ICS25-040-30CCSJ28IT/ZRIA002—2024前言 32規范性引用文件 33術語和定義 34技術要求 45試驗方法 76檢驗規則 參考文獻 T/ZRIA002—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起請注意本文件的某些內容可能涉及相關專利，本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由杭州云深處科技有限公司提出。本文件由浙江省機器人產業發展協會歸口。本文件起草單位：杭州云深處科技有限公司、浙江大學、浙江省質量科學研究院、中國空間技術研究院杭州中心、浙江浙能數字科技有限公司、寧波工程學院、啟元實驗室、華電電力科學研究院有限公司、福州城投新基建集團有限公司、南京南瑞繼保電氣有限公司、聯想(上海)信息技術有限公司、申昊科技股份有限公司、浙江華巡智能科技有限公司、深圳供電局有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司、北京電子工程總體研究所、浙江大學臺州研究院。本文件主要起草人：朱秋國、賈寧波、陳元杰、李超、劉永學、張虞旭駒、李琪、楊揚、孫昭龍、閔玥、陳稼寧、陳潔、何翔軍、胡海東、王戰、張海運、翟坤、張天勇、許偉強、江星、吳謙誠、石祥建、李忠柱、羅雪峰、張學毅、郭玉光、張鵬、黃煒昭、辛拓、歐旋、吳瑞珉，童喆鍇、郭睿、邱娟。本文件的歷次版本發布情況為：2024年12月首次發布。3T/ZRIA002—2024工業巡檢四足機器人通用技術條件本文件規定了工業巡檢四足機器人的術語和定義、技術要求、試驗方法和檢驗規則。本文件適用于在電力行業、石油行業、化工行業、碼頭等非防爆場所下提供巡檢作業的四足機器人，其他非防爆場所的巡檢機器人也可參考適用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2423.1-2008電工電子產品基本環境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2423.2-2008電工電子產品基本環境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫GB/T2423.10-2019環境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（正弦）GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T17625.2-2007電磁兼容限值對每相額定電流≤16A且無條件接入的設備在公用低壓供電系統中產生的電壓變化、電壓波動和閃爍的限制GB/T17626.2-2018電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.5-2019電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗第5部分：試驗等級GB/T17888.3-2020機械安全接近機械的固定設施第3部分：樓梯、階梯和護欄第5部分：樓梯的特殊要求DL/T2239-2021變電站巡檢機器人檢測技術規范第5部分：試驗方案及判定準則3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1巡檢四足機器人inspectionquadrupedrobot搭載檢驗測量裝置代替或輔助人類在特定環境下完成巡視和檢測任務的四足機器人（以下簡稱“機[來源：GB/T44253-2024，3.2，有修改]4T/ZRIA002—20243.2步態quadrupedrobotgait機器人足端基于時間序列的相對位置關系。3.3運動速度movementspeed機器人質心相對于地面的移動速度。3.4有效負載efficientpayload機器人在連續行走90min的情況下所能承載負載的最大重量。