GB/T 38124-2019
基本信息
标准号： GB/T 38124-2019
中文名称：服务机器人性能测试方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
下载大小：1583236
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
标准号：GB/T 38124-2019
标准名称：服务机器人性能测试方法
英文名称：Performance test methods for service robots
标准格式：PDF
发布时间：2019-10-18
实施时间：2020-03-01
标准大小：1.61M
标准介绍：本标准规定了服务机器人移动性能、定位导航、操作能力、续航能力、能耗、语音交互及人脸识别的测试方法。
本标准适用但不限于轮式、腿式、履带式服务机器人。
注：关于其他服务机器人性能测试方法处于研究中，将在后续版本中更新。
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草
本标准由国家机器人标准化总体组归口。
本标准起草单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司、苏州苏相机器人智能装备有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、苏州做特敏机器人技术服务有限公司、山东鲁能智能技术有限公司、科大讯飞股份有限公司、深圳市优必选科技有限公司、北京康力优蓝机器人有限公司、东北大学、华测检测认证集团股份有限公司、科沃斯商用机器人有限公司、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、重庆鲁班机器人技术研究院有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、中国科学院深圳先进技术研究院。
本标准主要起草人：徐方、邹风山、孙立宁、瞿卫新、李志海、许玮、马万钟、袁杰、刘雪楠、姜杨刘攀超、黄小中、何国田、程炎、欧勇盛、唐忠华、王恒之、宋吉来、刘晓帆、刘世昌、张锋、曹际娜、王吉祥黄庆、林远长、牟昱。
标准名称：服务机器人性能测试方法
英文名称：Performance test methods for service robots
标准格式：PDF
发布时间：2019-10-18
实施时间：2020-03-01
标准大小：1.61M
标准介绍：本标准规定了服务机器人移动性能、定位导航、操作能力、续航能力、能耗、语音交互及人脸识别的测试方法。
本标准适用但不限于轮式、腿式、履带式服务机器人。
注：关于其他服务机器人性能测试方法处于研究中，将在后续版本中更新。
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草
本标准由国家机器人标准化总体组归口。
本标准起草单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司、苏州苏相机器人智能装备有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、苏州做特敏机器人技术服务有限公司、山东鲁能智能技术有限公司、科大讯飞股份有限公司、深圳市优必选科技有限公司、北京康力优蓝机器人有限公司、东北大学、华测检测认证集团股份有限公司、科沃斯商用机器人有限公司、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、重庆鲁班机器人技术研究院有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、中国科学院深圳先进技术研究院。
本标准主要起草人：徐方、邹风山、孙立宁、瞿卫新、李志海、许玮、马万钟、袁杰、刘雪楠、姜杨刘攀超、黄小中、何国田、程炎、欧勇盛、唐忠华、王恒之、宋吉来、刘晓帆、刘世昌、张锋、曹际娜、王吉祥黄庆、林远长、牟昱。
标准图片预览
标准内容
ICS25.040.30
中华人民共和国国家标准
GB/T38124-2019
服务机器人性能测试方法
Performance test methods for service robots2019-10-18发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
4测试条件
测试前提条件
4.2环境条件
5性能测试方法
移动性能
定位导航
操作能力
续航能力
语音交互
人脸识别
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
参考文献
障碍物及机器人前进方向
导航测试中的命令位置
GB/T38124—2019
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由国家机器人标准化总体组归口。GB/T38124—2019
