前期准备:采用专用夹具固定被测人形机器人,布设温升测温点位,接入PLC温度采集线路;调试无线温升记录仪、照度控制系统及各类测试设备,确保数据采集、设备运行无异常;准备各类测试表面、障碍物及工装,按标准要求摆放到位。
光照环境温升测试:关闭测试房采光设备,校准照度仪器,搭建50勒克斯标准低光测试环境,完成低光稳态测试;切换至对应等级强光环境,完成强光稳态测试;依次完成低光转强光、强光转低光两类光照切换工况测试,全程同步采集温升数据。
表面及稳定性测试:在各类硬质、软质测试表面,依次完成斜坡(含湿玻璃坡道)、楼梯、洼地、地板门槛等高程变化及稳定性测试,记录机器人通行状态、稳定性参数。
障碍物测试:在指定测试表面,布置各类障碍物(含专用测试设备及实物障碍物),测试机器人对障碍物的识别、规避及通行能力,记录相关性能数据。
锐边测试:按标准要求布设锐边测试设备,开展锐边接触测试,记录机器人相关安全性能数据。
数据整理与判定:全程依托PLC+无线温升设备及各类测试仪器,连续采集机器人运行温升、稳定性、障碍物规避、锐边接触等相关数据,结合国内外参考标准,完成性能判定、安全合规性核验及智能化等级匹配核验,形成完整测试报告。
测试表面测试 UL 3300 7.2.3在指定测试表面开展机器人相关性能、安全测试,测试表面分类如下,覆盖室内外全场景:
硬质测试表面:包括但不限于木地板、层压板、乙烯基地板、瓷砖、反光瓷砖(室内);混凝土、沥青、碎石(室外)。
软质测试表面:包括但不限于地毯(参考IEC 62885-2)、橡胶垫(室内);草坪、草皮、泥土、沙子(室外)
相关测试内容
温升测试
采用无线终端数据采集系统,通过无线组成数据采集端:PLC可编程控制器,实时读取机器人整机及核心部件运行实时温度,采用36个温度采集点,实时对机器人各关节部份实时运行温度,待机温度采集等。
温升监测主体:无线温升记录仪配套工装:专用温升测试固定夹具
环境设施:PLC调节测试光源,模拟使用中的密闭暗房光照测试,试验室采用框架式拼装结构。程控式无级可调光照照度控制系统。光照度可以实现50-100000Lux,试验房间内尺寸W4800XD1200XH2000MM(长X宽X高)。
测试地面/稳定性/障碍物测试
1.测试表面:硬质表面(木地板、层压板、乙烯基地板、瓷砖、反光瓷砖、混凝土、沥青、碎石)、软质表面(地毯、橡胶垫、草坪、草皮、泥土、沙子)
2.障碍物测试设备:成人躯干(直径200mm×长度600mm圆筒,黑色毛毡/粗布制作,反射率5%-10%)、成人小腿(直径70mm×高400mm圆筒,黑色毛毡/粗布制作,反射率5%-10%)、幼儿假人(14.5kg,站立/坐姿,黑色毛毡/粗布制作,反射率5%-10%)、婴儿假人(9.4kg,爬行/平躺姿势,
黑色毛毡/粗布制作,反射率5%-10%)、墙壁板材(松木木板、透光率>95%无色丙烯酸板材,高1.5m×宽1m)、桌子(木腿/钢腿,高0.7-0.8m、宽1.5-2.0m、深0.5-0.8m,支腿厚度0.03-0.05m,最小重量16.6kg)、15mm高金属地板门槛、背包 1件、运动器材,如棒球棒、球、滑板、滑板车 各1件、
食品和饮料容器 各1件、玻璃罐和玻璃瓶(透明1件、绿色1件、棕色1件);宠物和家畜;(客户自提供)、注意胶带 1件、纸板 1件、移动物体(客户自提供)、自动吸尘器(室内);(客户自提供)、自动割草机(室外);(客户自提供)其他机器人(客户自提供)、可移动障碍物、能反射或折射光线的物体;
管道/喷头;、轮椅、手杖、拐杖、围栏(栏杆、链条等);以及从可移动电源龙头接出的电源电缆(如 14 号 SJT 电缆或同等软电缆)、运动器材:球棒1个,蓝球1个,滑板1个。
3.锐边测试设备:采用钢质心轴(直径9.53mm±0.12mm,表面粗糙度≤0.40微米,洛氏硬度C级≥40,无划痕毛刺,长度适配测试)、压敏型聚四氟乙烯高温电绝缘胶带(衬底厚度0.066-0.089mm,硅树脂粘合剂标称厚度0.08mm,宽度≥6mm,测试温度21.1-26.6℃)