3.5可攀爬坡度climbableslopegradient機器人身背有效負載時能夠完成上坡的最大坡度。3.6可攀爬樓梯臺階高度stairclimbingheight機器人身背有效負載前提下，能夠連續攀爬十級臺階時臺階的最大高度。3.7重復導航位置精度repetitivenavigationlocationaccuracy機器人自主導航時重復多次到達同一個巡檢置最的大誤差。3.8空載續航時間no-loadduration機器人無負載的條件下，在平坦路面持續運動的最長時間。3.9有效負載續航時間payloadduration機器人有效負載的條件下，在平坦路面持續運動的最長時間。3.10巡檢速度inspectionSpeed機器人執行巡檢作業時的運動速度。4技術要求4.1外觀與結構要求4.1.1外觀要求機器人外觀應符合以下要求：a）表面不應有明顯的凹痕、劃傷。5T/ZRIA002—2024b）表面應色澤均勻，不應有起泡、龜裂、脫落和磨損現象。c）金屬零部件不應有銹蝕。d）應有標簽及產品銘牌。e）應有涉及安全相關的明確警示標志。4.1.2結構要求機器人結構應符合以下要求：a）應布局合理，裝配方便，易于維修保養。b）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。c）不應有造成危險的銳邊或棱角。d）開關、按鈕等裝置的位置合理、操作方便。4.1.3組件要求機器人應包括：a）本體：四足機器人；b）巡檢設備：云臺、圖像采集裝置、拾音器和網絡通訊模塊等；c）其他：充電樁或充電房，無線基站。4.1.4銘牌要求機器人應包含產品銘牌，產品銘牌應至少包含以下內容：產品名稱、產品型號、產品序列號、電池電壓、電池電量、充電閾值、制造商名稱、制造商地址和制造商商標。4.2功能要求4.2.1遙控功能機器人應可通過遠程控制實現運動控制。4.2.2通信功能機器人應具備無線通信功能。4.2.3圖傳功能機器人應具備第一視角圖傳功能。4.2.4建圖導航功能機器人應具備通過激光雷達等設備采集環境信息，實現建圖、定位和導航功能。4.2.5自主充電功能機器人應具備自主運動到充電區域，與充電樁配合完成充電的功能。4.2.6狀態顯示功能機器人應具備在日志中顯示當前的工作狀態功能。4.2.7緊急停止功能機器人應具備在緊急情況下手動急停的功能。6T/ZRIA002—20244.2.8停止/避障功能機器人應具備在行走過程中如遇障礙物應及時停止，在障礙物移除后應能恢復行走，若選擇避障功能情況下，在判斷可繞過的前提下，應能自行繞過障礙物的功能。4.2.9表計識別功能機器人應具備識別出數字式表計和指針式表計數值的功能。4.2.10開關狀態識別功能機器人應具備識別出斷路器分合指示、隔離開關刀閘位置、開關柜壓板狀態、測控屏空開位置的功4.2.11信號指示燈識別功能機器人應具備識別出開關柜指示燈、匯控柜指示燈和二次屏柜指示燈狀態的功能。4.3性能要求4.3.1運動速度機器人的最大運動速度應不小于4.2m/s。4.3.2重復導航位置精度機器人的重復導航位置精度應不大于5cm。4.3.3空載續航時間機器人的空載續航時間應不小于4h。4.3.4有效負載續航時間機器人的有效負載續航時間應不小于90min。4.3.5巡檢速度機器人的平均巡檢速度不小于1.3m/s。4.3.6可攀爬坡度機器人的可攀坡坡度應不小于30°。4.3.7可攀爬樓梯臺階高度機器人的可攀爬樓梯臺階高度應不小于20cm。4.3.8電磁兼容性靜電放電抗擾度機器人應能承受GB/T17626.2-2018電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗第5章規定的試驗等級為2級的接觸放電方法、試驗等級為3級的空氣放電方法下的靜電放電抗擾度試驗。浪涌（沖擊）抗擾度機器人應能承受GB/T17626.5-2019電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗第5章規定的試驗等級為3級的浪涌（沖擊）抗擾度試驗。