本标准起草单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，苏州苏相机器人智能装备有限公司，中国科学院沈阳自动化研究所，苏州傲特敏机器人技术服务有限公司，山东鲁能智能技术有限公司，科大讯飞股份有限公司，深圳市优必选科技有限公司，北京康力优蓝机器人有限公司，东北大学，华测检测认证集团股份有限公司，科沃斯商用机器人有限公司，中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆普班机器人技术研究院有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、中国科学院深圳先进技术研究院。本标准主要起草人：徐方，邹风山。孙立宁，翟卫新、李志海许玮、马万钟、袁杰。刘雪楠、姜杨。刘攀超、黄小中、何国田、程炎，欧勇盛、唐忠华、王恒之、宋吉来，刘晓帆、刘世昌、张锋、曹际娜、王吉祥、黄庆，林远长、牟昱。
1范围
服务机器人性能测试方法
GB/T38124—2019
本标准规定了服务机器人移动性能，定位导航，操作能力，续航能力，能耗，语音交互及人脸识别的测试方法。
本标准适用但不限宇轮式，腿式，带式服务机器人注：关于其他服务机器人性能测试方法处于研究中，将在后续版本中更新。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB3096声环境质量标准
GB/T18029.13轮椅车第13部分：测试表面摩擦系数的测定GB/T21023—2007中文语音识别系统通用技术规范ISO18646-1：2016机器人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
CRoboties--Performance criteria and related test methods for service robots--Part 1:Locomotion forwheeled robots)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
额定速度
rated speed
机器人在额定负载及正常工作状态下，允许达到的最大行进速度。3.2
mobile platform
移动平台
能使移动机器人实现运动的全部部件的组装件。注1：移动平台包含一个用于支承负载的底盘。注2：由于与术语“机座（base)”可能发生混涌，建议不要使用术语“移动机座（mobilebase)”来表述移动平台[GB/T12643-2013.定义3.18]
正常工作状态
normal operating status
机器人制造厂商规定的，在符合使用环境下能正常运行的状态。3.4
负载load
在规定的速度和加速度条件下，沿着运动的各个方向，机械接口或移动平台处可承受的力和/或扭矩。
注：负载是质量，惯性力矩的函数，是机器人承受的静态力和动态力。[GB/T12643-—2013.定义6.2.1]1
GB/T38124—2019
额定负载
rated load
正常操作条件下作用于机械接口或移动平台且不会使机器人性能降低的最大负载。注：额定负载包括末端执行器，附件，工件的惯性作用力。[GB/T12643-—2013.定义6.2.2]3.6
环境地图
环境模型
environment map
environment model
利用可分辨的环境特征来描述环境的地图或模型。示例：辑格地图.儿何地图·拓扑地图和语义地图。【GB/T12643—2013-定义7.1]
localization
在环境地图上识别或分辨移动机器人的位姿。[GB/T12643—2013.定义7.2]
navigation
依据定位和环境地图决定并控制行走方向。注：导航包括了为实现从位姿点到位委点的运动和整片区域覆盖的路径规划。［GB/T12643-2013.定义7.6］
automatic mode
自动模式
机器人控制系统按照任务程序运行的一种操作方式。注1：这种模式下导航功能有效。注2:改写GB/T12643—2013，定义5.3.10.1。3.10
手动模式
manual mode
通过按钮、操作杆以及除自动操作外对机器人进行操作的操作方式。[GB/T12643-2013.定义5.3.10.2]3.11
待机状态
standby mode
机器人主电源打开后，不做任何操作的状态，注1：不包括电源打开后献认执行作业程序的机器人注2：操作包括接钮、触屏，语音等外部唤醒。3.12
续航能力
cruising ability
机器人在充电完成后，可持续运行的时间。不包含待机时间。3.13
standby energy consumption
待机能耗
机器人在待机状态（3.11）下，单位时间内所消耗的电量，3.14
工作能耗
energy consumption during work task机器人在工作状态下，单位时间内所消耗的电量。2
speech wakeup; voice trigger语音唤醒
GB/T38124—2019
处于音频流监听状态的语音交互系统·在检测到特定的特征或事件出现后，切换到命令字识别，连续语音识别等其他处理状态的过程。［GB/T36464.2-2018.定义3.13]3.16
falsewakeup
误唤醒
语音唤醒过程中出现的，无音频流或者音频流中没有出现唤醒所需的特征或事件时，语音唤醒系统被唤醒的现象。
［GB/T36464.2-2018.定义3.14]3.17
声源定位
acoustic source localization对发声物体位置的判断过程，包括源平面角，俯仰角以及市源距商的测量。3.18
acoustic source plane angle
