PAGEPAGE2《化工設備清洗機器人》編制說明（征求意見稿）一、工作簡況1.名稱變更立項時的標準名稱《化工設備清洗機器人技術要求》不能滿足標準的應用性和范圍要求，為了保證標準的適用性和廣泛性，現將題目變更為《化工設備清洗機器人》。2.任務來源本標準依據2018年度河南省科技攻關重點項目（項目名稱：一種用于化工設備內部清洗的新型機器人，項目編號：182102210406）內容要求而制定，旨在自主研制智能清洗機器人。本標準是由黃河科技學院、河南工業大學、鄭州輕工業大學、鄭州國電機械設計研究所有限公司、鄭州科慧科技股份有限公司等單位聯合起草，由河南省機械工程學會歸口發布。計劃應完成時間2025年3月。清洗機器人作為一種高度集成的智能清洗機，其面臨的清潔場景復雜多樣，包括換熱器、精餾塔、反應釜、常壓儲罐、管道等特殊環境。在實現自動化清洗的同時，既要根據具體場景設置合理的清潔目標，又要滿足設備安全、清潔質量和環境適應性等限制條件。例如，在儲罐清洗中，機器人應能在易燃易爆、有毒的環境中高效作業，同時保證清潔效果和操作安全。此外，清洗機器人還需針對海量運行數據，深度挖掘分析設備參數、環境參數和清潔參數，建立數據模型，以實現運行狀態評估、故障預警和優化控制。然而，由于清洗機器人的結構涉及機電及控制等，比較特殊和復雜，目前在清洗機器人測試時沒有統一的國標或行標進行規范，各生產單位都是參照其它類型機器測量方法自行規定。因此，制定清洗機器人的標準是很有必要而且迫切的。為此，本標準圍繞清洗機中高度智能清洗機器人，特別是針對化工設備清洗用機器人的設計、制造和檢驗等方面，制定規范統一的技術要求。通過這些技術要求和措施，旨在提高清洗機器人的清潔效率、設備管理能力和環境適應性，推動清洗機器人技術在更多領域的廣泛應用。主要工作過程（1）起草（草案、調研）階段：2023年9月15，團體標準《化工設備清洗機器人》編制任務正式下達，隨后由黃河科技學院和河南工業大學等5家單位組成了標準編制工作組，以肖娜教授為組長、袁夫彩教授為副組長，開展標準編制工作。隨后組織編制工作組人員進行專題學習、研討和培訓。編制工作組制定了編制工作大綱和編制工作計劃，對編制工作組各個成員進行了明確的職責分工和要求，為項目的順利實施提供了組織和管理保障。（2）撰寫（研究）階段：標準編制工作組收集，并認真研究了清洗機器人的相關技術標準和論文等資料，查閱擬引用的標準，掌握其定義概念和技術要求。同時，對企業多年的清洗機器人測量經驗進行研究、總結。在此基礎上，按GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》的要求，對清洗機器人技術要求標準的主要內容進行編寫，于2023年12月20日編寫完成了團體標準《化工設備清洗機器人》草案。（3）征求意見（審查）階段：2023年12月25日標準編制工作組組織編制人員與公司相關技術專家召開了內部審查會，經過專家與工作組編制人員開會討論，對標準草案稿的內容進行了逐條逐句的修改完善，會后又經多次討論修改后，最終形成了標準征求意見稿。4.主要協作單位及工作組成員主要參加起草單位：黃河科技學院、河南工業大學、鄭州輕工業大學、鄭州國電機械設計研究所有限公司、鄭州科慧科技股份有限公司。工作組成員：肖娜、袁夫彩、于淑敏、黃志強、陳志宏、高嘉、楊漢嵩、姚瑤、劉建秀、任菲、常靜、陳會鴿、朱煜鈺、王瑞利、吳俊峰。