GB/T 44251-2024
基本信息
标准号： GB/T 44251-2024
中文名称：腿式机器人性能及试验方法
标准类别：国家标准(GB)
英文名称：Performance and related test methods of legged robots
标准状态：即将实施
发布日期：2024-07-24
实施日期：2025-02-01
出版语种：简体中文
下载格式：.pdf .zip
下载大小：12353879
标准分类号
标准ICS号：机械制造>>工业自动化系统>>25.040.30工业机器人、机械手
中标分类号：机械>>通用零部件>>J28自动化物流装置
关联标准
出版信息
出版社：中国标准出版社
页数：44页
标准价格：70.0
相关单位信息
起草人：栾俊达、乔波、王斌锐、杨坤、秦修功、李志海、王启舟、王恒之、袁海辉、姚帅、季超、吴海腾、李慧杰、梁乔玲、朱冬、苗立晓、张笛、张春龙、彭建国、何志雄、罗来平、王忠新、任银垠、余茜茜、杨嘉帆、陶玉梅、赵勇、丁宁、刘佳璐、郭宜劼
起草单位：之江实验室、北京机械工业自动化研究所有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、杭州宇树科技有限公司、中国计量大学、五八智能科技(杭州)有限公司、杭州申昊科技股份有限公司、科大讯飞股份有限公司、七腾机器人有限公司、深圳市华成工业控制股份有限公司等
归口单位：全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC 591)
提出单位：中国机械工业联合会
发布部门：国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件规定了腿式机器人运动性能并描述了相应的试验方法。
本文件适用于单腿和多腿等不同种类腿式机器人的整机性能试验、模块试验与合格评定。
标准图片预览
标准内容
ICS25.040.30
CCSJ28
中华人民共和国国家标准
GB/T44251—2024
腿式机器人性能及试验方法
Performance and related test methods of legged robots2024-07-24发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2025-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
试验条件
额定速度
最大停止距离
最大跳跃高度
最大跳跃长度
最大攀越高度
台阶行进能力
最大斜坡角度
瞬时冲击抵抗能力
持续冲击抵抗能力
最大续航距离
最大跨越距离
最低通行高度
最小转身空间
行进直线度
地形适应能力
轨迹跟踪能力
附录A（资料性）
附录B（资料性）
附录C（资料性)
参考文献
测试报告
对不同尺寸机器人进行对比评测的指导面向实际应用场景的测试方法
GB/T44251—2024
GB/T442512024
本文件按照GB/T1.1一2020《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。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国机器人标准化技术委员会（SAC/TC591)归口。本文件起草单位：之江实验室、北京机械工业自动化研究所有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、杭州宇树科技有限公司、中国计量大学、五八智能科技（杭州)有限公司、杭州申昊科技股份有限公司、科大讯飞股份有限公司、七腾机器人有限公司、深圳市华成工业控制股份有限公司、北京东方昊为工业装备有限公司、东莞市本末科技有限公司、广东天太机器人有限公司、上海尚工机器人技术有限公司、深圳国创具身智能机器人有限公司、北京人形机器人创新中心有限公司。本文件主要起草人：栾俊达、乔波、王斌锐、杨坤、秦修功、李志海、王启舟、王恒之、袁海辉、姚帅、季超、吴海腾、李慧杰、梁乔玲、朱冬、苗立晓、张笛、张春龙、彭建国、何志雄、罗来平、王忠新、任银垠、余茜茜、杨嘉帆、陶玉梅、赵勇、丁宁、刘佳璐、郭宜勐。m
1范围
腿式机器人性能及试验方法
本文件规定了腿式机器人运动性能并描述了相应的试验方法GB/T44251—2024
