应用于灭菌消毒场景的智能机器人运行条件DB37／T 4188—2020.pdf

ICS 11.080 CCS C 47 DB37 山东省 地 方 标 准 DB37/T 4188 2020 应用于灭 菌消毒场 景的智能 机器人 运行条件 Intelligent robot operating conditions in disinfection scenarios 2020-11-10 发布 2020-12-10 实施 山 东 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB37/T 4188 2020 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 技 术要 求和 指标.2 4.1 通用 要求.2 4.2 性能 要求.2 4.3 功能 要求.3 4.4 技术 指标.3 5 试 验方 法.4 5.1 通用 要求.4 5.2 外观 和结 构.4 5.3 性能 测试.4 5.4 功能 试验.5 参考文 献.10 DB37/T 4188 2020 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导则 第1 部分：标准化 文件 的结构 和起草 规则 的规 定起草。请注意 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 由山 东省 工业 和信 息化厅 提出 并组 织实 施。本文件 由山 东省 人工 智能 标准化 技术 委员 会归 口。本文件 起草 单位：创 泽智 能机器 人集 团股 份有 限公 司、山 东大 学、中国 软件 评测中 心、山东 省 电 子信息产 品检 验院、山 东锘 博特智 能科 技有 限公 司、山东省 物联 网协 会。本文件 主要 起草 人：李 庆 民、万熠、巩潇、石秀 芳、李翔、孙 传佳、董政、张 琴、侯广 尧、梁 西昌、程伟。DB37/T 4188 2020 1 应 用于灭 菌消毒场 景的智 能机器人 运行条 件 1 范围 本文件 规定 了应 用于 灭菌 消毒场 景的 智能 机器 人运 行条件 的要 求和 试验 方法。本文件 适用 于灭 菌消 毒场 景的智 能机 器人 的研 发、生产、检测 和使 用。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。其 中：注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。GB/T 2423.5 2019 环 境 试验 第2 部分：试 验方 法 试验Ea和 导则：冲 击 GB/T 4208 2017 外壳 防 护等级（IP 代码）GB/T 21023 2007 中文 语音识 别系 统通 用 技 术规 范 GB/T 37283 2019 服务 机器人 电 磁兼 容 通用 标准 抗扰 度要 求和 限值 GB/T 37284 2019 服务 机器人 电 磁兼 容 通用 标准 发射 要求 和限 值 GB/T 38244 2019 机器 人安全 总则 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 自主导 航 autonomous navigation 依据定 位和 环境 地图 决定 并控制 行走 方向。3.2 自主避 障 autonomous obstacle avoidance 机器人 在行 进过 程中，感 知到其 路线 规划 上存 在的 障碍物，实 时更 新路 径，避开障 碍物 的行 为。3.3 人机交 互 human-robot interaction 通过用 户界 面执 行任 务时 人与机 器人 之间 的信 息和 动作交 互。示例：通过声音、视觉和接触方式交流。来源：ISO 8373:2012，2.29 3.4 语音识 别 speech recognition DB37/T 4188 2020 2 将人类 的声 音信 号转 化为 文字或 者指 令的 过程。