電壓波動和閃爍7T/ZRIA002—2024機器人應符合GB/T17625.2-2007電磁兼容限值對每相額定電流≤16A且無條件接入的設備在公用低壓供電系統中產生的電壓變化、電壓波動和閃爍的限制的要求。4.3.9外殼防護性能機器人外殼防護等級應滿足GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）中規定的IP66的要求。4.3.10機械振動性能機器人應滿足GB/T2423.10-2019環境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（正弦）中的相關規定執行。設備應能承受頻率f為50Hz-500Hz，加速度為10m/s2的振動。振動之后，設備不應發生損壞和零部件受振動脫落的現象，上電后應工作正常。4.3.11溫度適應性機器人在-20℃±2℃~55℃±2℃的溫度條件下應能正常工作。4.3.12防碰撞能力機器人應具備激光雷達和慣性傳感器融合的實時環境感知定位能力和有效的碰撞檢測與避障能力以及應急響應機制。4.3.13防摔倒能力機器人應具備高精度地形識別和實時摔倒檢測能力，自動調整姿態和路徑以避免摔倒。4.3.14識別能力a）表計識別率≥75%；b）開關狀態識別率≥75%；c）信號指示燈識別率≥75%。5試驗方法5.1外觀和結構試驗5.1.1外觀試驗目視或手動檢測外觀、標識。[來源：GB/T20721-2022，7.2.1，有修改]5.1.2結構試驗目視或手動檢測零部件松動、邊緣棱角以及開關按鈕等。5.1.3組件試驗目視或手動檢測查看機器人的組件。5.2功能試驗5.2.1遙控功能試驗手柄和機器人相距10m，通過手柄發送站立、趴下、前進和后退指令，機器人在1s內響應遙控指令，做出相應動作。8T/ZRIA002—20245.2.2通信功能試驗應按如下步驟進行試驗：a）將機器人放置在與控制終端通訊范圍內；b）無線通信條件下控制機器人運動、停止、控制云臺動作；c）無線通信條件下接收機器人采集的圖像數據等信息；d）觀察無線通信條件下控制機器人運動停止功能是否正常、控制云臺轉動功能是否正常，檢查圖像、數據等信息能否正常傳輸、通信。5.2.3圖傳功能試驗在控制終端檢查顯示畫面是否流暢且為機器人的第一視角。5.2.4建圖導航功能試驗應按如下步驟進行試驗：a）搭建測試場景，將機器人放置于測試場景中；檢查確認傳感器和機器人可以正常工作，開啟建圖功能；手動操縱機器人在場景中進行充分行走，對場景進行地圖信息采集和構建；觀察機器人輸出的點云地圖與場景是否一致，能否定位出機器人自身在地圖中的相對位置。b）將機器人放置于測試場景中并標定至少200個巡檢點，觀察機器人能否能根據標定的巡檢點自主完成巡檢任務。5.2.5自主充電功能試驗應按如下步驟進行試驗：a）在測試場地設置一個循環巡檢任務；b）機器人載重20kg；c）設置機器人充電閾值；d）啟動巡檢任務，檢查電量低于閾值時，機器人能否返回充電區域自主充電作為一次完整試驗；e）試驗進行10次全部成功即為機器人具備自主充電功能。5.2.6狀態顯示功能試驗手動打開機器人的日志，查看機器人導航前的運動狀態。5.2.7.緊急停止功能試驗機器人應同時具備以下三個功能：a）在機器人運行時，手動同時按下手柄兩側搖桿，機器人應立即停止運動；b）在機器人運行時，手動關閉機器人后方急停按鈕，機器人應立即停止運動；c）在機器人運行時，手動點擊控制終端頁面緊急停止按鈕，機器人應立即停止運動。5.2.8停止/避障功能試驗按下列規定的試驗步驟進行：a）將機器人置于設置測試場地中；9T/ZRIA002—2024b）設置巡檢路線,啟動自主巡檢，同時在機器人巡檢路線上擺放5個障礙物；c）機器人遇見障礙物時應繞過障礙物或停止運動。