T/ZJCX 0048-2024 商用巡扫机器人通用技术规范

ICS 25.040.30
CCS J28
团体标准
T/ZJCX 0048—2024
商用巡扫机器人通用技术规范
General technical specification for commercial scanning robot
2024-12-24发布2024-12-25实施
浙江省企业技术创新协会 发布

目 次
前 言 ........................................................................................................................................................... 1
1 范围 ............................................................................................................................................................... 1
2 规范性引用文件 ........................................................................................................................................... 1
3 术语和定义 ................................................................................................................................................... 2
4 工作环境及地面 ........................................................................................................................................... 2
5 技术要求 ....................................................................................................................................................... 2
6 试验方法 ....................................................................................................................................................... 6
7 检验规则 ...................................................................................................................................................... 11
8 标志、包装、运输、贮存 .......................................................................................................................... 14
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1
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
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专利的责任。
本文件由浙江省企业技术创新协会提出并归口。
本文件主要起草单位：浙江有鹿机器人科技有限公司。
本文件参与起草单位：南通明诺电动科技股份有限公司、杭州云象商用机器人有限公司。
本文件主要起草人：陈俊波、谷祖林、陶冲亚。
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1
商用巡扫机器人通用技术规范
1 范围
本文件规定了商用巡扫机器人的术语和定义、工作环境及地面、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。
本文件适用于商用巡扫机器人（以下简称“机器人”）的设计、制造与销售。
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。
GB/T 191
包装储运图示标志
GB 4706.1
家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求
GB 4706.18
家用和类似用途电器的安全 电池充电器的特殊要求
GB 4943.1
信息技术设备安全第1部分：通用要求
GB/T 15706
机械安全 设计通则 风险评估与风险减小
GB/T 33593
服务机器人行走功能安全要求和测试方法
GB/T 36276
电力储能用锂离子电池
GB/T 37242
机器人噪声试验方法
GB/T 37283
服务机器人 电磁兼容 通用标准 抗扰度要求和限值
GB/T 37284
服务机器人 电磁兼容 通用标准 发射要求和限值
GB/T 38124
服务清洁机器人性能测试方法
GB/T 38834.1
机器入+服务机器人性能规范及其试验方法 第1部分：轮式机器人运动
GB/T 38834.3
机器人+服务机器人性能规范及其试验方法 第2部分：机器人通讯和控制性能
GB/T 43199
机器人多维力/力矩传感器检测规范
IEC 61000:3
限值和测量方法
IEC 61000:4
电磁抗扰度测试
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2
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
商用巡扫机器人 commercial scanning robot
为商业空间定制自动清扫解决方案，实时分析地面垃圾情况，智能调整清扫策略的服务机器人。
3.2
服务机器人 service robot
除工业自动化应用外，能为人类或设备完成有用任务的机器人。
注1：工业自动化应用包括（但不限于）制造、检验、包装和装配。
注2：用于生产线的关节机器人是工业机器人，而类似的关节机器人用于供餐的就是服务机器人。
3.3
巡扫 patrol and sweep
定期或不定期对指定区域内存在垃圾的位置进行针对性清扫。
3.4
全覆盖清扫 comprehensive sweeping
对指定区域进行全面、彻底的清扫，确保没有遗漏。
4 工作环境及地面
4.1 工作环境
4.1.1 工作温度
在-5℃～+45℃工作范围内应能正常工作。
4.1.2 相对湿度
运行时的相对湿度应为20%～75%。
4.2 地面
4.2.1 地面应平坦、坚实，无台阶。
4.2.2 道路宽度应不小于1.5m，坡度应不大于20%，障碍物高度应不高于70mm。
5 技术要求
5.1 外观、结构及密封性要求
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3
5.1.1 整机结构应坚固，连接件和紧固件应有防松措施。
5.1.2 外壳表面应有光滑均匀的保护层或防腐设计，并应具有防水功能。
5.1.3 金属零部件不应有锈蚀或机械损伤。
5.1.4 内部线路应排列整齐、固定牢靠、不外露，且应便于安装、维护和区分。
5.1.5 水箱应排水正常、不漏水。
5.2 功能要求
5.2.1 机器人操控
机器人应具备自动和手动两种模式。
5.2.2 清扫模式自动切换
机器人可根据路面卫生情况进行全覆盖清扫或巡扫等模式的自动切换。
5.2.3 手动/自动充电
5.2.3.1 机器人应具备手动和自动两种充电模式。
5.2.3.2 自动充电模式下，无需人工干预即能返回充电基座充电。
5.2.3.3 手动充电模式下，由用户根据需要使用充电器进行充电。
5.2.4 自动/手动加水
5.2.4.1 机器人应具备手动和自动两种加水模式。
5.2.4.2 自动加水模式下，机器人应能感知水位，自动返回加水基座补水。
5.2.4.3 手动加水模式下，用户可人工补水。
5.2.5 感知功能
机器人应搭载感知系统，可识别路面环境及清扫物。
5.2.6 地图和定位功能
5.2.6.1 机器人应具备环境地图构建功能，使用激光雷达、摄像头等设备将环境中的物体和地形信息转化为数字地图。
5.2.6.2 机器人应具备定位和重定位功能。
5.2.7 路径规划与运动预测功能