来源：GB/T 21023 2007，3.1 3.5 建图面 积 mapping area 机器人 导航 单元 通过 传感 器所能 建立 的地 图面 积。3.6 待机模 式 standby mode 机器人 主电 源打 开后，不 做任何 操作 的状 态。注1：不包含电源打开后默认执行作业程序的机器人。注2：操作包含按钮、触屏、语音等唤醒操作。3.7 远场语 音识 别 far-field speech recognition 语音识 别的 距离 在3 m到5 m 之间。4 技术要 求和 指标 4.1 通用要 求 4.1.1 外观 智能灭 菌消 毒机 器人 表面 喷塑应 均匀 密致、色 泽鲜 明，不 应有 起泡、龟 裂、脱落、磨损 和其 他 机 械损伤，不应 有毛 刺、划 伤、裂缝 和变 形，金 属部 件 不应有 锈蚀 及其 他机 械损 伤。说 明性 的文 字、符 号 和标识应 准确、清 晰和 端正。4.1.2 结构 结构应 满足 以下 要求：各操作 开关、锁、按 键应 灵活、可靠、方 便，应带 有告警 声音 指示 和 出 错声 光指示；各电缆 线、信号 线连 接正 确，接 触良 好，便于 插拔；布线合 理有 序，便于 运输 和异地 安装。4.2 性能要 求 4.2.1 连续运 行时 间 智能灭 菌消 毒机 器人 在额 定电压 和正 常工 作速 度下 全功能 连续 正常 运行 应1.5 小时。4.2.2 电磁兼 容 电磁兼 容的 抗扰 度测 试应 满足GB/T 37283 2019 中 的要求。电磁兼 容的 发射 要求 测试 应满足GB/T 37284 2019 中的要 求。4.2.3 抗冲击 性 应满足GB/T 2423.5 2019 规定要 求。DB37/T 4188 2020 3 4.2.4 防尘防 水等 级 室外消 毒灭 菌机 器人 应满 足GB/T 4208 2017 中IP54 的防尘 防水 等级 要求。4.2.5 语音识 别 语音识 别系 统应 遵循GB/T 21023 2007 规 定要 求。4.2.6 消毒效 果 基于作 业空 间，智能 控制 消毒时 间，消毒 效果 见 消毒技 术规 范 的要 求。4.2.7 安全性 机器人 设计、生 产、检测、使用 和维 修的 安全 性应 满足GB/T 38244 2019 的 要求。4.3 功能要 求 4.3.1 支持移 动功 能，包括 前进、后退、加 速、制动、转 弯。4.3.2 支持根 据实 际作 业空 间/面 积计算 消毒 时间 和消 毒模 式。4.3.3 支持自 主导 航、自主 避障、目的 地定 位导 航和 多任 务路径 规划 功能。4.3.4 支持手 动充 电、自动 充电、充电 状态 和电 池电 量检 测功能。4.3.5 支持人 机交 互，交互 方式 包含且 不限 于按 钮、触 摸、语音。4.3.6 支持通 过OTA(Over-the-AirTechnology 空中 下载 技 术)的 方式 在线 完成 系统 代 码的升 级。4.3.7 支持远 程对 讲的 功能。4.3.8 支持后 台或 移动 终端 远程 控制机 器人。4.3.9 支持通 过急 停按 键实 现紧 急制动。4.3.10 支持降 级保 护，当 机器 人 机械结 构或 系统 功能 发生 故障或 失效 时，机 器人 能 够主动 检测，采取功能降 级及 时保 护本 体免 受不可 逆损 害。4.4 技术指 标 主要技 术指 标见 表1。表1 技术指 标 序号 名称 指标 1 导航方式 激光导航或视觉导航 2 室内导航精度 5 cm 3 室外导航精度 10 cm 4 建图面积 20 000 m2 5 交互方式 按钮/触摸屏/语音 6 语音识别 远场语音识别 7 避障距离 100 mm 2 000 mm 可调 8 待机时间 8 小时 9 使用时间 1.5 小时（全功能）10 充电时间 6 小时 11 运动速度 支持 0 m/s 1m/s 低、中、高三 速可调 DB37/T 4188 2020 4 表1 技术 指标（续）序号 名称 指标 12 消毒方式 超声波雾化/臭氧/紫外线/等离 子（至少具备一种）13 防水防尘等级 室外消毒灭菌机器人应满足 IP54 14 紧急制动 支持 15 远程控制与接管 支持 16 OTA 远程升级 支持 17 降级保护 支持 18 远程对讲 支持 5 试验方 法 5.1 通用要 求 测试环 境：a)环境温 度范 围：5 40；b)相对湿 度范 围：80%；c)大气压 力范 围：860 hPa 1 060 hPa。