声源平面角
发声物体与机器人正前方之间在同一水平面上的夹角。3.19
语音识别
speech recognition
将人类的声音信号转化为文字或者指令的过程。[GB/T21023—2007.定义3.1]
speech interaction
语音交互
人类和功能单元之间通过语音进行的信息传递和交流活动。［GB/T36464.2-2018.定义3.1]bzxz.net
4测试条件
4.1测试前提条件
在测试前机器人应进行适当的预热。机器人应处于正常工作状态.确保整个测试过程中以安全的方式操作。对于移动性能，定位导航、续航能力和工作能耗测试，除非另有说明，机器人应在额定负载条件下以额定速度进行测试。
环境条件
在下列环境下对服务机器人进行性能测试：a）环境温度：0℃~~40℃
b）相对湿度：0%~80%：
地面或坡面，摩擦系数在0.75~1.0范围内，依据GB/T18029.13测量。如果制造商指定的环境条件超出以上条件，应在测试报告内说明。3
GB/T38124—2019
5性能测试方法
5.1移动性能
额定速度
测试目的
本测试为了测试机器人在额定负载条件下。前往目标点的最大允许行进速度。5.1.1.2
测试设备
如图1所示，速度测试区域长度为5倍机器人长度（沿运动方向的长度），但不小于1000mm，宽度要保证机器人能够正常行走，测试区域各端要保留足够的空间进行加速和减速。单位为毫米
说明：
机器人，
一起始线和终止线：
加速区域：
测试区域城：
减速区域。
额定速度
测试方法
测试步骤妞下
将载有额定负载的机器人放置在初始位置：机器人从初始位置开始加速，以便在起始线前达到额定速度：机器人在同一位置通过速度测试区域的时间为：机器人通过终止线后减速至停止：按式(1)计算额定速度。
式中：
速度，单位为米每秒（m/s)；
（1）
-距商，单位为毫米（mm）：
一时间，单位为秒（s）。
GB/T38124—2019
如果机器人未通过测试区域的终止线或者偏高指定行驶方向超过速度测试区域长度的10%，则认为测试失败，失败的情况需在报告中说明。取连续3次测试成功的最小速度值作为本测试中的额定速度值。
测试结果
测试完成后，填写测试结果，见表1。测试报告中，应记录测试环境如地面材质、摩擦系数等。表1额定速度
第一次
5.1.2制动能力
第二次
第三次
按照IS018646-1：2016中6.1~6.4规定的设备及方法进行测试。5.1.3最大坡度
测试目的
单位为米每秒
额定速度（三次中最小值）
本测试是为了测试机器人最大上，下坡角度及驻坡角度。评估机器人在直线和斜线方向上的上下坡能力和驻坡能力。
测试设备
坡度测试台或类似功能坡度装置（见图2）：要求坡度高度可调节，最小角度调节误差不大于士0.5°：坡度长度不小于5倍机器人长度（沿运动方向的长度，不小于1000mm），应能避免因惯性冲上坡：坡度宽度足够宽，应能避免机器人冲下坡，宜在坡面两侧添加安全护栏，说明：
一长度：
宽度：
H—高度。
图2坡度测试台
GB/T38124—2019
测试方法
测试步如下：
将坡度测试台坡度调至最低位置，机器人停在坡道上的最下方位置，作为初始位置：机器人依次按表2测试配置的路径和方向移动到目标位置：用角度传感器直接获取坡角度或用坡度高度H和长度L间接计算肥坡角度：驻坡测试单独进行，测试时机器人应在坡道中间（L/2)停止30s：每个测试配置测试不少于3次，单次测试中如果失败可重复一次，如果仍失收，本测试餐正，表2最大坡度测试配置
潮试配置
机器人相对于斜坡的露径
横向（垂直面）
注：测试配置5不适用于足腻式服务机器人5.1.3.4
测试结果
机器人的移动方向
每次测试时若机器人在上城或下城的任一过程中出现倾倒下滑，创滑，颠最，走至以及报错等异常状况时，则认为此过程测试失败，机器人无法在此坡度或更高坡度下运行。测试结果应遵循：包含机器人额定负载，额定速度，以及具体的利试环境等：a
取连续3次测试成功的最小角度值：如在5.1.3.3测试方法中有失收情形在报告中说明，5.1.4坡上最大速度
按照IS018646-1：2016中8.18.4规定方法进行测试。关于履带式服务机器人的测试角度为10°2030°5.1.5越障能力
测试目的
本测试是在机器人正常工作的条件下，测试其能越过不同障碍物及其上，下台阶的能力。5.1.5.2
测试设备
测试用障碍物的具体类型与尺寸，见表3。E类障碍物长度L不小于3机器人长度（沿运动方向的长度），宽度W大于机器人的宽度且应不小于1000mmg
F类障碍物整体长度不小于3倍机器人长度（沿运动方向的长度），且用于足腿式机器人测试时单个台阶的长度L大于机器人足底的长度.宽度W大于机器人的宽度且不小于1000mme6
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中华人民共和国国家标准
GB/T38124-2019
服务机器人性能测试方法
Performance test methods for service robots2019-10-18发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
4测试条件
测试前提条件
4.2环境条件
5性能测试方法
移动性能
定位导航
操作能力
续航能力
语音交互
人脸识别
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
参考文献