工作組各成員任務承擔情況：編制單位編制人員分編章節黃河科技學院肖娜1范圍2規范性引用文件3術語和定義6結構組成和基本功能前言6.1結構組成6.2基本功能河南工業大學袁夫彩4安全設計要求4.1機器人本體通用部分的設計4.2機器人電氣部分的設計4.3機器人致動控制裝置的設計鄭州科慧科技股份有限公司陳志宏10標志、包裝、運輸和貯存10.3運輸10.4貯存黃河科技學院高嘉9檢驗規則9.1檢驗分類9.2出廠檢驗黃河科技學院楊漢嵩7技術要求7.3運動速度7.4越障能力華電鄭州機械設計研究院有限公司于淑敏黃志強姚瑤5材料要求5.1使用環境5.2主體材質5.3電氣元件5.4所有材料和外購外協件鄭州輕工業大學劉建秀6結構組成和基本功能6.2.4自主導航功能6.2.7自動避障功能鄭州輕工業大學任菲8檢驗方法8.1外觀8.2清潔能力黃河科技學院常靜9檢驗規則9.3型式檢驗黃河科技學院陳會鴿7技術要求7.1外觀7.2清潔能力黃河科技學院朱煜鈺8檢驗方法8.8電氣安全8.9防爆安全8.10電磁兼容性（EMC）黃河科技學院王瑞利8檢驗方法8.5可靠性8.6噪聲8.7外殼防護等級黃河科技學院吳俊峰10標志、包裝、運輸和貯存10.1標志10.2包裝二、標準編制原則和解決的主要問題1.標準編制原則（1）注意標準的協調統一，相關法律、法規，嚴格執行強制性國家標準、行業標準和地方標準；（2）注重標準的可操作性；（3）有利于科技進步，提高產品質量，增加社會經濟效益；（4）積極采用國際標準和國外先進標準；加快和國際接軌的步伐，提高產品的競爭能力。（5）有利于推廣科學技術成果，有利于產品的通用互換，符合使用要求，技術先進，經濟合理。（6）符合GB/T1.1-2020的規定。2.標準主要內容本文件規定了化工設備清洗機器人安全設計要求、結構組成和基本功能、材料要求、技術要求、檢驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存。本文件適用于換熱器、精餾塔、反應釜、常壓儲罐、管道等化工設備清洗用機器人的設計、制造和檢驗。本標準的主要技術內容為第7章：技術要求7.1外觀7.2清潔能力7.3運動速度7.4越障能力7.5可靠性7.6噪聲7.7外殼防護等級7.8電氣安全7.9防爆安全7.10電磁兼容性（EMC）本標準圍繞清洗機器人中高度智能清洗機器人，特別是針對清洗機器人設計、制造、檢測、包裝、貯存和運輸等方面，制定規范統一的技術要求。通過這些技術要求和措施，旨在提高清洗機器人的清潔效率、設備管理能力和環境適應性，推動清洗機器人技術在更多領域的廣泛應用。標準立足清洗機器人化工行業的角度，針對清洗機器人技術要求沒有統一的國標或行標進行規范進而影響產品性能一致性的問題，明確規范了清洗機器人技術要求和測量規范，為清洗機器人行業對該類清洗機器人的生產及使用提供了規范、統一的技術支撐。3.解決的主要問題本標準通過對智能清洗機器人技術要求和測量原理的深入研究，結合清洗機器人產品的結構特點，研究完成智能清洗機器人的技術要求和測量方法和標準，采用科學、有效的機理提出了新型的清洗機器人構型、技術要求和測量方法。該方法不僅適用于一般清洗機器人檢測，還適用于耐高溫抗腐蝕環境等高端智能清洗機器人的檢測。該標準的制定是對國家2025制造強國政策的積極響應；將對智能清洗機器人技術要求和測量方法進行統一規范，改變其無標準可依的現狀；建立智能清洗機器人的標準優勢和標準高地，提高我國智能清洗機器人產品核心競爭力。三、是否有對應的國家標準或行業標準經檢索，目前尚無對應的國家標準和行業標準。本標準是首次制定。1.國內外生產、技術情況國外行業巨頭掌握了成熟先進的機器人設計方法、研制技術與試驗、檢測手段。我國在2025制造強國的政策要求下，經過幾十年的持續投入和發展在智能控制、耐高溫、抗腐蝕材料，分析設計軟件平臺，先進制造技術和試驗平臺等方面都有較大的突破，研制出了系列清洗器，但在高速、高溫、壽命等特種環境下的清洗機器人仍然與國外存在明顯差距。