEC/ASTM62885-5：地毯保洁器具-IEC/ASTM62885-6：硬地板清洁器具-IEC/ASTM62885-7：干式清洁机器人（本报告所述标准）-IEC/ASTM62885-8：湿式清洁机器人（在研）第7部分作为机器人品类的性能测试规范，在系列中具有独特地位——它首次将"自主运行"引入标准测试的流程控制体系，对测试环境搭建、运行时长和清洁行为评价方法均提出了全新要求。3标准范围与规范性引用文件3.1适用范围IEC/ASTM62885-7:2020+AMD1:2022CSV明确规定其适用于家用或类似用途的、依靠自身动力在室内地面自主移动执行干式清洁任务的机器人器具。标准所定义的"干洗"（drycleaning）涵盖通过刷扫、气流吸除或两者结合的方式清除地板表面灰尘与颗粒物的过程，不包括使用液体清洁剂或蒸汽的湿式清洁机器人（后者由IEC/ASTM62885-8另行规范）。以下设备不在本标准的适用范围内：-仅用于工业或专业场所的清洁机器人；-需要人工全程操作的便携式吸尘器（即便装有轮子）；-不具备自主导航能力的遥控型清洁设备；-具有湿式清洁功能的多功能机器人中关于湿式清洁的性能评价部分（但干式清洁模式的评价可适用本标准）。标准同时规定，其适用于额定电压不超过250V的家用和类似用途电器，在正常使用条件下按制造商说明书操作。3.2规范性引用文件标准的规范性引用文件主要包括：-IEC/ASTM62885-1:2016：表面清洁器具第1部分：通用要求——确立术语定义、测试环境要求、标准测试地板等基础性规定。-IEC60312-1:2016：家用真空吸尘器第1部分：干式吸尘器性能测量方法——其关于粉尘收集效率、过滤性能的测量方法在特定条款中被引用。-ISO3744:2010：声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法——用于机器人噪音测量方法的规范性引用。-IEC60704-1:2010：家用和类似用途电器测定空中传播噪声的试验规范第1部分：通用要求——规定噪音测试的一般条件。-IEC60335-1（家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求）——确保测试样机安全合规的基础依据。上述引用文件与IEC/ASTM62885-7的技术条款形成了完整的标准支撑体系，保证了测量方法的可操作性与结果可比性。4关键术语与定义标准在第3章"术语和定义"中对干洗机器人的核心评价概念进行了精确定义，以下是部分重要术语的技术内涵：干洗机器人（drycleaningrobot）：能够依靠自身动力，在无人直接操作的情况下，按照预设逻辑或实时规划路径在室内地面移动，通过机械刷扫、气流吸除或两者组合方式去除地板表面干燥灰尘及颗粒物的电动器具。一次清洁效率（single-passcleaningefficiency）：机器人在规定测试地面上以直线路径通过一次后，所清除的测试粉尘质量与预先撒布的粉尘总质量之百分比比值。该指标反映单次清扫的除尘强度。清洁覆盖率（cleaningcoveragerate）：在规定测试周期内，机器人实际执行清洁动作（刷扫或吸尘接触）所覆盖的地面面积占测试区域总面积的百分比。覆盖率测量需排除重复覆盖影响，以网格化评价或传感追踪方式获得。沿边清洁能力（edgecleaningperformance）：机器人沿墙壁边线运行时所清除的紧贴墙根区域（距墙0-2cm范围内）粉尘量与预置粉尘量之比，以百分比表示。该指标反映机器人在难以触及区域的清洁效果。自动模式（automaticmode）：无需人工干预，由机器人依据内置算法自主决定清洁路径、运行时长和动作策略的工作模式。标准中"自动模式测试"要求在标准测试房间内连续运行直至机器人自主判断清洁完成或达到预设电量阈值。回充功能（dockingandrechargingfunction）：机器人在电池电量低于设定阈值或完成清洁任务后，自主定位并返回充电座完成对接和充电的能力。该功能的测量指标包括对接成功率、对接时间和对位精度。碎屑模拟物（testdebris）：由标准规定的、具有明确粒径分布和材质组成的试验用粉尘或颗粒物，用于在可控条件下模拟真实室内地面污染物。标准规定了多种粒径规格的模拟物（例如0.3-0.5mm石英砂、纤维结团物等）及其预处理方法。5主要技术内容5.1测试条件与环境要求为保证不同实验室间测试结果的可比性，标准对测试环境做出了严格规定：-标准测试地板：硬地板（PVC或密封硬木地板）与标准地毯（按IEC/ASTM62885-1规定的中性密度簇绒地毯，簇绒高度约7mm）两类。地板在每次试验前须经规定程序清洁和状态调节。