淺析掃地機器人性能檢測必要性

廉丹

摘 要 伴隨著生活水平的提高，人們對生活品質(zhì)的要求隨之提高，機器人進入家庭幫忙打理家務(wù)成為新的需求，其中家庭掃地機器人需求量最大，掃地機器人產(chǎn)品外觀雷同、品質(zhì)混雜、除塵能力參差不齊。因此，根據(jù)掃地機器人產(chǎn)品安全性的特點，進行性能測試有利于提高其產(chǎn)品質(zhì)量，推動國內(nèi)掃地機器人行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 掃地機器人 安全性 性能檢測

中圖分類號：TP242 文獻標(biāo)識碼：A

1行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著生活水平的提高，人們對生活品質(zhì)的要求隨之提升，機器人進入家庭打理家務(wù)成為新的需求。以家庭服務(wù)為主要功能的智能全自主家庭服務(wù)機器人逐漸由實驗室走進人們的生活中，其中掃地機器人需求量最大。面對繁重的家務(wù)，購買一款掃地機器人成為解放雙手的一種選擇。為了能夠有效為人類進行清潔服務(wù)，家庭掃地機器人必須要滿足清掃徹底、自主避障、自動充電及高覆蓋率的路徑規(guī)劃等功能。然而掃地機器人標(biāo)準(zhǔn)處于剛起步階段，國外也在陸續(xù)出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)實施的QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》規(guī)定了掃地機器人常規(guī)性能的檢測項目，對掃地機器人的使用特點和安全性能沒有要求。掃地機器人產(chǎn)品整體上還處于摸索期，真正實現(xiàn)批量化應(yīng)用的產(chǎn)品有限，從現(xiàn)階段看掃地機器人產(chǎn)品發(fā)展較快，市場成熟度較高，已批量化進入家庭應(yīng)用。

2性能測試項目必要性

掃地機器人屬于新興行業(yè)，是國內(nèi)外服務(wù)機器人廠商重點爭奪的市場領(lǐng)域。國內(nèi)外已有數(shù)十家企業(yè)推出了掃地機器人產(chǎn)品，除專業(yè)的機器人企業(yè)外，海爾集團、北京小米科技有限責(zé)任公司、美的集團等電器廠商也紛紛推出掃地機器人產(chǎn)品，掃地機器人產(chǎn)品是市場熱點。掃地機器人直接與人接觸，影響人身安全、環(huán)境等，是典型的消費類產(chǎn)品，也是新興的消費類產(chǎn)品，因此其性能檢測具有獨特的必要性。主要性能檢測包括以下幾項：

耐熱和耐燃：當(dāng)電器發(fā)熱嚴重時，在器具內(nèi)部容易使火焰蔓延的絕緣材料或其他固體可燃材料的零件會由于灼熱電線或灼熱元件而起燃。

結(jié)構(gòu)：達到標(biāo)準(zhǔn)要求的安全水平有很多種，但根據(jù)已有的知識和實踐的經(jīng)驗，總結(jié)了一些規(guī)律性的技術(shù)要求對產(chǎn)品加以限制。

標(biāo)志與說明：掃地機器人上很重要但卻容易被忽略的項目，它反映了掃地機器人的基本信息以及使用信息，能給使用者以最直接的參考與指導(dǎo)，能夠有效地減少使用者的誤操作。

電磁兼容：我國目前智能手機、智能家電發(fā)展迅速，房間內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高且復(fù)雜，掃地機器人在工作狀態(tài)中可能由于受到各種無線信號干擾而處于非正常的狀態(tài)。而且一些掃地機器人依靠聲波、電磁波、激光等方式輔助路徑規(guī)劃，從而還需要考慮對于人體暴露在磁場環(huán)境中的影響。