同樣的，國內在機器人檢測分析方面取得了一定發展，但是在技術要求、自動化程度、精度和分析功能等方面依然落后于國外。2.與國際標準或國外先進標準采用程度的考慮經檢索，目前沒有對應的國際同類標準或國外同類標準。ISO10218定義了機器人安全標準。由于機器人具有“人”的色彩，同時具有一定的哲學意義，世界上還沒有統一公認的、科學的機器人定義，因此，目前對于智能清洗機器人技術要求和測量方法沒有可以直接依據的標準。3.與國內相關標準的關系與現行的相關國家、行業標準協調統一。本標準引用的標準如下：GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T3785.1電聲學聲級計第1部分：規范GB/T3836.1爆炸性環境第1部分：設備通用要求GB/T3836.2爆炸性環境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）GB/T4768防霉包裝GB/T4857.23包裝運輸包裝件基本試驗第23部分：垂直隨機振動試驗方法GB/T4879防銹包裝GB/T5048防潮包裝GB/T5226.1機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件GB11291.1工業環境用機器人安全要求第1部分：機器人GB11291.2機器人與機器人裝備工業機器人的安全要求第2部分：機器人系統與集成GB/T17799.2電磁兼容通用標準第2部分：工業環境中的抗擾度標準GB/T17799.4電磁兼容通用標準第4部分：工業環境中的發射GB/T19292.1金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性第1部分：分類、測定和評估GB/T39590.1機器人可靠性第1部分：通用導則GB/T42982工業機器人平均無故障工作時間計算方法GB/T44589-2024機器人自適應能力技術要求四、主要試驗（或驗證）情況本標準所規定的技術要求和檢測方法在肖娜團隊研制的清洗機器人中得以應用，其技術要求、技術指標和測量方法已經很成熟，通過大量該類機器人的順利生產、交付、正常使用，充分驗證了標準中規定的清洗機器人技術要求和測量方法的實用性、科學性。驗證材料見附件1:清洗機檢驗檢測報告。五、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。六、預期達到的社會效益、對產業發展的作用等情況清洗機器人是近年來清潔領域中技術集成度和智能化水平最高的設備之一。隨著傳感器技術、導航系統和自主學習算法的不斷進步，清洗機器人在多種復雜場景中的應用逐漸普及。在過去的幾十年里，清洗機器人在技術研發、實際應用和市場推廣方面積累了豐富的經驗，為其實現更高水平的智能化和自動化奠定了堅實基礎。清洗機器人作為一種高度集成的智能設備，其面臨的清潔場景復雜多樣，包括工業儲罐、高空建筑外墻、豬舍等特殊環境。在實現自動化清潔的同時，既要根據具體場景設置合理的清潔目標，又要滿足設備安全、清潔質量和環境適應性等限制條件。例如，在儲罐清洗中，機器人需要在易燃易爆、有毒的環境中高效作業，同時保證清潔效果和操作安全。此外，清洗機器人還需針對海量的運行數據，深度挖掘分析設備參數、環境參數和清潔參數，建立數據模型，以實現運行狀態評估、故障預警和優化控制。本標準針對清洗機器人在線運行時的數據分析與量化評價、在線優化目標、限制條件、運行狀態優化、風險預警和人工干預等方面，制定規范統一的在線優化要求。通過這些措施，旨在提高清洗機器人的清潔效率、設備管理能力和環境適應性，推動清洗機器人技術在更多領域的廣泛應用。綜上所述，制定清洗機器人技術要求的標準是很有必要的，具有較好的理論和應用價值。