ICS25.040.30GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021(ISO18646-3:2021,IDT)2023-09-07發(fā)布2024-04-01實(shí)施國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021 M 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 1 34.1通則 34.2操作模式 34.3試驗(yàn)配置和(輪)試驗(yàn) 3 35.1總則 35.2抓取尺寸 3 35.2.2試驗(yàn)設(shè)施 35.2.3試驗(yàn)步驟 45.2.4試驗(yàn)結(jié)果 55.3抓取力 5 55.3.2試驗(yàn)設(shè)施 55.3.3試驗(yàn)步驟 65.3.4試驗(yàn)結(jié)果 65.4抓取滑動(dòng)阻力 75.4.1目的 75.4.2試驗(yàn)設(shè)施 75.4.3試驗(yàn)步驟 75.4.4試驗(yàn)結(jié)果 8 86.1總則 86.2打開鉸鏈門 9 96.2.2試驗(yàn)設(shè)施 96.2.3試驗(yàn)步驟 9 IGB/T38834.3—2023/ISO18646-3:20216.3打開推拉門 6.3.2試驗(yàn)設(shè)施 6.3.3試驗(yàn)步驟 6.3.4試驗(yàn)結(jié)果 lⅢGB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件是GB/T38834《機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法》的第3部分。GB/T38834本文件等同采用ISO18646-3;2021《機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法第3部分：操本文件由全國機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC5IVGB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021除了本文件規(guī)定的試驗(yàn)方法以外，ISO9283規(guī)定的操作機(jī)的位置和軌跡準(zhǔn)確度的試驗(yàn)也是能GB/T38834《機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法》旨在規(guī)范服務(wù)機(jī)器人的性能及試驗(yàn)方 第4部分：腰部支撐機(jī)器人。目的在于規(guī)定腰部支撐機(jī)器人性能特性及試驗(yàn)方法1GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021機(jī)器人服務(wù)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法——抓取滑動(dòng)阻力GB/T29555—2013門的啟閉力試驗(yàn)方法(ISO9379:2005,MOD)注：GB/T29555—2013被引用的內(nèi)容和ISO9379:2005被引用的內(nèi)容在技術(shù)上沒有差異。3.1注1,刪除了注2,增加了示例]3.2注2:用于生產(chǎn)線的關(guān)節(jié)機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人，而類似的關(guān)節(jié)機(jī)器人用于供餐的就是服務(wù)機(jī)器人。2GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021注1:移動(dòng)平臺(tái)包含一個(gè)用于支承負(fù)載的底3.43.6手掌palm3.8(如電源波動(dòng)、電磁場(chǎng)等)”由“為符合制造廠所給出的機(jī)器人預(yù)期性能”替代，與增加注2]3.93.103.113GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:20214試驗(yàn)條件4.1通則過程中的人員。試驗(yàn)應(yīng)按制造商規(guī)定的操作進(jìn)行準(zhǔn)備。所有的性能應(yīng)在正常操作條件下進(jìn)行試驗(yàn)，且這些條件應(yīng)包括在試驗(yàn)報(bào)告中。