障碍物及机器人前进方向
导航测试中的命令位置
GB/T38124—2019
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由国家机器人标准化总体组归口。GB/T38124—2019
本标准起草单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，苏州苏相机器人智能装备有限公司，中国科学院沈阳自动化研究所，苏州傲特敏机器人技术服务有限公司，山东鲁能智能技术有限公司，科大讯飞股份有限公司，深圳市优必选科技有限公司，北京康力优蓝机器人有限公司，东北大学，华测检测认证集团股份有限公司，科沃斯商用机器人有限公司，中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆普班机器人技术研究院有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、中国科学院深圳先进技术研究院。本标准主要起草人：徐方，邹风山。孙立宁，翟卫新、李志海许玮、马万钟、袁杰。刘雪楠、姜杨。刘攀超、黄小中、何国田、程炎，欧勇盛、唐忠华、王恒之、宋吉来，刘晓帆、刘世昌、张锋、曹际娜、王吉祥、黄庆，林远长、牟昱。
1范围
服务机器人性能测试方法
GB/T38124—2019
本标准规定了服务机器人移动性能，定位导航，操作能力，续航能力，能耗，语音交互及人脸识别的测试方法。
本标准适用但不限宇轮式，腿式，带式服务机器人注：关于其他服务机器人性能测试方法处于研究中，将在后续版本中更新。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB3096声环境质量标准
GB/T18029.13轮椅车第13部分：测试表面摩擦系数的测定GB/T21023—2007中文语音识别系统通用技术规范ISO18646-1：2016机器人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
CRoboties--Performance criteria and related test methods for service robots--Part 1:Locomotion forwheeled robots)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
额定速度
rated speed
机器人在额定负载及正常工作状态下，允许达到的最大行进速度。3.2
mobile platform
移动平台
能使移动机器人实现运动的全部部件的组装件。注1：移动平台包含一个用于支承负载的底盘。注2：由于与术语“机座（base)”可能发生混涌，建议不要使用术语“移动机座（mobilebase)”来表述移动平台[GB/T12643-2013.定义3.18]
正常工作状态
normal operating status
机器人制造厂商规定的，在符合使用环境下能正常运行的状态。3.4
负载load
在规定的速度和加速度条件下，沿着运动的各个方向，机械接口或移动平台处可承受的力和/或扭矩。
注：负载是质量，惯性力矩的函数，是机器人承受的静态力和动态力。[GB/T12643-—2013.定义6.2.1]1
GB/T38124—2019
额定负载
rated load
正常操作条件下作用于机械接口或移动平台且不会使机器人性能降低的最大负载。注：额定负载包括末端执行器，附件，工件的惯性作用力。[GB/T12643-—2013.定义6.2.2]3.6
环境地图
环境模型
environment map
environment model
利用可分辨的环境特征来描述环境的地图或模型。示例：辑格地图.儿何地图·拓扑地图和语义地图。【GB/T12643—2013-定义7.1]
localization
在环境地图上识别或分辨移动机器人的位姿。[GB/T12643—2013.定义7.2]
navigation
依据定位和环境地图决定并控制行走方向。注：导航包括了为实现从位姿点到位委点的运动和整片区域覆盖的路径规划。［GB/T12643-2013.定义7.6］
automatic mode
自动模式
机器人控制系统按照任务程序运行的一种操作方式。注1：这种模式下导航功能有效。注2:改写GB/T12643—2013，定义5.3.10.1。3.10
手动模式
manual mode
通过按钮、操作杆以及除自动操作外对机器人进行操作的操作方式。[GB/T12643-2013.定义5.3.10.2]3.11
待机状态
standby mode
机器人主电源打开后，不做任何操作的状态，注1：不包括电源打开后献认执行作业程序的机器人注2：操作包括接钮、触屏，语音等外部唤醒。3.12
续航能力
cruising ability
机器人在充电完成后，可持续运行的时间。不包含待机时间。3.13
standby energy consumption
待机能耗
机器人在待机状态（3.11）下，单位时间内所消耗的电量，3.14
工作能耗
energy consumption during work task机器人在工作状态下，单位时间内所消耗的电量。2
speech wakeup; voice trigger语音唤醒
GB/T38124—2019