七、采用國際標準和國外先進標準情況本標準未采用國際、國外標準。本標準制定過程中未查到同類國際、國外標準。本標準制定過程中未測試國外的樣品、樣機。八、與現行相關法律、法規、規章及相關標準，特別是強制性標準的協調性本標準屬于清洗機器人標準體系。本標準與現行相關法律、法規、規章及相關標準協調一致。本標準的基礎標準是ISO10218機器人安全標準。本標準不違反相關法律法規及強制性標準。目前還沒有現行有效的關于化工設備清洗機器人的國家標準和行業標準。九、重大分歧意見的處理經過和依據無。十、廢止現行相關標準的建議無。十一、其他應予說明的事項無。附錄A：清洗效率測試方法附錄B：清洗質量檢測方法附錄C：續航能力測試方法附錄D：安全性能測試方法團體標準《化工設備清洗機器人》起草工作組2025年3月附件1:清洗機檢驗檢測報告附錄A：清洗效率測試方法一、測試目的?本測試方法旨在準確評估化工設備清洗機器人在特定條件下的清洗效率，為其性能評估和優化提供數據支持，同時幫助用戶了解該機器人在實際應用中的清洗能力表現。?二、測試條件?測試環境：選擇一個相對封閉、通風良好且無干擾的工業環境，溫度控制在-25℃至55℃之間，相對濕度95%（無凝露）范圍內。?測試設備：?化工設備清洗機器人：待測試的目標機器人，確保其處于正常工作狀態，各項功能完好。?模擬化工設備：準備與實際化工設備結構和材質相似的測試模型，如特定尺寸和形狀的反應釜模型、管道模型等，模型表面需預先涂抹標準污垢。?污垢材料：使用符合化工設備常見污垢特性的模擬污垢，如混合了油污、鐵銹和粉塵的特制污垢，以保證測試的真實性。?測量儀器：高精度計時器、面積測量儀、污垢殘留檢測儀器（如光譜分析儀或稱重儀，用于測量清洗前后污垢的重量或成分變化）。?三、測試前準備工作?機器人調試：對清洗機器人進行全面檢查和調試，確保其清洗噴頭、移動機構、控制系統等部件正常運行。根據測試要求，設置好機器人的清洗參數，如清洗液噴射壓力、噴頭移動速度、清洗模式等。?模擬設備準備：將模擬化工設備表面均勻涂抹規定量污垢，使用的面積測量儀精確測量污垢覆蓋面積，并記錄相關數據。?測量儀器校準：對所有參與測試的測量儀器進行校準，確保測量數據的準確性。?四、測試具體步驟?啟動機器人：將調試好的清洗機器人放置在測試起始位置，啟動機器人，使其按照預設的清洗程序對模擬化工設備進行清洗。?記錄時間：使用高精度計時器從機器人開始清洗的瞬間開始計時，直到機器人完成對整個模擬設備的清洗任務并停止運行，記錄清洗過程所用的總時間（t，單位：分鐘）。?測量清洗面積：清洗完成后，再次使用面積測量儀測量模擬設備表面實際被清洗干凈的面積（S，單位：平方米）。若存在部分區域未清洗干凈，需詳細記錄未清洗區域的位置和面積。?檢測污垢殘留：使用污垢殘留檢測儀器對清洗后的設備表面進行采樣檢測，獲取污垢殘留量的數據（m，單位：克或百分比）。?五、測試過程中的數據記錄和分析方法?數據記錄：?在測試過程中，實時記錄機器人的運行狀態、清洗參數變化（如壓力波動、速度調整等）、異常情況（如故障報警、卡頓等）。?將每次測試的清洗時間、清洗面積、污垢殘留量等數據詳細記錄在預先設計好的測試表格中，確保數據的準確性和可追溯性。?數據分析方法：?計算清洗效率（E）：清洗效率計算公式為E=S/t（單位：平方米/分鐘）。通過該公式計算出每次測試的清洗效率值。?分析數據波動：對多次測試得到的清洗效率數據進行統計分析，計算平均值、標準差等統計量，評估數據的穩定性和可靠性。分析數據波動的原因，如機器人性能差異、污垢分布不均、測試環境變化等。?相關性分析：研究清洗效率與污垢殘留量之間的關系，通過繪制散點圖、計算相關系數等方法，判斷清洗效率的提高是否伴隨著污垢殘留量的降低，為進一步優化清洗工藝提供依據。?