5.2.9表計識別功能試驗按下列規定的試驗步驟進行:a）表計識別室外試驗場面積不應小于1000㎡,機器人室外巡檢道路總長度應大于300m；b）表計識別室內試驗場面積不應小于100㎡,機器人室內巡檢道路總長度應大于20m；c）在表計識別室外試驗場和表計識別室內試驗場分別布置50塊不同類型的表計,布置要求見表1；表1表計布置要求表計識別室外試驗場地布置要求表計識別室內試驗場地布置要求表計類型指針式儀表、數顯儀表、分合閘指示牌指針式儀表、數顯儀表不同表計之間水平距離-不同表計之間垂直距離-表計距離地面高度d）機器人在表計識別室外試驗場進行3次連續的表計巡檢識別任務,在每次巡檢任務開始前需對所有表計的讀數進行調整,分別記錄巡檢任務開始的時刻和結束時刻,計算室外表計巡檢識別完成總時間；e）機器人在表計識別室內試驗場進行3次連續的表計巡檢識別任務,在每次巡檢任務開始前需對所有表計的讀數進行調整,分別記錄巡檢任務開始的時刻和結束時刻,計算室內表計巡檢識別完成總時間；f）機器人在室外試驗場進行3次連續的表計識別任務,室外表計巡檢識別完成總時間應小于90min,機器人在室內試驗場進行3次連續的表計識別任務,室內表計巡檢識別完成總時間應小于60min；g）將機器人實時識別結果與設置值進行比較。分別統計機器人3次連續的表計巡檢識別任務中的表計識別結果滿足要求的數量,每次巡檢任務的準確率不低于75%,即滿足要求的總數不應少于75個；h）對于非指針式表計,機器人識別結果與設定值完全一致符合要求;對于指針式表計,按公式（1）計算誤差,誤差小于±10%的機器人識別結果符合要求：C=×100%（1）式中：C—誤差；A—機器人讀數；B—實際讀數；[來源：DL/T2239-2021,5.4.4,有修改]5.2.10開關狀態識別功能試驗開關狀態識別功能試驗參照5.2.9方法執行。T/ZRIA002—20245.2.11信號指示燈識別功能試驗信號指示燈識別功能試驗參照5.2.9方法執行。5.3性能試驗5.3.1負載能力試驗a）給機器人背載固定加裝一定重量的負載；b）記錄機器人初始電量,啟動機器人在平坦路面連續行走90min；c）機器人重新充滿電量，增加負載，重復上述試驗步驟a、b，直至機器人行走時間小于90min；5.3.2運動速度試驗a）將機器人置于水平路面，啟動機器人加速至最高運動速度，并讓機器人高速通過10m的測速區b）記錄機器人的運動時間t,計算其運動速度c）試驗重復3次，取3次的平均值為機器人的最大運動速度。5.3.3重復導航位置精度試驗a）在平坦路面上設置任意三個不在同一直線上的巡檢點A、B、C，三個巡檢點任意兩點之間最小距離不小于50m；b）機器人以規定的速度依次經過設置好的三個不同的巡檢點A、B、C做循環運動，其中記首次經過巡檢點A坐標為(XA0,YA0,ZA0)，從第二次開始連續做10次運動；c）記機器人從第二次開始經過A點的坐標分別為(XA1,YA1,ZA1),…,(XA10,YA10,ZA10),并計算每次經過巡檢點A時機器人與其首次的位置誤差E1,E2,…,E10,其中，位置誤差見公式（2）：Ei=(XAi?XA0)2+(YAi?YA0)2+(ZAi?ZA0)2,（i=1,2,…,102）d）取上述誤差中的最大誤差按照公式（3）計算：EmaX=max{Ei},(i=1,2,…,10)（3）即為機器人的重復導航位置精度。5.3.4.空載續航時間試驗應按如下步驟進行試驗：a）機器人在空載條件下置于空曠的場地中，在場地中設置A、B、C三個任務點；b）啟動機器人開啟自主導航，依次經過A、B、C三個任務點做循環運動，中途不允許充電；c）機器人運動至無法正常行走，記錄此時機器人運動時間為機器人一次完整的續航時間；d）重復上述步3次，最后取平均值作為機器人的空載續航時間。5.3.5有效負載續航時間試驗應按如下步驟進行試驗：a）機器人20kg條件下置于空曠的場地中，在場地中設置A、B、C三個任務點；b）啟動機器人開啟自主導航，依次經過A、B、C三個任務點做循環運動，中途不允許充電；T/ZRIA002—2024c）機器人運動至無法正常行走，記錄此時機器人運動時間為機器人一次完整的續航時間；d）重復上述步驟3次，最后取平均值作為機器人的有效負載續航時間。