-环境条件：温度（23±2）℃，相对湿度（50±10）%；测试粉尘须在测试环境下平衡至少24小时。-供电条件：机器人按制造商规定的电池类型充满电后开展测试；若可采用直接供电模式，则需通过稳压电源供电并确保电压波动不超过额定值±1%。5.2除尘能力测试除尘能力测试是标准的核心内容，分为硬地板条件下的一次清洁效率与多次重复清洁效率两种评价模式。具体测试流程为：在标准测试地板中央区域均匀撒布规定质量的测试粉尘（硬地板测试通常为2m×0.75m的粉尘带），随后将机器人置于规定起始位置，以自动模式或直线模式运行，使其完整穿越粉尘区域。测试结束后，称量机器人集尘容器中收集的粉尘质量及残留在测试区域上的粉尘质量，计算清洁效率（%）。一次清洁效率重点关注机器人单次通过时的瞬时除尘能力；多次清洁效率则评价在3次至5次连续通过后的累积除尘效果，更接近真实使用场景中的整体清洁表现。标准要求每项测试至少重复5次，取平均值并计算标准偏差，测试结果须满足规定的重复性要求（变异系数≤10%）。5.3覆盖率测试覆盖率是干洗机器人与传统吸尘器性能评价的关键区别指标。标准采用标准测试房间（面积约20m²，内含标准家具模拟件和障碍物布局），通过以下两类方法之一获取数据：-方法A（轨迹记录法）：利用机器人自身导航数据（如SLAM地图）或外部追踪设备（如光学运动捕捉系统），记录清洁过程中吸尘/刷扫单元的实际覆盖轨迹，以坐标网格分辨率5cm×5cm对覆盖面积进行离散化统计。-方法B（光学检查法）：在测试地面上预铺设薄膜，通过图像处理手段检测足迹覆盖区域。覆盖率结果以百分比表示，同时报告重复覆盖比率（即执行机构经过同一区域的次数与总面积之比），以辅助识别机器人的路径规划效率。5.4沿边清洁测试沿边清洁测试基于标准测试房间的直线墙边区域进行。沿墙壁敷设宽5cm的粉尘带，使机器人以自动模式沿墙运行不少于10个完整流程（或累计运行时间不少于5分钟），随后测量剩余粉尘质量并计算沿边清洁效率。该测试分别在不同墙面材料（平滑墙与带2cm凸起踢脚线的墙）条件下重复实施。5.5噪音测量噪音测量依据ISO3744的半消声室（或全消声室）测试方法进行。在机器人以最大吸力档位运行于标准硬地板上的状态下，于距机器人几何中心1m的多个测量点采集声压级数据，合成计算声功率级LWA（dB）。测试遵循IEC60704-1的仪器与安装要求。标准要求报告A计权声功率级的算术平均值及其测量不确定度。5.6回充功能测试回充功能测试在标准测试房间内进行。测试步骤如下：将充满电的机器人置于充电座上并正常对接确认；随后在房间内随机选取多个起点位置，人为使机器人运行至剩余电量约20%的阈值状态；记录机器人从该起始点自动寻找充电座至成功对接（机械触点连通并开始充电）所需时间。每一起点位置进行至少5次测试，统计对接成功率与平均对接时间。另外，还测试机器人完成一次完整清洁任务后自动回充的成功率。5.7自动模式清洁测试自动模式清洁测试是衡量整机智能清洁水平的综合指标。测试在标准测试房间内进行，将一定质量的测试粉尘（按硬地板或地毯条件分别确定）均匀撒布于各功能区域，启动机器人自动模式，允许其自主规划路径并运行至其判定清洁任务完成为止（若机器人无自动判定功能，则按其标称最大续航时间的80%设定运行截止时长）。测试结束后，分别称量机器人集尘器中粉尘质量与各残留点粉尘质量，计算总除尘率。同时记录清洁完成时间与路径效率信息。该测试于每个条件下重复不少于5次，并对每次测试中的环境条件、粉尘预处理与称量精度的合规性进行记录。6主要参与单位与国内标准化贡献6.1国际工作组构成IEC/ASTM62885-7标准的研制由IECTC59/SC59F（表面清洁器具分技术委员会）与ASTMF11.22（机器人清洁器具工作组）联合主导，来自中国、美国、德国、韩国、日本、荷兰、瑞典、意大利等国的制造商、检测机构、科研院所与消费者组织专家共同参与。6.2主要参与单位介绍：中国家用电器研究院在标准研制过程中，中国家用电器研究院（ChinaHouseholdElectricApplianceResearchInstitute,CHEARI）作为中国在IEC/TC59/SC59F的国内技术对口单位及归口管理单位，发挥了关键的支撑与推动作用。CHEARI是国家级权威科研机构，长期承担全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC46）秘书处职能，也是中国参与IEC家用电器领域标准化工作的主要技术组织。CHEARI在机器人清洁器具性能测试与评价方面拥有深厚的技术积累，建有国内领先的清洁器具性能检测实验室，具备完善的机器人性能测试平台，包括标准测试房间、粉尘撒布装置、光学轨迹追踪系统等设备体系。在标准研制中的具体贡献包括：-技术提案与试验验证：CHEAR