六、測試后的結果處理?結果報告：根據測試數據和分析結果，撰寫詳細的測試報告。報告內容應包括測試目的、測試條件、測試過程概述、測試結果（清洗效率平均值、最小值、最大值、標準差，污垢殘留量平均值等）、數據分析結論以及對機器人清洗效率性能的評價和建議。?示例數據：假設進行了5次測試，測試數據如下表所示：?|測試次數|清洗時間t（分鐘）|清洗面積S（平方米）|污垢殘留量m（克）|清洗效率E（平方米/分鐘）|?||||||?|1|15|30|0.5|2.0|?|2|16|32|0.4|2.0|?|3|14|28|0.6|2.0|?|4|15|30|0.5|2.0|?|5|17|34|0.4|2.0|?通過計算，這5次測試的清洗效率平均值為2.0平方米/分鐘，標準差為0（說明數據穩定性較好），污垢殘留量平均值為0.48克。?結果應用：將測試結果反饋給機器人研發團隊和用戶。研發團隊可根據測試結果對機器人的設計、清洗程序和參數進行優化，提高清洗效率和清洗質量。用戶可根據測試結果合理選擇和使用清洗機器人，評估其在實際化工設備清洗任務中的適用性和經濟性。附錄B：清洗質量檢測方法一、檢測目的?本檢測方法用于準確評估化工設備清洗機器人對化工設備清洗后的質量狀況，確保清洗后的設備滿足化工生產工藝要求，為設備安全穩定運行及產品質量提供保障。?二、檢測指標?表面清潔度：檢測清洗后設備表面污垢、雜質的殘留情況，要求表面無可見污垢、油污、銹漬等。?粗糙度：清洗后的設備表面粗糙度應符合設備生產工藝要求，避免因過度清洗導致表面損傷或粗糙度改變影響設備性能。?材質完整性：確保清洗過程未對設備材質造成腐蝕、磨損、變形等損壞，保證設備材質的物理和化學性質未發生改變。?三、檢測設備?目視檢測工具：強光手電筒、放大鏡，用于近距離觀察設備表面的清潔狀況。?粗糙度測量儀：如便攜式粗糙度儀，通過觸針式或光學式原理，測量設備表面粗糙度參數，如輪廓算術平均偏差（Ra）、微觀不平度十點高度（Rz）等。?材質檢測設備：?光譜分析儀：用于檢測設備表面材質的元素成分，對比清洗前后元素組成變化，判斷是否存在腐蝕或污染。?硬度計：測量設備表面硬度，評估清洗過程對材質硬度的影響，確定材質完整性。?金相顯微鏡：對設備表面進行金相分析，觀察金相組織是否因清洗發生變化，判斷材質內部結構是否受損。?四、檢測前準備工作?設備清潔：在檢測前，確保檢測設備本身清潔無污，避免對被檢測的化工設備表面造成二次污染。?校準設備：對所有檢測設備進行校準，保證測量數據的準確性和可靠性。按照設備說明書要求，使用標準樣塊對粗糙度測量儀、硬度計等進行校準。對光譜分析儀進行波長校準和元素標準曲線校準。?制定檢測計劃：根據化工設備的類型、結構和清洗工藝，制定詳細的檢測計劃，確定檢測部位、檢測方法和檢測頻次。對于大型復雜設備，劃分檢測區域，明確重點檢測部位。?五、檢測具體步驟?目視檢查：檢測人員手持強光手電筒，以45°左右的角度照射設備清洗表面，沿著設備表面緩慢移動，同時使用放大鏡仔細觀察表面情況。觀察表面是否有污垢殘留、顏色異常、劃痕、腐蝕痕跡等。對于管道類設備，可借助內窺鏡進行內部目視檢查。?記錄目視檢查結果，對于發現的任何異常情況，詳細描述其位置、形狀、大小等特征，并拍照留存。?粗糙度測量：根據設備表面形狀和粗糙度要求，選擇合適的粗糙度測量儀探頭。對于平面表面，使用平面探頭；對于曲面表面，使用適配的曲面探頭。?在設備清洗后的表面均勻選取多個測量點，一般每平方米不少于5個測量點。將測量儀探頭垂直放置在測量點上，啟動測量儀，獲取每個測量點的粗糙度數據。?記錄測量數據，計算平均值、最大值和最小值，并與設備生產工藝要求的粗糙度標準值進行對比。?材質檢測：?