機(jī)器人可在每一次試驗(yàn)中使用各種傳感器和識(shí)別方法以確定物體，需要在報(bào)告中進(jìn)行說明。除非在特定章條另有說明，否則本文件中所述試驗(yàn)宜滿足本章規(guī)定的所有條件。4.2操作模式本文件中的每次試驗(yàn)都應(yīng)在自主模式下進(jìn)行。4.3試驗(yàn)配置和(輪)試驗(yàn)本文件中描述的每次試驗(yàn)可有多個(gè)試驗(yàn)配置，這些配置需要獨(dú)立的試驗(yàn)步驟。對(duì)于每個(gè)試驗(yàn)配5抓取特性5.1總則本章的試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定抓取特性的性能，其部分研究源自參考文獻(xiàn)[5][6]。除了本章介紹的三個(gè)抓取特性以外，還有更多的抓取特性。預(yù)計(jì)在未來會(huì)引入更多的抓取特性和具體的試驗(yàn)方法。5.2抓取尺寸本試驗(yàn)的目的是確定機(jī)器人能夠抓取和移動(dòng)物體的最大和最小尺寸。本試驗(yàn)的設(shè)置如圖1所示。圓柱形、平行六面體和球形等三個(gè)物體用于本試驗(yàn)，如表1所示。試驗(yàn)物體宜為聚氯乙烯(PVC)材質(zhì)。如果制造商選擇了PVC以外的材料，替代材料的名稱和物理屬性(如重量)應(yīng)記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。測(cè)量每個(gè)物體的最大和最小尺寸，即：圓柱形和球形物體的D值和平行六面體的W值?？紤]到夾圓柱形和平行六面體試驗(yàn)物體的長度L應(yīng)長于夾持器的橫向?qū)挾取?duì)于圓柱形和平行六面體試4GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021a)圓柱形或平行六面體物體D(直徑)或W(寬度)。圖1抓取尺寸的試驗(yàn)設(shè)置表1抓取特性的試驗(yàn)物體名稱幾何形狀說明圓柱形物體L:長度D:直徑(立方體)平行六面體物體L:長度W:寬度球形物體D:直徑試驗(yàn)物體可有中空部分，以使夾持器與試驗(yàn)物體的總重量在機(jī)器人的最大負(fù)載范圍內(nèi)。在這種情況下，試驗(yàn)物體的形狀、尺寸和重量應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說明注：圓柱形物體與平行六面體物體的幾何形狀圖中的“1”表示物體的端面。a)機(jī)器人配有合適的操作機(jī)和夾持器，保持在初始位姿，且夾持器在試驗(yàn)物體的幾何中心附5GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021b)夾持器抓住試驗(yàn)物體，然后，機(jī)器人以規(guī)定速度和加速度向上移動(dòng)100mm(位姿A)。c)機(jī)器人以規(guī)定的速度和加速度移動(dòng)到制造商聲明的最不利的位姿(位姿B),并保持1s。位姿B宜與位姿A保持足夠距離，以便在運(yùn)動(dòng)過程中能達(dá)到規(guī)定速度。物體拉向夾持器的開口。d)機(jī)器人以規(guī)定的速度和加速度回到位姿A。本(輪)試驗(yàn)對(duì)每一試驗(yàn)物體和試驗(yàn)尺寸，重復(fù)10次試驗(yàn)。如果試驗(yàn)物體在所有10(輪)試驗(yàn)中都的重量，機(jī)器人的位姿以及試驗(yàn)是否成功或失敗。表2給出了一個(gè)試驗(yàn)報(bào)告的示例格式。表2抓取尺寸的試驗(yàn)報(bào)告物體材料抓取尺寸尺寸重量成功/失敗圓柱形物體最大尺寸D:最小尺寸D:平行六面體物體最大尺寸W:最小尺寸W:球形物體最大尺寸D:最小尺寸D:對(duì)位姿A、位姿B以及規(guī)定的速度和加速度應(yīng)進(jìn)行說明5.3抓取力本試驗(yàn)的目的是確定夾持器的抓取力。本試驗(yàn)測(cè)試了夾持器對(duì)物體施加的最大力。抓取力的大小與夾持器的有效載荷以及在抓取過程中抵抗外力的能力有關(guān)。本試驗(yàn)的設(shè)置如圖2所示。圓柱形試驗(yàn)物體，如表1所示，應(yīng)用夾持器的最大抓取尺寸和中等抓取尺寸(由5.2試驗(yàn)所得),來測(cè)量抓取力。試驗(yàn)物體的長度L應(yīng)大于夾持器的橫向?qū)挾取Ｗⅲ罕驹囼?yàn)使用的是中等抓取尺寸，而不是最小抓取尺寸。因?yàn)樽钚∽ト〕叽缈赡芴《鵁o法進(jìn)行本次試驗(yàn)。