机器人应具有实时分析周围环境，精准预测其他物体移动轨迹等功能，可根据行进速度实现避碰。
5.2.8 云端管理平台
机器人应依托云端管理平台，实现机器人清扫、任务分发、数据查询、故障报警和状态显示等功能。
5.2.9 智能交互功能
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机器人应具备语音播报或屏显等交互功能，主动语音提示行人，可支持多语言切换。
5.3 清扫要求
5.3.1 贴边清扫
机器人可沿路沿行走，贴边清扫。
5.3.2 巡检清扫
机器人面对少量垃圾时，可开启自动巡检清扫模式。
5.3.3 全覆盖清扫
机器人面对大量垃圾时，应采用全覆盖清扫模式。
5.3.4 自动抑尘
机器人底部应配置自动喷水降尘装置。
5.4 通讯要求
机器人应支持局域网和广域网通讯。
5.5 性能要求
5.5.1 移动性能
5.5.1.1 额定速度
机器人在水平地面上的额定速度应不低于4.5km/h。
5.5.1.2 越沟能力
机器人跨越宽度应不小于200 mm。
5.5.1.3 越坎能力
机器人门槛跨越高度应不小于60 mm。
5.5.1.4 爬坡能力
机器人应具有不小于20%坡度的爬坡能力。
5.5.1.5 贴边距离
机器人贴边清扫距路沿的距离应不大于3cm。
5.5.1.6 导航定位能力
机器人自建图定位精度应不大于10cm。
5.5.1.7 建图能力
机器人的建图面积应不小于1000m × 1000m。
5.5.1.8 避障能力
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5
机器人识别障碍物的距离应不小于10m。
5.5.1.9 转向角度
机器人在额定负载及速度下，转向角度应不小于50°。
5.5.1.10 最小转弯半径
机器人在额定负载及速度下，转弯半径应不大于1.1m。
5.5.1.11 行车制动距离
机器人在最大负载及速度下，制动距离应不大于0.5m。
5.5.2 清洁性能
5.5.2.1 清扫效率
机器人在满电状态下，全覆盖清扫面积应不小于5500 m2 /h。
机器人在满电状态下，巡扫清扫面积应不小于15000 m2/h。
5.5.2.2 单次作业时间
机器人在满电状态和自动清扫模式下，单次作业时间应不小于5h。
5.5.2.3 贴边清洁速度
机器人在区域贴边清扫模式下，清洁速度应不小于0.6m/s。
5.5.2.4 清扫宽度
机器人清扫宽度应不小于1.2m。
5.5.3 处理器硬件性能
5.5.3.1 算力性能
机器人的算力应不低于100TOPS（处理器运算能力单位）。
5.5.3.2 数据上传性能
机器人平均每小时的数据采集应不小于50G。
机器人满电清扫时，每天回传的数据应不小于20G。
5.6 噪声要求
机器人清扫作业时，噪声应不大于70dB。
5.7 安全及电磁兼容性
5.7.1 整机安全
5.7.1.1 应符合GB/T 15706的安全设计规定，应进行危险源辨识和风险评估，并应能遂行应急处置。
5.7.1.2 风险包括但不限于以下情况：
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a）意外启动；
b）人员和车辆进入机器人清扫通道及行走通道；
c）与机器人应用有关的危险；
d）机器人清扫刷盘夹伤或卷入异物；
e）机器人卡住或困住；
f）机器人误用；
g）控制系统故障的影响。
5.7.2 零部件安全
5.7.2.1 电池
机器人的电池（组）及应用应符合GB/T36276的要求。
5.7.2.2 充电器
机器人使用可充电电池的，如果电池在机器人内部充电，交流电源适配器应符合其适用的标准，如GB 4943.1、GB 4706.1或随整机测试；如果电池在机器人外部充电的，交流电源适配器应符合GB 4706.18及其替代标准的要求。
5.7.3 电磁兼容性
机器人的电磁兼容性应符合GB/T 37283、GB/T 37284的要求。
6 试验方法
6.1 试验条件
6.1.1 试验样品
6.1.1.1 机器人应按照制造商的说明书进行组装和操作，所有必要的准备工作（如功能测试等）应在试验前完成。试验前应记录被测样品的条件信息和使用历史。条件信息可包括型号/名称、软件版本和附件。
6.1.1.2 所有的试验应在同一台机器人及其附件上进行。为了模拟机器人在正常使用过程中可能受到的应力而进行的试验，可能对机器人造成损害，而需要额外的可更换部件，并对更换的部件进行记录。
6.1.2 操作条件
6.1.2.1 安装软件不应在一组测试期间被修改或改变。