本文件适用于单腿和多腿等不同种类腿式机器人的整机性能试验、模块试验与合格评定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，注目期的引用文件，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/T14833—2020
合成材料运动场地面层
第6部分：田径场地
GB/T22517.6一2020体育场地使用要求及检验方法术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
面travelsurface
行进面
移动机器人行进的地面。
［来源：GB/T12643—2013，7.7]3.2
腿leg
通过往复运动与行进面周期性接触来支撑及推进移动机器人的杆件结构。［来源：GB/T12643—2013，3.4，有修改］3.3
腿式机器人leggedrobot
利用一条或更多条腿实现移动的移动机器人。［来源：GB/T12643—2013，3.16.23.4
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，机械接口处可承受的力和/或扭矩，［来源：GB/T12643—2013，6.2.1，有修改］3.5
touchingpoint
着地点
机器人的腿在行进时每次下落与地面首先接触的点。3.6
topography
行进面的形状。
GB/T44251—2024
turning
使腿式机器人的坐标系发生垂直于行进面方向的旋转的运动3.8
行进接触宽度
travel contact width
在垂直于机器人行进方向上能覆盖机器人与行进面的接触范围的最短距离。3.9
stablestandingposture
稳定站立姿态
仅以腿接触行进面且腿不移动的姿态。3.10
机器人上除去腿及其他可移动部件的部分。性能
腿式机器人的运动性能如下，性能应符合产品标准的规定。额定速度。
最大停止距离。
最大跳跃高度。
最大跳跃长度。
最大攀越高度。
台阶行进能力。
最大斜坡角度。
瞬时冲击抵抗能力。
持续冲击抵抗能力。
最大续航距离。
一最大跨越距离。
最低通行高度。
最小转身空间。
行进直线度，
地形适应能力。
轨迹跟踪能力。
试验条件
对于某一特定种类腿式机器人的性能试验，使用方可根据需要自行选择试验项目。被测机器人应按制造商规定的使用要求组装完整。其能源应保证在进行一个试验项目时不会因能源耗尽而被迫终止、
所有测量设备应进行计量校准
除非在特定章节另有说明，否则本文件中所述试验项目应满足第4章规定的所有条件，若采用其他条件，应在试验报告中声明。
各试验与被测机器人的预期用途、操作模式或硬件设置无关。例如，无论被测机器人是否有额外负载，对于同一试验项目，所有种类的机器人配置都采用相同的试验步骤。2
附录A提供了试验报告的样例。
附录B可作为比较不同尺寸机器人能力的指南。GB/T44251—2024
附录C提供了不同试验项目的组合方式，可组成综合测试场以模拟实景应用场景来评价腿式机器人的性能。
本文件内各示意图中，被测机器人按图1所示方法表示。俯视示意图中的被测机器人示意图a)
侧视示意图中的被测机器人示意图b)
标引序号说明：
立体示意图中的被测机器人示意图俯视示意图中被测机器人的正面；俯视示意图中被测机器人的侧面；侧视示意图中被测机器人的正面；侧视示意图中被测机器人的上面；侧视示意图中被测机器人的下面；立体示意图中被测机器人的正面；立体示意图中被测机器人的侧面；7
立体示意图中被测机器人的上面；立体示意图中被测机器人的下面。注：被测机器人在俯视示意图中以1：1.5的矩形表示，在侧视示意图中以1：2的矩形表示，在立体示意图中以1：1.5：2的立方体表示。
图1示意图中被测机器人的表示方法2环境条件
试验应采用以下环境条件：
环境温度：-20℃~40℃；
相对湿度：0%~80%。
如果制造商规定的环境条件超出上述指标，应在试验报告中声明。5.3
行进面条件
若无特殊注明，行进面应水平且坚硬平整，摩擦系数介于0.75～1.0之间（参见GB/T18029.13）。3
GB/T44251—2024
额定速度
本试验的目的是确定被测机器人正常运行时能达到的最大速度。6.2
试验设施