中等抓取尺寸定義為(最大抓取尺寸十最小抓取尺寸)/2。如圖2c)所示，圓柱體分為兩個(gè)半圓柱體，其中兩個(gè)測(cè)力元件安裝在兩個(gè)半圓柱體朝向面的中心。6GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021傳感器分別安裝于位于圓柱長度方向上的1/3和2/3處。兩個(gè)測(cè)力元件測(cè)量值的和作為本試驗(yàn)測(cè)圓柱體應(yīng)放置在如圖2所示的垂直方向或平行方向上。在垂直方向上，朝向面垂直于夾持器的手b)夾持器以最大力度抓取圓柱形試驗(yàn)物體。c)夾持器達(dá)到最大持續(xù)力后，測(cè)量每個(gè)測(cè)力元件的力10s。平均力是將10本(輪)試驗(yàn)對(duì)每個(gè)具體的尺寸和朝向重復(fù)試驗(yàn)30次，并計(jì)算這30(輪)試驗(yàn)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說明。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括試驗(yàn)物體的尺寸、重量、機(jī)器人的位姿以及試驗(yàn)物體的測(cè)量結(jié)果和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。表3給出了一個(gè)試驗(yàn)報(bào)告的示例格式。7GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021物體材料抓取尺寸尺寸重量朝向抓取力平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差圓柱形物體最大尺寸D:垂直平行中等尺寸D:垂直平行應(yīng)提供機(jī)器人的初始位姿信息5.4抓取滑動(dòng)阻力本試驗(yàn)的目的是確定夾持器抓住圓柱形物體的滑動(dòng)阻力。本試驗(yàn)的設(shè)置如圖3所示。圓柱形試驗(yàn)物體，如表1所示，應(yīng)使用夾持器的最大抓取尺寸和中等抓取尺寸(由5.2試驗(yàn)所得)測(cè)量抓取滑移阻力。試驗(yàn)物體的長度L應(yīng)大于夾持器的橫向?qū)挾取Ｗⅲ罕驹囼?yàn)使用的是中等抓取尺寸，而不是最小抓取尺寸。因?yàn)樽钚∽ト〕叽缈赡芴《鵁o法進(jìn)行本次試驗(yàn)。中等抓取尺寸定義為(最大抓取尺寸十最小抓取尺寸)/2。圓柱形試驗(yàn)物體通過金屬線連接固定裝置。金屬線的強(qiáng)度應(yīng)足以承受試驗(yàn)過程中的最大預(yù)期力。宜在固定裝置或試驗(yàn)物體上安裝測(cè)力元件，以測(cè)量拉力。圓柱形試驗(yàn)物體的運(yùn)動(dòng)路徑應(yīng)沿圓柱體與固定裝置的連線，如圖3所示。對(duì)金屬線的拉力能通過機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)來完成，也能通過固定裝置的運(yùn)動(dòng)來完成。標(biāo)引序號(hào)說明：1——帶有測(cè)力傳感器的固定裝置。圖3抓取滑動(dòng)阻力的試驗(yàn)設(shè)置本試驗(yàn)包括使用夾持器抓住最大抓取尺寸和中等抓取尺寸的圓柱形試驗(yàn)物體等兩個(gè)配置。每(輪)試驗(yàn)應(yīng)遵循以下步驟：a)機(jī)器人配有合適的操作機(jī)和夾持器，保持在初始位姿，且夾持器8GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021b)機(jī)器人夾持器以最大抓取力抓住圓柱形試驗(yàn)物體；e)根據(jù)對(duì)所記錄的測(cè)量力值的曲線進(jìn)行分析，滑動(dòng)阻力被確定為(曲線)變平后的穩(wěn)定力值，如圖4所示。本(輪)試驗(yàn)應(yīng)重復(fù)30次，測(cè)量每個(gè)抓取尺寸的滑動(dòng)阻力(以牛頓為單位),并計(jì)算這30(輪)試驗(yàn)的圖4觀察到的滑動(dòng)事件由虛線圈標(biāo)出中說明，且摩擦系數(shù)由(抓滑阻力/抓取力)計(jì)算得出，抓取力在5.3試驗(yàn)中獲得。表4給出了一個(gè)試驗(yàn)報(bào)告示例格式。