6.1.2.2 测试操作等外部因素应在一组测试期间尽量保持一致。
6.1.2.3 试验场地上的安全设施应处于正常工作状态。
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7
6.1.3 环境条件
除非另有规定，试验应在常温（25℃±3℃）、相对湿度（40%~60%）环境下进行。
6.1.4 地面条件
本文本中所有的试验应在规定地面条件下进行，若制造商规定多种地面材质，则试验应在不同的条件下进行。若制造商未规定，则试验应在平整的地面上进行，地面应包括光滑的未处理的层压板或相当的板，厚度不小于15 mm，且尺寸适合测试。
6.2 外观、结构及密封性检验
6.2.1 整机、外壳表面、金属零部件和内部线路采用目测检查。
6.2.2 外壳防水等级按照GB4706.1中规定的设备及方法进行测试。
6.2.3 水箱密封性应按说明书要求装满水，检查水箱是否漏水、排水是否正常。
6.3 功能试验
6.3.1 机器人操控
控制机器人开机，观察控制机器人是否具有操控和模式切换功能。
6.3.2 清扫模式自动切换
控制机器人开机，观察控制机器人是否能够进行清扫模式的自动切换功能。
6.3.3 手动/自动充电
自动充电模式下，机器人工作至电量不足，观察是否自动返回基座充电。
手动充电模式下，人工操作使用充电器进行充电。
6.3.4 自动/手动加水
自动加水模式下，机器人工作至水量不足，观察是否自动返回基座补水。
手动加水模式下，人工操作为机器人补水。
6.3.5 感知功能
对机器人下发清扫任务，准备多种垃圾和不同体积的障碍物进行测试，观察机器人是否做到细化分类和测量垃圾的体积与高度，进行清扫或绕行。
6.3.6 地图和定位功能
6.3.6.1 地图功能
a）将机器人设置为建图模式，采集建图数据，让机器人遍历待清扫区域，充分采集环境信息；
b）信息采集完成后，启动地图构建，生成数字地图上传至云端；
c）检查并确认其是否准确、完整地反映了环境中的物体、地形特征以及障碍物的位置。
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6.3.6.2 定位功能
操作机器人在不同位置进行定位及重定位，验证其在环境中的位置识别能力。试验应包括初始定位和多次重定位，确保机器人在静止和运动状态下均能实现高精度的定位。定位误差应保持在不超过10cm范围内，并在不同环境条件下（如光照变化、障碍物变化）进行多次重复试验，验证其一致性和可靠性。
6.3.7 路径规划和运动预测功能
准备移动障碍物，对机器人进行阻挡，观察机器人在复杂环境中是否做到安全灵活的绕行，调整自身速度和路线。
6.3.8 云端管理平台
通过云端管理平台控制机器人下发清扫任务，观察清扫任务，清扫数据，故障报警，实时状态是否正确。
6.3.9 智能交互功能
对机器人下发多种指令，观察是否能主动语音提示行人。
6.4 清扫试验
6.4.1 场景布置
每一处布置点可布置以下单一杂物，杂物类型可包括但不限于：
a）水瓶：500ml ~ 550ml的矿泉水瓶；
b）纸屑20片：普通A4裁剪成20 mm×20 mm的方块纸屑；
c）纸团5个：由A4纸团成的直径小于100mm的纸团。
6.4.2 测试步骤
a）确定测试区域后，将一些杂物随意放置在机器清扫任务的路线上，并记录放置位置和杂物类型；
b）开启机器自动任务，让机器清扫对应区域；
c）查看机器在清扫过程中，能否精确沿路沿行业走、将杂物吸入垃圾箱；
d）清扫路线上分别布置少量和大量垃圾，查看机器人能否开启自动巡检或全覆盖清扫模式，是否自动开启抑尘装置；
e）连续测试次数≥3次。
6.5 通讯试验
按照GB/T 38834.3中规定的设备及方法进行测试。
6.6 性能试验
6.6.1 移动性能
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6.6.1.1 额定速度
按照GB/T 38124中规定的设备及方法进行测试。
6.6.1.2 越沟能力
按照GB/T 38834.1中规定的设备及方法进行测试。
6.6.1.3 越坎能力
按照GB/T 43199 中规定的设备及方法进行测试。
6.6.1.4 爬坡能力
按照GB/T 38124中规定的设备及方法进行测试。
6.6.1.5 贴边距离
a）测试环境
① 模拟墙面：颜色为白色或灰色，高度宜高于机器人侧面传感器感知高度；
② 模拟路牙：颜色为灰色或黄色，高度为80mm。
b）测试步骤