5.2 外观和 结构 5.2.1 外观 目测检 测，应符 合4.1.1 的 要求。5.2.2 结构 目测检 测，并用 手对 各零 部件不 同方 位施 加不 同的 力，应 符合4.1.2 的 要求。5.3 性能测 试 5.3.1 电磁兼 容 电磁兼 容的 测试 应按 照GB/T 37283 2019 中的 第8章和GB/T 37284 2019 中的 第4章 的要 求，测试 结果应满 足4.2.2 的要 求。5.3.2 抗冲击 性 冲击性 测试 应符 合GB/T 2423.5 2019 中第7 章 的要 求，并 选用 的测 试波 形为 半 正弦后 峰锯 齿梯 形进行测试。测 试结 果应 满足4.2.3。5.3.3 防尘防 水等 级 室外灭 菌消 毒机 器人 需进 行该项 测试，室 内灭 菌消 毒机器 人根 据产 品需 求可 以选择 性进 行测 试。防尘等 级测试 应按 照GB/T 4208 2017 中第13.4 条 第 一位特 征数字 为5和6 的防 尘试验 的要求 进行 试验。防水等级测试应按 照GB/T 4208 2017 中14.2.4 第 二位 特 征 数 字 为4 的 摆 管或 淋水 喷 头 试 验 的 要求进行试 验。DB37/T 4188 2020 5 测试结 果应 满足4.2.4。5.3.4 语音识 别 语音识 别测 试应 按照GB/T 21023 2007中第7章 的要 求。测 试结 果应 满足4.2.5。5.4 功能试 验 5.4.1 移动功 能 测试机 器人 基本 移动 功能，应包 含4.3.1 提出 的移 动 项目。测试 过程 中不 允许 出现卡 顿等 异常 现 象。a)前进和 后退 功能 要求：机 器人沿 一 条 5 m 直线 移动，到达终 点时 机器 人偏 离直 线的垂 直距 离 不高于5 cm。b)加速和 制动 功能 要求：加 速过程 平稳，由 最大 速度 制动到 停止 过程 不超 过 1.5 s。c)转弯要 求：转弯 过程 平稳，最小 转弯 半径 不高 于产 品规格 书的 要求。5.4.2 量化消 毒 通过人 机交 互给 定机 器人 一组消 毒参 数，消毒 参 数 可以是 作业 空间、作 业面 积或者 作业 路径 长 度 等参数，机器 人根 据给 定的 消毒参 数计 算并 给出 消毒 作业的 时间 和模 式。消毒 作业时 间应 精确 到分 钟。5.4.3 自主导 航 自主导 航测 试根 据机 器人 应用情 况分 为室 内环 境和 室外环 境。测试 过程 中，机器人 自主 规划 路 径，不能进 行人 工干 预，测试 过程中 不能 发生 碰撞 和事 故。正式开 始前，机 器人 可在 场景中 无障 碍物 的情 况下 进行建 图操 作。注：Dr=机器人最大宽度，D1 Dr 2.0，D2 Dr2.5，D3=Dr（1.21.5）。5.4.3.1 障碍物 识别 与避 让 在室内 环境中 设置 回形道 路，相 关参数 如图1 标注 所 示，在 机器人 最优 路径上 布有两 处障碍 物，障碍物左 侧预 留有 可允 许机 器人通 过的 区域。图1 室内障 碍物 识别 与避 让地 图 DB37/T 4188 2020 6 在室外 环境中 设置 回形道 路，相 关参数 如图2 标注 所 示，在 机器人 最优 路径上 布有两 处障碍 物，障碍物左 侧预 留有 可允 许机 器人通 过的 区域，两 处障 碍物之 间设 有减 速带。图2 室外障 碍物 识别 与避 让地 图 测试过 程如 下：a)机器人 从起 点出 发；b)机器人 遇到 障碍 物；c)机器人 识别 障碍 物并 绕过（室外 环境 下机 器人 不能 将减速 带识 别为 障碍 物）；d)机器人 达到 终点。