试验场地的俯视示意图如图2所示。试验区域长度L应至少为3000mm或能够让被测机器人在其中行进10步的距离（两者取最大值），宽度W应至少比被测机器人行进接触宽度长1000mm。试验区域的两端应提供足够的空间使被测机器人完成加速和减速。测量被测机器人通过试验区域时长的时间测量设备放置于试验区域侧面，其测量误差应不超过20mS；试验区域的长度测量设备放置于试验区域侧面，其测量误差应不超过5mm。1.www.bzxz.net
标引序号说明：
被测机器人；
起始线；
终点线；
长度测量设备；
时间测量设备；
加速区域；
试验区域；
减速区域；
试验区域长度；
试验区域宽度。
额定速度试验场地示意图
试验步骤
本试验包括两个方案。第一个方案的每次试验应按以下步骤进行a)
被测机器人除自身外无其他负载，放置在行进面上，正面朝向起始线的中央，保持稳定站立姿态，长度测量设备测得试验区域长度为L；被测机器人启动并加速正向行进b）
被测机器人正向移动通过试验区域；GB/T44251—2024
被测机器人到达终点线后，减速直至停止并保持稳定站立姿态，时间测量设备记录被测机器人d)
通过试验区域的时间为t，完成一次试验。第二个方案的每次试验应按以下步骤进行：被测机器人除自身外无其他负载，放置在行进面上，背面朝向起始线的中央，保持稳定站立姿a)
态，长度测量设备测得试验区域长度为L；b)
被测机器人启动并加速倒退行进；被测机器人倒退移动通过试验区域；被测机器人到达终点线后，减速直至停止并保持稳定站立姿态，时间测量设备记录被测机器人通过试验区域的时间为t，完成一次试验。6.4试验判定
一次试验只有满足以下条件才有效：被测机器人在行进过程中，在垂直于起始线与停止线中点连线的方向上的单侧偏移距离不超a）
过起止线间距离的10%；
除预期的腿与行进面的接触外，被测机器人未与其他任何物体发生接触。只有当连续三次试验有效时，本试验项目所得结果才有效。6.5试验结果
额定速度应按公式(1)计算：
式中：
U——被测机器人的额定速度；
L——起始线和停止线之间的距离；...·（1)
被测机器人通过试验区域的时间，即被测机器人本体分别接触与起始线和停止线重合并垂t
直于行进面的两个平面的时刻之间的时间额定速度单位为米每秒（m/s）应选择连续三次有效试验中的最小速度值：保留小数点后2位对于第一个方案，试验报告中应声明被测机器人正向移动的额定速度以及试验区域行进面的摩擦系数；对于第二个方案，试验报告中应声明被测机器人倒退移动的额定速度以及试验区域行进面的摩擦系数。
7最大停止距离
7.1目的
本试验的目的是确定被测机器人从运动状态转变到稳定站立姿态的能力。7.2试验设施
试验场地的俯视示意图如图3所示。试验区域长度L应保证被测机器人可以在试验区域内完成减速过程直至达到稳定站立姿态（推荐至少为被测机器人高度或长度的4倍，两者取最大值）。试验区域的宽度W应至少比被测机器人的行进接触宽度长1000mm。测量线前应提供足够的空间使被测机器人完成加速过程。获取测量线位置与被测机器人停止行进后腿与行走面的接触面上距离测量线最远的一点的位置的长度测量设备放置于试验区域侧面，其测量误差应不超过5mm。5
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CCSJ28
中华人民共和国国家标准
GB/T44251—2024
腿式机器人性能及试验方法
Performance and related test methods of legged robots2024-07-24发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2025-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
试验条件
额定速度
最大停止距离
最大跳跃高度
最大跳跃长度
最大攀越高度
台阶行进能力
最大斜坡角度
瞬时冲击抵抗能力
持续冲击抵抗能力
最大续航距离
最大跨越距离
最低通行高度
最小转身空间
行进直线度
地形适应能力
轨迹跟踪能力
附录A（资料性）
附录B（资料性）
附录C（资料性)
参考文献
测试报告
对不同尺寸机器人进行对比评测的指导面向实际应用场景的测试方法
GB/T44251—2024
GB/T442512024