① 添加一个可实现贴边自动运行的任务，机器人在额定速度及负载情况下分别沿模拟墙面和模拟路牙进行贴边自动运行；
② 在模拟墙面环境下，测量机器人侧面壳体及清扫装置距离模拟墙面的距离；
③ 在模拟路牙环境下，测量机器人清扫装置距离模拟路牙的距离；
④ 每种测试环境下分别测试3次，取最小值。
6.6.1.6 导航定位能力
按照GB/T 38124中规定的设备及方法测试。
6.6.1.7 建图能力
测试建图的最大覆盖面积，在不同复杂度的环境中建图，验证机器人是否能够在100万平方米的区域内成功完成建图，并保证地图的精度和完整性。测试建图的速度与效率，记录从采集数据开始到地图上传完成的总时间。
6.6.1.8 避障能力
按照GB/T 38124中规定的设备及方法进行测试。
6.6.1.9 转向角度
按照GB/T 33593中规定的设备及方法进行测试。
6.6.1.10 最小转弯半径
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10
按照GB/T 38834.1中规定的L型转弯方法进行试验。
6.6.1.11 行车制动距离
按照GB/T 33593中规定的设备及方法进行测试。
6.6.2 清洁性能
6.6.2.1 测试场地准备
测试区域在长度大于10个车身长度，宽度大于10个车身宽度的无外部影响的空间内，测试场地需确保机器连续无障碍运行。
6.6.2.2 清扫效率
a）在确定机器清洁区域后，布置相对应的清洁方案、并确保在测试时间内不会出现加水、排污、充电；
b）开启自动清洗任务，设定速度为自动清洗任务的额定速度，让机器在区域内循环运行，使用激光跟踪仪记录机器人运行轨迹；
c）任务运行时开始计时，直至1h后，查看机器人运行轨迹，计算机器人清洁面积（即运行轨迹长度与清洁宽度的乘积），除以运行时间，换算清扫效率；
d）连续测试次数≥3次，计算平均值。
6.6.2.3 单次作业时间
a）确定机器人清扫区域后，布置相对应的清扫方案；
b）开启自动清扫任务，让机器开始运行；
c）任务运行时开始计时，直至机器由于电量低停止清扫任务，查看消耗时间；
d）连续测试次数≥3次。
6.6.2.4 贴边清洁速度
a）将最佳状态的机器人放置在一个明确边缘且有不同污渍的测试区域的起始点，启动贴边清洁模式；
b）使用计时设备记录其完成整个贴边清洁路径所需的时间，同时需要记录过程中的平均速度和清洁覆盖率等数据；
c）清洁过程中，注意观察其贴边清洁的准确性和效率，以及是否有遗漏或重复清洁的区域；
d）连续测试次数≥3次。建议进行多次重复实验，调整机器人的清洁模式或测试区域的布局。
6.6.2.5 清扫宽度
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a）准备一个测试空间，确保空间的尺寸和布局能够满足测试需求。且避免有大型障碍物，以确保测试的准确性；
b）让清扫机器人在测试空间内自主导航和清洁，测试并记录清扫路径和宽度。监控机器人的清洁状况；
c）收集机器人清洁过程中的数据，如清扫路径、清扫宽度等。计算出机器人在单位时间内的清扫宽度；
d）连续测试次数≥3次。
6.6.3 处理器硬件性能
6.6.3.1 算力性能
使用域控供应商提供的算力检测工具检测核心处理器算力，检测结果应大于100TOPS。
6.6.3.2 数据上传性能
使用实时流量监控工具（例如iftop）对整机数据传输量进行测试，数据传输量公式如下：
TX=Rates/h*24h
式中：
TX——自动模式下的发送流量总和，单位为Mb；
Rates/h——自动模式下单位小时内检测的发送数据量，单位为Mb。
6.7 噪声试验
按GB/T 37242中规定的设备及方法进行测试。
6.8 安全与电磁兼容性试验
6.8.1 整机安全
按IEC 61000:4和IEC 61000:3规定的设备及方法进行试验。
6.8.2 零部件安全
6.8.2.1 电池安全
按GB /T 36276规定的设备及方法进行试验。
6.8.2.2 充电器安全
按GB 4706.1和GB 4706.18规定的设备及方法进行试验。
6.8.3 电磁兼容性
机器人电磁兼容性按GB/T 37283、GB/T 37284规定的设备及方法进行试验。
7 检验规则
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7.1 检验分类
检验分为出厂检验和型式检验。
7.2 出厂检验
7.2.1 抽样方案
出厂检验项目应对每台产品逐一进行，所有项目达到合格标准后，方可出厂。
7.2.2 检验项目
检验项目见表1。
7.3 型式检验