光譜分析：使用光譜分析儀對設備表面進行采樣分析。對于大型設備，在不同部位多點采樣。將光譜分析儀的激發頭緊密接觸設備表面，激發樣品表面產生光譜信號，儀器自動分析元素成分。對比清洗前后的光譜分析報告，判斷材質元素是否有異常變化。?硬度測量：使用硬度計在設備表面選取多個測量點，按照硬度計操作規程進行測量。常見的硬度測試方法有洛氏硬度、布氏硬度和維氏硬度測試，根據設備材質和厚度選擇合適的測試方法。記錄每個測量點的硬度值，分析硬度變化情況。?金相分析：在設備表面選取具有代表性的部位，制作金相試樣。通過切割、打磨、拋光和腐蝕等步驟，將試樣制備好后，放置在金相顯微鏡下觀察金相組織。與設備原始金相組織圖片或標準金相圖譜對比，判斷金相組織是否發生改變。?六、檢測結果的判定標準?表面清潔度判定：?合格：設備表面無任何可見污垢、油污、銹漬等，顏色均勻一致，無異常痕跡。?不合格：設備表面存在明顯污垢殘留、油污斑點、銹漬未去除干凈，或有清洗液殘留痕跡等。?粗糙度判定：?合格：測量得到的粗糙度平均值、最大值和最小值均在設備生產工藝要求的粗糙度標準范圍內。?不合格：粗糙度平均值超出標準范圍上限，或最大值嚴重超出標準范圍，表明表面過度清洗或清洗不當導致表面損傷。?材質完整性判定：?合格：光譜分析結果顯示材質元素成分與原始數據相比無明顯差異；硬度測量值在設備材質標準硬度范圍內，波動在允許誤差之內；金相組織觀察結果與原始金相組織一致，無明顯變化。?不合格：光譜分析發現有新的元素出現或原有元素含量異常減少，表明存在腐蝕或污染；硬度測量值超出標準范圍，說明材質硬度發生改變；金相組織觀察到晶粒變形、組織疏松或出現新的相，表明材質內部結構受損。?附錄C：續航能力測試方法一、測試目的?本測試方法旨在準確評估化工設備清洗機器人在不同工作條件下的續航能力，為用戶提供機器人連續工作時長及能源消耗方面的關鍵信息，幫助用戶合理規劃清洗任務，確保機器人高效穩定運行。?二、測試條件?測試環境：選擇與化工設備實際清洗環境相似的模擬測試場地，如具有一定面積和復雜程度的工業車間模擬區域。環境溫度控制在-25℃至55℃，相對濕度95%（無凝露）范圍內，以模擬常見的化工生產環境條件。?測試設備：?化工設備清洗機器人：確保機器人的電池（或其他能源供應系統）處于良好狀態，無明顯老化或性能衰退跡象。若為充電式機器人，需配備與機器人適配的標準充電器。?模擬化工設備：準備若干模擬化工設備，如不同規格的反應釜模型、管道模型等，用于機器人執行清洗任務，以模擬真實工作負載。?能源監測設備：高精度電量計（用于監測電池電量變化）或流量傳感器（若機器人使用燃油等其他流體能源，用于監測能源流量），實時記錄機器人在測試過程中的能源消耗情況。?計時設備：精確到秒的電子計時器，用于記錄機器人的工作時間。?三、測試前準備工作?機器人準備：?若機器人采用電池供電，將電池充滿至100%電量，并確保電池管理系統顯示電量正常。記錄充電起始時間和結束時間，以及充電過程中的相關參數（如充電電壓、電流等）。?對于使用其他能源的機器人，如燃油驅動機器人，確保能源儲存裝置（如油箱）已加滿，并記錄初始能源量。?對機器人進行全面檢查和調試，確保其各項功能正常，清洗噴頭、移動機構、控制系統等部件運行穩定。設置機器人的工作模式為標準清洗模式，調整清洗參數至常見工作狀態（如清洗液噴射壓力、噴頭移動速度等）。?測試場地布置：將模擬化工設備合理布置在測試場地內，形成具有一定復雜性和代表性的清洗任務場景，確保機器人在測試過程中能夠模擬實際工作時的運動路徑和工作強度。?設備校準：對能源監測設備和計時設備進行校準，確保測量數據的準確性。使用標準電源或流量校準裝置對電量計和流量傳感器進行校準，按照設備說明書的要求對電子計時器進行時間校準。?