5.4.3.2 目的地 定位 导航 在室内 环境中 设置 回形道 路，相 关参数 如图3 标注 所 示，在 随机设 置两 处目的 地，两 处目的 地之 间设有限 宽路 段，宽度 可调；室外 环境 与室 内环 境相 似，室 外环 境导 航路 径如 图4所 示。图3 室内目 的定 位导 航地 图 DB37/T 4188 2020 7 图4 室外目 的定 位导 航地 图 测试过 程如 下：a)机器人 从起 点出 发；b)机器人 基于 定位 和导 航功 能分别 达到 目的 地A 和 B；c)通过两 处目 的地 之间 的限 宽路段；d)机器人 达到 终点。5.4.3.3 多任务 路径 规划 在室内 环境 中设 置回 形道 路，相关 参数 如图5标 注所 示，要求 首先 达到 任务 点A，然 后到 达任 务点B，然后到 达任 务点C，最后 回 到终点；室 外环 境与 室内 环境相 似，室外 环境 路径 规划如 图6 标注 所示。图5 室内多 任务 路径 规划 地图 DB37/T 4188 2020 8 图6 室外多 任务 路径 规划 地图 测试过 程如 下：a)机器人 置于 起点 位置；b)机器人 接收 到多 任务 后自 主规划 路径；c)机器人 根据 自主 规划 的路 径和到 达顺 序依 次抵 达任 务点；d)达到所 有任 务点 后，返回 终点。5.4.4 电池相 关 测试过 程如 下：a)机器人 电池 电量 清零 时，进行手 动充 电，充电 时观 察机器 人的 充电 状态 和电 池电量 是否 显 示 准确，并 记录 充满 电的 时间，应满 足 4.4 技 术指 标 第11 项 要求；b)机器人 保 留20%的电 量，将机器 人置 于充 电桩 前 5 m 半径 内的 任意 三个 位置，打开自 动充 电 功能，测 试机 器人 是否 能自 主寻找 到充 电桩 并完 成对 桩充电 的过 程；c)机器人 满电 后，将机 器人 置于待 机模 式（随时 可唤 醒），直 到电 池用 尽，记 录其持 续时 间，此时间应 满 足4.4 技术 指标 第 9 项 要求；d)机 器 人 满 电后，机 器人 工作 于 全 功 率状 态，直到 电池 用 尽，记录 其 持 续时 间，此 时 间 应满 足4.4 技 术指 标第10 项要 求。5.4.5 人机交 互 测试过 程如 下：a)测试机 器人 的触 摸屏 是否 触摸灵 敏；b)在机器 人3 m 半 径到5 m 半 径内不 同方 向任 取 10 个 点，测试 机器 人能 否正 常被 唤醒；c)在机器 人正 面 1 m 处 与机 器人进 行语 音互 动，取 10 组机器 人支 持的 指令，测 试其语 音指 令 识别和执 行准 确率，不 得低 于 90%；d)测试机 器人 的按 钮是 否灵 敏。注：测试环境中噪声在40分贝以下。5.4.6 OTA 远 程升 级 DB37/T 4188 2020 9 机器人 烧录测 试版APP。机 器人重 启并连 接网 络后，机器人 应提示 有新 固件升 级，按 照标准 操作 后机器人APP 应升 级到 新版 本。5.4.7 远程对 讲功 能 启用机 器人 远程 对讲 组件 或者功 能，远程 对讲 的声 音应清 晰无 杂音。5.4.8 远程控 制功 能 启用机 器人 远程 控制 组件 或者功 能，通过 后台 或者 移动终 端远 程控 制机 器人，远程 控制 的过 程 中 不应出现 机器 人失 控的 情况。远程 控制 包含 但不 限于 配置、移动 等功 能。5.4.9 急停功 能 在机器 人运 动情 况下 测试 机器人 的急 停按 键。急停 按下后 应即 时生 效。5.4.10 降级保 护功 能 人为控 制机 器人 的相 关组 件 出现 异常，机 器人 应触 发降级 保护 相关 组件 或者 机制。示例：当机器人动力系统出现异常时，机器人有提示异常的动作。动作包含语音提示或者屏幕显示等。消毒模式可由自动模式切换到手动模式。5.4.11 消毒功 能 机器人 消毒 作业 效果 应符 合4.2.6 的 要求。DB37/T 4188 2020 10 参 考 文 献 1 消 毒技 术规 范 卫法监 发2002 282 号 _