7.3.1 有下列情况之一时应进行型式检验：
a）新产品或产品转厂生产的试制定型时；
b）长期停产1年以上，恢复生产时；
c）正常生产，每一年进行一次；
d）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
e）国家质量监督机构提出进行型式检验要求时；
f）用户提出进行型式检验要求时。
7.3.2 抽样方案
从出厂检验合格产品中随机抽取1台进行检验。
7.3.3 检验项目
检验项目见表1。
表
1 检验项目
项目
出厂检验
型式检验
技术要求
试验方法
外观、结构及密封性
√
√
5.1
6.2
功能要求
机器人操控
√
√
5.2.1
6.3.1
清扫模式自动切换
√
√
5.2.2
6.3.2
手动/自动充电
√
√
5.2.3
6.3.3
自动/手动加水
√
√
5.2.4
6.3.4
感知功能
—
√
5.2.5
6.3.5
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13
地图和定位功能
—
√
5.2.6
6.3.6
路径规划与运动预测功能
—
√
5.2.7
6.3.7
云端管理平台
—
√
5.2.8
6.3.8
智能交互功能
—
√
5.2.9
6.3.9
清扫要求
贴边清扫
—
√
5.3.1
6.4
巡检清扫
—
√
5.3.2
6.4
全覆盖清扫
—
√
5.3.3
6.4
自动抑尘
—
√
5.3.4
6.4
通讯要求
√
√
5.4
6.5
移动性能
额定速度
—
√
5.5.1.1
6.6.1.1
越沟能力
—
√
5.5.1.2
6.6.1.2
越坎能力
—
√
5.5.1.3
6.6.1.3
爬坡能力
—
√
5.5.1.4
6.6.1.4
贴边距离
—
√
5.5.1.5
6.6.1.5
导航定位能力
√
√
5.5.1.6
6.6.1.6
建图能力
—
√
5.5.1.7
6.6.1.7
避障能力
—
√
5.5.1.8
6.6.1.8
转向角度
—
√
5.5.1.9
6.6.1.9
最小转弯半径
√
√
5.5.1.10
6.6.1.10
行车制动距离
√
5.5.1.11
6.6.1.11
清洁性能
清扫效率
—
√
5.5.2.1
6.6.2.2
单次作业时间
—
√
5.5.2.2
6.6.2.3
贴边清洁速度
—
√
5.5.2.3
6.6.2.4
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14
清扫宽度
—
√
5.5.2.4
6.6.2.5
处理器硬件性能
算力性能
—
√
5.5.3.1
6.6.3.1
数据上传性能
—
√
5.5.3.2
6.6.3.2
噪声要求
—
√
5.6
6.7
安全及电磁兼容性
整机安全
—
√
5.7.1
6.8.1
零部件安全
—
√
5. 7.2
6.8.2
电磁兼容性
—
√
5. 7.3
6.8.3
7.4 判定规则
7.4.1 所有检验项目的检验结果均符合本文件要求，则判该产品为合格。
7.4.2 产品出厂检验有一项不符合本文件规定，应复检，如仍有不合格项，则判定该产品不合格。型式检验有1项不合格，则判定产品不合格，不得复检。
8 标志、包装、运输和 贮存
8.1 标志
8.1.1 产品销售包装应注明产品名称、型号、生产日期、生产企业名称、地址和执行标准号。
8.1.2 产品运输包装应有产品名称、生产企业名称和地址、数量、毛重、体积尺寸及包装储运图示等标志，储运标志应符合 GB/T191的规定。
8.1.3 包装箱外部印刷或粘贴的标志不应因运输条件和自然条件而褪色、脱落。
8.2 包装
8.2.1 产品包装应整洁，材料应无毒、无异味，并附有产品使用说明书。
8.2.2 外包装箱应保证产品不受损坏、不受污染；应抗压、防尘和防潮。
8.3 运输
运输时应防止雨淋、曝晒、避免碰撞和受污染、远离腐蚀性物品，装卸时应严禁抛掷，小心轻放。
8.4 贮存
8.4.1 存放产品的仓库环境温度应为-40℃~70℃，相对湿度应为20%~93%。仓库内不应有有害气体、易燃、易爆品及腐蚀性化学物品，并应无强烈的机械振动，冲击和强磁场作用。
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15
8.4.2 产品存储时应放在原包装箱内，包装箱垫离地面应不低于15cm，距离墙壁、热源、冷源、窗口或空气入口应不小于50cm。
8.4.3 贮存期一般应为6个月，若在生产厂存放超过6个月时，应重新进行交收检验。