4.斜坡测试:斜坡测试平台(适配室内/室外机器人坡度),程控式角度可调。测试平台采用湿玻璃坡道、楼梯(符合规格要求)、洼地(不同宽度规格)、各类障碍物实物(背包、棒球棒、玻璃罐等)
光照环境温升测试(UL 3300 7.2.9)a)低强度标准光照环境:暗房测试房内恒定营造50勒克斯低照度光照条件,同步采集温度数据。
b)高强度分级光照环境:室内专用型人形机器人,恒定10000勒克斯强光环境;全场景通用型人形机器人,恒定100000勒克斯强光环境,同步采集温度数据。
c)光照渐变工况一:由50勒克斯低光环境平稳过渡切换至对应等级高强度光照环境,全程同步采集温度数据。
d)光照渐变工况二:由对应等级高强度光照环境平稳过渡切换至50勒克斯低光环境,连续记录温升变化曲线。
机器人稳定性测试(UL 3300 7.2.4)
1. 环境变化试验(UL 3300 7.2.4.1)
楼梯环境:立管高度15.24厘米至19.05厘米;垂直障碍物之间的楼梯宽度至少55.88厘米;胎面深度至少30.48厘米±5.08厘米。
较小的洼地环境:洼地宽度分别为机器人宽度的50%、机器人宽度的100%、1米、2米,测试机器人在洼地环境中的通行稳定性。
地板门槛环境:①在坚硬测试表面上,越过15毫米高的金属地板门槛;②在15毫米高的金属地板门槛上,从硬测试表面过渡到软测试表面;③在15毫米高的金属地板门槛上,从软测试表面过渡到硬测试表面。
2. 斜坡测试(UL 3300 7.2.4)
向下斜坡:从水平面向下倾斜5°(室内机器人)或15°(室外机器人),同时测试机器人90°至180°的转弯稳定性。
向上斜坡:从水平面向上过渡到坡度5°(室内机器人)或15°(室外机器人),同时测试机器人90°至180°的转弯稳定性。
湿玻璃坡道:针对室外机器人和/或在温度低于0℃的潮湿环境中使用的机器人,从水平面向下倾斜5°(室内机器人)或15°(室外机器人)的湿玻璃坡道,测试通行稳定性。
障碍物试验(UL 3300 7.2.5、8.4.5)
1. 障碍物类型
固定/静态障碍物:背包、棒球棒、球、滑板/滑板车、玻璃罐(透明、绿色、棕色等不同颜色)、玻璃瓶、宠物和家畜、注意胶带、纸板、管道/喷头、轮椅、手杖、拐杖、沃克、围栏(栏杆、链条等)、从可移动电源龙头接出的电源电缆(如14号SJT电缆或同等软电缆)。
移动物体/可移动障碍物:自动吸尘器(室内)、自动割草机(室外)、其他机器人、能反射或折射光线的物体。
2. 障碍物测试设备规格
成人躯干:直径200毫米×长度600毫米的圆筒,采用黑色毛毡或粗布制作,反射率控制在5%-10%之间。
成人小腿:直径70毫米×高400毫米的圆筒,采用黑色毛毡或粗布制作,反射率控制在5%-10%之间。
儿童身体:①幼儿假人(14.5千克),质量分布参考表2,尺寸参考图1,以站立和坐姿放置;②婴儿假人(9.4千克),质量分布参考表3,尺寸参考图2,以爬行和平躺两种姿势放置;两者均采用黑色毛毡或粗布制作,反射率控制在5%-10%之间。
墙壁:类似墙壁的板材,包括松木木板和透光率超过95%的无色丙烯酸板材,规格为高1.5米、宽1米。
桌子:带四条腿(木腿如松木、金属腿如钢)的盘状结构,高度0.7-0.8米、宽度1.5-2.0米、深度0.5-0.8米,支腿厚度0.03-0.05米,最小重量16.6千克。
锐边测试(参考UL 3300 7.2.12.3)a)心轴要求:旋转75%中心位置时,切向速度恒定为25.4毫米/秒±2.0毫米/秒,启动和停止平稳;由钢制成,测试表面无划痕、刻痕、毛刺,表面粗糙度≤0.40微米,洛氏硬度C级≥40,直径9.53毫米±0.12毫米,长度适配测试需求。
b)胶带要求:采用压敏型聚四氟乙烯高温电绝缘胶带,聚四氟乙烯衬底厚度0.066-0.089毫米,粘合剂为压敏硅树脂聚合物,标称厚度0.08毫米,胶带宽度≥6毫米;测试时胶带温度保持在21.1℃至26.6℃之间。