四、測試具體步驟?啟動機器人：將準備好的清洗機器人放置在測試場地的起始位置，啟動機器人，使其開始執行清洗模擬化工設備的任務。同時，啟動能源監測設備和計時設備，開始記錄能源消耗數據和工作時間。?記錄數據：?在測試過程中，每隔一定時間間隔（如5分鐘）記錄一次能源監測設備顯示的能源剩余量（電量百分比或燃油體積等）、機器人的工作狀態（如是否正常運行、有無故障報警等）以及當前的工作時間。?若機器人在工作過程中出現異常情況，如故障停機、能源供應中斷等，立即停止計時和數據記錄，詳細記錄異常發生的時間、現象及可能的原因。持續測試直至能源耗盡：讓機器人持續工作，直至其能源供應無法維持正常工作，機器人自動停止運行或出現明顯的性能下降（如清洗噴頭壓力不足、移動速度大幅降低等）。此時，停止計時設備，記錄機器人從啟動到停止工作的總時間（T，單位：小時）。?最終數據采集：在機器人停止工作后，再次讀取能源監測設備的最終能源剩余量，確保能源已基本耗盡（如電池電量接近0%，燃油剩余量在允許的誤差范圍內接近0）。同時，檢查機器人是否存在因能源耗盡導致的部件損壞或異常情況。五、測試過程中的數據記錄和分析方法?數據記錄：?設計專門的數據記錄表，記錄每次測試的相關數據，包括測試日期、機器人型號、初始能源狀態、測試過程中的能源消耗數據（不同時間點的能源剩余量）、工作時間記錄、機器人工作狀態及異常情況描述等。確保數據記錄的準確性和完整性。?數據分析方法：?繪制能源消耗曲線：以時間為橫坐標，能源剩余量為縱坐標，繪制機器人在測試過程中的能源消耗曲線。通過分析曲線的斜率和形狀，了解能源消耗的速率變化情況，判斷機器人在不同工作階段的能源利用效率。?計算平均能源消耗速率：根據測試過程中記錄的能源消耗數據和工作時間，計算機器人的平均能源消耗速率（R，單位：能源單位/小時）。計算公式為：R=（初始能源量-最終能源剩余量）/T。例如，若機器人初始電池電量為100Ah，測試結束后電量剩余5Ah，工作時間為4小時，則平均能源消耗速率R=（100-5）/4=23.75Ah/h。?分析數據波動原因：對測試數據的波動情況進行分析，查找可能導致能源消耗不穩定的因素，如機器人工作負載的變化（清洗不同類型設備時的能耗差異）、環境溫度對能源系統的影響、機器人自身控制系統的優化程度等。通過對數據波動原因的分析，為進一步優化機器人的續航能力提供參考依據。六、測試后的結果處理?續航能力計算：?續航能力（E，單位：小時）計算公式為：E=T。即機器人從啟動到能源耗盡的實際工作時間即為其續航能力。?結果報告：根據測試數據和分析結果，撰寫詳細的續航能力測試報告。報告內容應包括測試目的、測試條件、測試過程概述、測試結果（續航能力值、平均能源消耗速率、能源消耗曲線等）、數據分析結論以及對機器人續航能力的評價和建議。例如：?測試結果：本次測試的[機器人型號]化工設備清洗機器人在標準測試條件下，續航能力為4小時，平均能源消耗速率為23.75Ah/h。能源消耗曲線顯示，在測試初期，能源消耗速率相對穩定，隨著工作時間增加，由于電池性能略有下降，能源消耗速率略有上升。?結論與建議：該機器人的續航能力基本滿足化工設備的日常清洗任務需求。為進一步提高續航能力，建議優化機器人的能源管理系統，降低工作負載對能源消耗的影響；同時，考慮采用更高能量密度的電池或其他能源供應技術。?示例數據：假設進行了3次續航能力測試，測試數據如下表所示：?|測試次數|初始能源量|最終能源剩余量|工作時間T（小時）|平均能源消耗速率R（能源單位/小時）|續航能力E（小時）|?|||||||?|1|100Ah|3Ah|4.2|23.1|4.2|?|2|100Ah|5Ah|4.0|23.75|4.0|?