本文件按照GB/T1.1一2020《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。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国机器人标准化技术委员会（SAC/TC591)归口。本文件起草单位：之江实验室、北京机械工业自动化研究所有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、杭州宇树科技有限公司、中国计量大学、五八智能科技（杭州)有限公司、杭州申昊科技股份有限公司、科大讯飞股份有限公司、七腾机器人有限公司、深圳市华成工业控制股份有限公司、北京东方昊为工业装备有限公司、东莞市本末科技有限公司、广东天太机器人有限公司、上海尚工机器人技术有限公司、深圳国创具身智能机器人有限公司、北京人形机器人创新中心有限公司。本文件主要起草人：栾俊达、乔波、王斌锐、杨坤、秦修功、李志海、王启舟、王恒之、袁海辉、姚帅、季超、吴海腾、李慧杰、梁乔玲、朱冬、苗立晓、张笛、张春龙、彭建国、何志雄、罗来平、王忠新、任银垠、余茜茜、杨嘉帆、陶玉梅、赵勇、丁宁、刘佳璐、郭宜勐。m
1范围
腿式机器人性能及试验方法
本文件规定了腿式机器人运动性能并描述了相应的试验方法GB/T44251—2024
本文件适用于单腿和多腿等不同种类腿式机器人的整机性能试验、模块试验与合格评定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，注目期的引用文件，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/T14833—2020
合成材料运动场地面层
第6部分：田径场地
GB/T22517.6一2020体育场地使用要求及检验方法术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
面travelsurface
行进面
移动机器人行进的地面。
［来源：GB/T12643—2013，7.7]3.2
腿leg
通过往复运动与行进面周期性接触来支撑及推进移动机器人的杆件结构。［来源：GB/T12643—2013，3.4，有修改］3.3
腿式机器人leggedrobot
利用一条或更多条腿实现移动的移动机器人。［来源：GB/T12643—2013，3.16.23.4
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，机械接口处可承受的力和/或扭矩，［来源：GB/T12643—2013，6.2.1，有修改］3.5
touchingpoint
着地点
机器人的腿在行进时每次下落与地面首先接触的点。3.6
topography
行进面的形状。
GB/T44251—2024
turning
使腿式机器人的坐标系发生垂直于行进面方向的旋转的运动3.8
行进接触宽度
travel contact width
在垂直于机器人行进方向上能覆盖机器人与行进面的接触范围的最短距离。3.9
stablestandingposture
稳定站立姿态
仅以腿接触行进面且腿不移动的姿态。3.10
机器人上除去腿及其他可移动部件的部分。性能
腿式机器人的运动性能如下，性能应符合产品标准的规定。额定速度。
最大停止距离。
最大跳跃高度。
最大跳跃长度。
最大攀越高度。
台阶行进能力。
最大斜坡角度。
瞬时冲击抵抗能力。
持续冲击抵抗能力。
最大续航距离。
一最大跨越距离。
最低通行高度。
最小转身空间。
行进直线度，
地形适应能力。
轨迹跟踪能力。
试验条件
对于某一特定种类腿式机器人的性能试验，使用方可根据需要自行选择试验项目。被测机器人应按制造商规定的使用要求组装完整。其能源应保证在进行一个试验项目时不会因能源耗尽而被迫终止、
所有测量设备应进行计量校准
除非在特定章节另有说明，否则本文件中所述试验项目应满足第4章规定的所有条件，若采用其他条件，应在试验报告中声明。
各试验与被测机器人的预期用途、操作模式或硬件设置无关。例如，无论被测机器人是否有额外负载，对于同一试验项目，所有种类的机器人配置都采用相同的试验步骤。2
附录A提供了试验报告的样例。
附录B可作为比较不同尺寸机器人能力的指南。GB/T44251—2024
附录C提供了不同试验项目的组合方式，可组成综合测试场以模拟实景应用场景来评价腿式机器人的性能。
本文件内各示意图中，被测机器人按图1所示方法表示。俯视示意图中的被测机器人示意图a)