表4抓取滑動(dòng)阻力的試驗(yàn)報(bào)告物體材料摩擦系數(shù)抓取尺寸尺寸重量滑動(dòng)阻力平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差圓柱形物體最大尺寸D:中等尺寸D:宜提供抓取力信息6用例本章的試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定服務(wù)機(jī)器人的典型用例的操作性能。這些用例僅限于對(duì)門進(jìn)行操作。預(yù)計(jì)在未來會(huì)引入復(fù)雜的用例試驗(yàn)。9GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:20216.2打開鉸鏈門本試驗(yàn)的目的是確定服務(wù)機(jī)器人的操作機(jī)和夾持器打開鉸鏈門的能力。本試驗(yàn)可依靠移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)來執(zhí)行。6.2.2試驗(yàn)設(shè)施本試驗(yàn)設(shè)置如圖5所示?？稍谠囼?yàn)環(huán)境中設(shè)置傳感器以測(cè)量門的移動(dòng)。門的高度H?宜在1800mm至2400mm之間，門的寬度W宜在850mm至1200mm之間，門的厚度T宜在30mm至60mm之間。自門的底部到門把手的高度H?宜在800mm至1200mm之間?？稍谠囼?yàn)前向機(jī)器人提供門的尺寸信息。該數(shù)據(jù)能用于此試驗(yàn)的任務(wù)程序中。根據(jù)GB/T29555—2013中7.3的要求，門的動(dòng)態(tài)開啟力應(yīng)至少為0.5N。杠桿式門把手的操作扭矩應(yīng)符合GB/T29555—2013中7.2的要求，至少為10N·m。門把手應(yīng)為金屬材質(zhì)。杠桿式門把手的長度宜在100mm至200mm之間。標(biāo)引序號(hào)說明：H?——門把手的高度。圖5鉸鏈門的試驗(yàn)設(shè)置本試驗(yàn)配置一扇帶有杠桿式把手的拉式鉸鏈門。每(輪)試驗(yàn)應(yīng)遵循以下步驟：a)關(guān)閉門，但是不上鎖，配有操作機(jī)和夾持器的機(jī)器人以初始位姿站在門前，夾持器被定位在抓住門把手的位置；b)夾持器抓住門把手，機(jī)器人將門把手轉(zhuǎn)動(dòng)到門未栓的位置；c)機(jī)器人將門打開至90°;GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021e)測(cè)量門被打開的角度。及試驗(yàn)是否成功或失敗。門把手的操作扭矩和旋轉(zhuǎn)范圍等試驗(yàn)條件也應(yīng)在報(bào)告中說明。表5給出了一門的類型材料尺寸動(dòng)態(tài)開啟力門把手成功/失敗操作扭矩旋轉(zhuǎn)范圍拉式鉸鏈門 W:T:本試驗(yàn)設(shè)置如圖6所示。可在試驗(yàn)環(huán)境中設(shè)置傳感器以測(cè)量門的移動(dòng)。門的高度H?宜在1800mm至2400mm之間，門的寬度W宜在850mm至1200mm之間，門的厚度T宜在30mm至60mm之間。自門的底部到門把手的高度H?宜在800mm至1200mm之門把手為圖6所示的垂直方向杠桿式門把手，也可為適合打開推拉門的任何固定式門把手。門把GB/T38834.3—2023/ISO18646-3:2021標(biāo)引序號(hào)說明：W——門的寬度；H?——門把手的高度。圖6推拉門的試驗(yàn)設(shè)置本試驗(yàn)配置為一扇推拉門。每(輪)試驗(yàn)應(yīng)遵循以下步驟：住門把手的位置；b)夾持器抓住門把手，機(jī)器人將門把手轉(zhuǎn)動(dòng)到門未栓的位置(如適用);c)機(jī)器人將門打開至600mm的距離；d)機(jī)器人松開門把手；e)測(cè)量門被打開的移動(dòng)距離。本(輪)試驗(yàn)重復(fù)10次。如果10(輪)試驗(yàn)中，測(cè)量推拉門被移動(dòng)的距離均為600mm±10mm,則是否成功等。表6給出了一個(gè)試驗(yàn)報(bào)告示例格式。表6打開推拉門的試驗(yàn)報(bào)告門的類型材料尺寸動(dòng)態(tài)開啟力成功/失敗推拉門w:T:[1]GB/T12643—2013機(jī)器人與機(jī)器人裝備詞匯[2]GB/T36530—2018機(jī)器人與機(jī)器人裝備個(gè)人助理機(jī)器人的安全要求[3]ISO9283Manipulatingindustrialrobots—Performancecriteriaandrelatedtestmethods[4]