5.3.6巡檢速度試驗應按如下步驟進行試驗：a）機器人在有效負載條件下置于空曠的場地中，在場地中設置A、B、C、D四個巡檢點，四個巡檢點不在一條直線上且任意兩點之間最小距離不小于50m；巡檢點AB間的距離記為sAB，巡檢點BC間的距離記為sBC，巡檢點CD間的距離記為sCD；b）啟動機器人開啟自主巡檢作業，依次經過A、B、C、D四個巡檢點;同時記錄機器人從巡檢點A到巡檢點B的用時tAB，從巡檢點B到巡檢點C的用時tBC，從巡檢點C到巡檢點D的用時tCD；c）待機器人完成巡檢作業后，按照公式VAB=計算巡檢點AB間的速度，按照公式VBC=計算巡檢點BC間的速度，按照公式VCD=計算巡檢點CD間的速度;d）巡檢速度為AB區間速度、BC區間速度和CD區間速度的平均速度，即巡檢速度v=。5.3.7可攀爬坡度測試應按如下步驟進行試驗：a）本試驗建立如圖1。選擇斜坡寬為W（大于機器人身寬的兩倍）、坡長為L（大于機器人身長五倍）、垂直高度為H的斜坡，且機器人足端和斜坡接觸面的摩擦系數不小于0.75，斜坡坡度為α;b）操作機器人以不超過1m/s的速度進行前進運動，使其從坡底行走至坡頂（機器人四條腿均落在斜坡頂端），原路倒退回至坡底（機器人四條腿均離開斜坡表面），記為1次試驗；c）試驗重復進行5次，機器人應全部完成爬坡測試；d）斜坡坡度α即為機器人可攀爬斜坡的坡度。圖1斜坡試驗示意圖5.3.8可攀爬樓梯臺階高度測試應按如下步驟進行試驗：a）在試驗場地布置如圖2所示的工業直樓梯，樓梯臺階寬度應大于機器人身寬的兩倍；b）樓梯至少設置有10個臺階，每個臺階高度為h，踏板深度為l，l和h應符合GB/T17888.3-2020T/ZRIA002—2024標準內第5部分5.1-5.5的要求；c）操作機器人以不超過1m/s的速度進行前進運動，使其爬上全部臺階后（機器人四條腿均落在樓梯頂端平臺內）并原路倒退至樓梯底部（機器人四條腿均離開樓梯臺階），記為1次試驗；d）重復進行5次，機器人應全部完成攀爬樓梯測試；e）樓梯臺階高度h即為機器人可攀爬樓梯臺階高度。圖2上臺階能力設施[來源：GB/T44251-2024，11.2，有修改]5.3.9電磁兼容性試驗靜電放電抗擾度試驗靜電放電抗擾度試驗按照GB/T17626.2-2018中第5部分規定的試驗方法進行。浪涌（沖擊）抗擾度試驗浪涌（沖擊）抗擾度試驗按照GB/T17626.5-2019電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗第5部分規定的試驗等級為3級的浪涌（沖擊）抗擾度試驗方法進行。電壓波動和閃爍試驗電壓波動和閃爍試驗按照GB/T17625.2-2007中6.3規定的試驗方法進行。5.3.10外殼防護性能試驗外殼防護性能試驗按照GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）中第11部分規定的試驗方法進5.3.11機械振動性能試驗機械振動性能試驗按照GB/T2423.10-2019環境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（正弦）規定的試驗方法進行。5.3.12溫度適應性試驗低溫工作試驗按照GB/T2423.1-2008第2部分規定的試驗方法進行。高溫工作試驗按照GB/T2423.2-2008第2部分規定的試驗方法進行。5.3.13防碰撞功能試驗防碰撞功能試驗按照DL/T2239-2021第5部分規定的試驗方法進行。T/ZRIA002—20245.3.14防摔倒功能試驗按下列規定的試驗步驟進行：a）將機器人置于室內不少于3m的濕滑路面；b）使機器人按照巡檢作業時的步態通過預設路線,觀察機器人行走過程中是否穩定不摔倒。6檢驗規則6.1檢驗分類機器人檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗。6.2型式檢驗6.2.1有下列情況之一時應進行型式檢驗：a）新產品或老產品轉廠生產的試制定型；b）正常生產后如結構、材料、工藝有較大的改變,可能影響到設備性能時；c）產品停產兩年以上,恢復生產時；d）出廠檢驗結果與上一次型式檢驗有較大差異時；e）國家有關部門要求進行型式檢驗時。6.2.2抽樣及判定規則如下：a）從出廠檢驗合格的產品中隨機抽樣,每次抽查機器人1臺。檢驗項目為表2