侧视示意图中的被测机器人示意图b)
标引序号说明：
立体示意图中的被测机器人示意图俯视示意图中被测机器人的正面；俯视示意图中被测机器人的侧面；侧视示意图中被测机器人的正面；侧视示意图中被测机器人的上面；侧视示意图中被测机器人的下面；立体示意图中被测机器人的正面；立体示意图中被测机器人的侧面；7
立体示意图中被测机器人的上面；立体示意图中被测机器人的下面。注：被测机器人在俯视示意图中以1：1.5的矩形表示，在侧视示意图中以1：2的矩形表示，在立体示意图中以1：1.5：2的立方体表示。
图1示意图中被测机器人的表示方法2环境条件
试验应采用以下环境条件：
环境温度：-20℃~40℃；
相对湿度：0%~80%。
如果制造商规定的环境条件超出上述指标，应在试验报告中声明。5.3
行进面条件
若无特殊注明，行进面应水平且坚硬平整，摩擦系数介于0.75～1.0之间（参见GB/T18029.13）。3
GB/T44251—2024
额定速度
本试验的目的是确定被测机器人正常运行时能达到的最大速度。6.2
试验设施
试验场地的俯视示意图如图2所示。试验区域长度L应至少为3000mm或能够让被测机器人在其中行进10步的距离（两者取最大值），宽度W应至少比被测机器人行进接触宽度长1000mm。试验区域的两端应提供足够的空间使被测机器人完成加速和减速。测量被测机器人通过试验区域时长的时间测量设备放置于试验区域侧面，其测量误差应不超过20mS；试验区域的长度测量设备放置于试验区域侧面，其测量误差应不超过5mm。1.www.bzxz.net
标引序号说明：
被测机器人；
起始线；
终点线；
长度测量设备；
时间测量设备；
加速区域；
试验区域；
减速区域；
试验区域长度；
试验区域宽度。
额定速度试验场地示意图
试验步骤
本试验包括两个方案。第一个方案的每次试验应按以下步骤进行a)
被测机器人除自身外无其他负载，放置在行进面上，正面朝向起始线的中央，保持稳定站立姿态，长度测量设备测得试验区域长度为L；被测机器人启动并加速正向行进b）
被测机器人正向移动通过试验区域；GB/T44251—2024
被测机器人到达终点线后，减速直至停止并保持稳定站立姿态，时间测量设备记录被测机器人d)
通过试验区域的时间为t，完成一次试验。第二个方案的每次试验应按以下步骤进行：被测机器人除自身外无其他负载，放置在行进面上，背面朝向起始线的中央，保持稳定站立姿a)
态，长度测量设备测得试验区域长度为L；b)
被测机器人启动并加速倒退行进；被测机器人倒退移动通过试验区域；被测机器人到达终点线后，减速直至停止并保持稳定站立姿态，时间测量设备记录被测机器人通过试验区域的时间为t，完成一次试验。6.4试验判定
一次试验只有满足以下条件才有效：被测机器人在行进过程中，在垂直于起始线与停止线中点连线的方向上的单侧偏移距离不超a）
过起止线间距离的10%；
除预期的腿与行进面的接触外，被测机器人未与其他任何物体发生接触。只有当连续三次试验有效时，本试验项目所得结果才有效。6.5试验结果
额定速度应按公式(1)计算：
式中：
U——被测机器人的额定速度；
L——起始线和停止线之间的距离；...·（1)
被测机器人通过试验区域的时间，即被测机器人本体分别接触与起始线和停止线重合并垂t
直于行进面的两个平面的时刻之间的时间额定速度单位为米每秒（m/s）应选择连续三次有效试验中的最小速度值：保留小数点后2位对于第一个方案，试验报告中应声明被测机器人正向移动的额定速度以及试验区域行进面的摩擦系数；对于第二个方案，试验报告中应声明被测机器人倒退移动的额定速度以及试验区域行进面的摩擦系数。
7最大停止距离
7.1目的
本试验的目的是确定被测机器人从运动状态转变到稳定站立姿态的能力。7.2试验设施
试验场地的俯视示意图如图3所示。试验区域长度L应保证被测机器人可以在试验区域内完成减速过程直至达到稳定站立姿态（推荐至少为被测机器人高度或长度的4倍，两者取最大值）。试验区域的宽度W应至少比被测机器人的行进接触宽度长1000mm。测量线前应提供足够的空间使被测机器人完成加速过程。获取测量线位置与被测机器人停止行进后腿与行走面的接触面上距离测量线最远的一点的位置的长度测量设备放置于试验区域侧面，其测量误差应不超过5mm。5
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。