|3|100Ah|4Ah|4.1|23.41|4.1|?通過計算，這3次測試的續航能力平均值為4.1小時，平均能源消耗速率平均值為23.42Ah/h。用戶可根據這些示例數據，結合自身實際工作需求，對機器人的續航能力進行評估和比較。附錄D：安全性能測試方法一、測試目的?本測試方法旨在全面、系統地評估化工設備清洗機器人在運行過程中的安全性能，檢驗其安全保護機制是否有效，確保機器人在各種工況下能保障操作人員及周邊設備、環境的安全，降低潛在風險。?二、測試條件?測試環境：?選擇一個封閉的工業測試場地，面積不小于100平方米，具備與化工設備清洗現場相似的布局和空間限制，如設置模擬管道、反應釜等障礙物，地面狀況模擬化工車間地面（有一定坡度、粗糙度）。?環境溫度控制在-25℃至55℃，相對濕度95%（無凝露）范圍內，模擬常見化工生產環境溫濕度條件。?確保測試場地通風良好，無易燃易爆物品，若涉及電氣安全測試，需保證接地系統可靠，接地電阻符合安全標準。?測試設備：?化工設備清洗機器人：待測試的目標機器人，確保其處于正常裝配狀態，各部件無損壞或缺失。?模擬異常情況發生裝置：?可調節的碰撞模擬物，如帶有緩沖裝置的移動障礙物，用于測試機器人的防碰撞功能，能模擬不同速度、角度的碰撞情況。?電源故障模擬器，可模擬突然斷電、電壓波動等電氣故障。?煙霧發生器和火焰模擬器，用于測試機器人在火災危險環境下的安全響應，模擬化工生產中可能出現的火災隱患場景。?數據采集與監測設備：?高精度傳感器，用于監測機器人運行參數，如速度、位置、姿態等，實時反饋機器人在測試過程中的狀態。?攝像頭及圖像分析系統，全方位記錄測試過程，便于后續分析機器人安全保護機制的觸發和響應情況。?電氣安全測試儀，用于檢測機器人電氣系統的絕緣電阻、接地電阻、泄漏電流等參數，確保電氣安全性能達標。?三、測試前準備工作?機器人檢查與校準：?對清洗機器人進行全面的機械和電氣檢查，確保所有連接部位牢固，傳動部件靈活，電氣線路無破損、短路或斷路情況。?校準機器人的傳感器，如激光雷達、超聲波傳感器等，確保其對周邊環境的感知準確無誤。檢查并確認機器人的軟件系統為最新版本，各項功能設置正確。?測試場地布置：?根據模擬化工設備清洗現場的特點，合理布置模擬管道、反應釜等障礙物，設置不同的工作區域和通道，使機器人在測試過程中能模擬實際工作路徑。?安裝好煙霧發生器、火焰模擬器等模擬異常情況發生裝置，并確保其能正常工作且位置合理，可有效模擬潛在危險場景。?布置好數據采集與監測設備，確保攝像頭能覆蓋整個測試區域，高精度傳感器安裝在機器人關鍵部位，電氣安全測試儀連接到機器人電氣系統相應測試點。?人員培訓：?組織參與測試的工作人員進行培訓，使其熟悉測試流程、測試設備操作以及可能出現的危險情況應對方法。明確各人員在測試過程中的職責，如測試指揮員、機器人操作員、數據記錄員、安全觀察員等。?進行安全交底，強調測試過程中的安全注意事項，如不得隨意靠近運行中的機器人、不得擅自更改測試設備設置等。?四、測試具體步驟?緊急停止功能測試：?在機器人運行過程中，按下機器人本體及遠程控制端的緊急停止按鈕，觀察機器人是否能立即停止所有運動部件，包括行走機構、清洗噴頭的動作等。?記錄從按下緊急停止按鈕到機器人完全停止的時間，檢查機器人停止后是否保持穩定，無滑動、傾倒等危險情況。多次重復該測試，確保緊急停止功能的可靠性。?防碰撞功能測試：?啟動機器人，使其以正常工作速度在測試場地內移動。在其運動路徑上，通過可調節的碰撞模擬物，以不同速度（如0.2m/s、0.5m/s、1m/s）和角度（30°、60°、90°）向機器人靠近，模擬意外碰撞情況。?觀察機器人的傳感器是否能及時檢測到碰撞模擬物，觸發防碰撞機制。檢查機器人在