处于音频流监听状态的语音交互系统·在检测到特定的特征或事件出现后，切换到命令字识别，连续语音识别等其他处理状态的过程。［GB/T36464.2-2018.定义3.13]3.16
falsewakeup
误唤醒
语音唤醒过程中出现的，无音频流或者音频流中没有出现唤醒所需的特征或事件时，语音唤醒系统被唤醒的现象。
［GB/T36464.2-2018.定义3.14]3.17
声源定位
acoustic source localization对发声物体位置的判断过程，包括源平面角，俯仰角以及市源距商的测量。3.18
acoustic source plane angle
声源平面角
发声物体与机器人正前方之间在同一水平面上的夹角。3.19
语音识别
speech recognition
将人类的声音信号转化为文字或者指令的过程。[GB/T21023—2007.定义3.1]
speech interaction
语音交互
人类和功能单元之间通过语音进行的信息传递和交流活动。［GB/T36464.2-2018.定义3.1]bzxz.net
4测试条件
4.1测试前提条件
在测试前机器人应进行适当的预热。机器人应处于正常工作状态.确保整个测试过程中以安全的方式操作。对于移动性能，定位导航、续航能力和工作能耗测试，除非另有说明，机器人应在额定负载条件下以额定速度进行测试。
环境条件
在下列环境下对服务机器人进行性能测试：a）环境温度：0℃~~40℃
b）相对湿度：0%~80%：
地面或坡面，摩擦系数在0.75~1.0范围内，依据GB/T18029.13测量。如果制造商指定的环境条件超出以上条件，应在测试报告内说明。3
GB/T38124—2019
5性能测试方法
5.1移动性能
额定速度
测试目的
本测试为了测试机器人在额定负载条件下。前往目标点的最大允许行进速度。5.1.1.2
测试设备
如图1所示，速度测试区域长度为5倍机器人长度（沿运动方向的长度），但不小于1000mm，宽度要保证机器人能够正常行走，测试区域各端要保留足够的空间进行加速和减速。单位为毫米
说明：
机器人，
一起始线和终止线：
加速区域：
测试区域城：
减速区域。
额定速度
测试方法
测试步骤妞下
将载有额定负载的机器人放置在初始位置：机器人从初始位置开始加速，以便在起始线前达到额定速度：机器人在同一位置通过速度测试区域的时间为：机器人通过终止线后减速至停止：按式(1)计算额定速度。
式中：
速度，单位为米每秒（m/s)；
（1）
-距商，单位为毫米（mm）：
一时间，单位为秒（s）。
GB/T38124—2019
如果机器人未通过测试区域的终止线或者偏高指定行驶方向超过速度测试区域长度的10%，则认为测试失败，失败的情况需在报告中说明。取连续3次测试成功的最小速度值作为本测试中的额定速度值。
测试结果
测试完成后，填写测试结果，见表1。测试报告中，应记录测试环境如地面材质、摩擦系数等。表1额定速度
第一次
5.1.2制动能力
第二次
第三次
按照IS018646-1：2016中6.1~6.4规定的设备及方法进行测试。5.1.3最大坡度
测试目的
单位为米每秒
额定速度（三次中最小值）
本测试是为了测试机器人最大上，下坡角度及驻坡角度。评估机器人在直线和斜线方向上的上下坡能力和驻坡能力。
测试设备
坡度测试台或类似功能坡度装置（见图2）：要求坡度高度可调节，最小角度调节误差不大于士0.5°：坡度长度不小于5倍机器人长度（沿运动方向的长度，不小于1000mm），应能避免因惯性冲上坡：坡度宽度足够宽，应能避免机器人冲下坡，宜在坡面两侧添加安全护栏，说明：
一长度：
宽度：
H—高度。
图2坡度测试台
GB/T38124—2019
测试方法
测试步如下：
将坡度测试台坡度调至最低位置，机器人停在坡道上的最下方位置，作为初始位置：机器人依次按表2测试配置的路径和方向移动到目标位置：用角度传感器直接获取坡角度或用坡度高度H和长度L间接计算肥坡角度：驻坡测试单独进行，测试时机器人应在坡道中间（L/2)停止30s：每个测试配置测试不少于3次，单次测试中如果失败可重复一次，如果仍失收，本测试餐正，表2最大坡度测试配置
潮试配置
机器人相对于斜坡的露径
横向（垂直面）
注：测试配置5不适用于足腻式服务机器人5.1.3.4
测试结果
机器人的移动方向
每次测试时若机器人在上城或下城的任一过程中出现倾倒下滑，创滑，颠最，走至以及报错等异常状况时，则认为此过程测试失败，机器人无法在此坡度或更高坡度下运行。测试结果应遵循：包含机器人额定负载，额定速度，以及具体的利试环境等：a
取连续3次测试成功的最小角度值：如在5.1.3.3测试方法中有失收情形在报告中说明，5.1.4坡上最大速度
按照IS018646-1：2016中8.18.4规定方法进行测试。关于履带式服务机器人的测试角度为10°2030°5.1.5越障能力
测试目的
本测试是在机器人正常工作的条件下，测试其能越过不同障碍物及其上，下台阶的能力。5.1.5.2
测试设备
测试用障碍物的具体类型与尺寸，见表3。E类障碍物长度L不小于3机器人长度（沿运动方向的长度），宽度W大于机器人的宽度且应不小于1000mmg
F类障碍物整体长度不小于3倍机器人长度（沿运动方向的长度），且用于足腿式机器人测试时单个台阶的长度L大于机器人足底的长度.宽度W大于机器人的宽度且不小于1000mme6
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。