覆蓋率：覆蓋率是指機器人按照覆蓋算法完成覆蓋任務(wù)后，實際覆蓋區(qū)域柵格面積和任務(wù)區(qū)域總柵格面積的比值。智能掃地機器人的覆蓋率越高，表示其掃地任務(wù)徹底全面程度越高。覆蓋率是掃地機器人智能化水平的體現(xiàn)，直接影響清掃效率和清潔效果，直接影響用戶的使用體驗，因此掃地機器人的覆蓋率是風(fēng)險監(jiān)測項目的必不可少一項指標(biāo)。

除塵能力：除塵能力是掃地機器人的核心技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》標(biāo)準(zhǔn)的要求，家用和類似用途清潔機器人硬地板除塵效率不應(yīng)小于70%，邊、角除塵效率不應(yīng)小于55%。目前部分品牌的掃地機器人無論在小范圍集中清理，或針對墻邊角落的吸凈能力都表現(xiàn)不佳并多次受到消費者投訴。究其原因，掃地機器人除塵效率主要受本身吸力大小和邊刷設(shè)計的影響；掃地機器人本身吸力的大小不僅關(guān)系到吸塵馬達的動力，同時也涉及到吸塵口大小的問題，吸塵馬達的動力與吸塵口大小的平衡是設(shè)計的關(guān)鍵，也就間接決定了吸塵效率；邊刷刷毛的軟硬程度與稀疏程度同樣決定了能否將垃圾掃入中部區(qū)域供吸塵口吸入；因此，掃地機器人的除塵效率直接反映了企業(yè)的技術(shù)研發(fā)水平。

越障能力：在家用和辦公用途環(huán)境下，地面并不能完全水平，會有卡條、門檻等障礙物，掃地機器人若不具備越障能力，碰到卡條、門檻會原地打轉(zhuǎn)等情況，因此在監(jiān)測中應(yīng)關(guān)注掃地機器人越障能力。

避障能力：避障能力代表掃地機器人智能化水平的關(guān)鍵性能指標(biāo)，也是掃地機器人必不可少的功能。為實現(xiàn)提高機器人的避障能力，傳感器的選擇以及碰撞檢測算法的設(shè)計至關(guān)重要。造成機器人避障能力差的主要原因是一方面是生產(chǎn)廠商為了降低成本而采用價格比較低的傳感器，并且生產(chǎn)過程中對供應(yīng)商把控不嚴，工藝控制存在問題等；另一方面是企業(yè)研發(fā)水平不高，碰撞檢測方法設(shè)計不夠完善等。

3掃地機器人性能風(fēng)險評估

通過掃地機器人的性能測試工作，對其安全相關(guān)項目和關(guān)鍵性能指標(biāo)參數(shù)進行檢驗檢測，全面了解產(chǎn)業(yè)存在的具體問題，摸清國產(chǎn)掃地機器人產(chǎn)品與國際知名品牌機器人產(chǎn)品之間的差距；以從源頭規(guī)范、保障和監(jiān)督掃地機器人的質(zhì)量，可實現(xiàn)掃地機器人技術(shù)水平不斷提升，推動掃地機器人產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展。

掃地機器人的遠程控制帶來的風(fēng)險有如下幾個方面：

3.1遠程控制的優(yōu)先級高于本地保護的優(yōu)先級

若遠程控制的優(yōu)先級高于本地保護的優(yōu)先級，可能造成本地已經(jīng)檢測到異常信號并保護的狀態(tài)下，遠程遙控器具啟動，器具工作，造成風(fēng)險發(fā)生。

3.2遠程升級錯誤

若遠程升級時，推送的升級包不包含保護代碼，或者保護限值過高，會造成當(dāng)風(fēng)險發(fā)生時，器具未保護或者未有效保護。

3.3器具接收錯誤信號

遠程控制端發(fā)送錯誤信息或者是由于從遠程控制端到接收端之間的通訊環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致信息在傳送過程中發(fā)生變化，器具接收到錯誤的信號。如果不對接收到的信息進行甄別、校驗，則器具可能會執(zhí)行錯誤指令，導(dǎo)致危險發(fā)生。

3.4多人遠程控制，控制信號之間沖突

多個遠程控制端同時發(fā)送信號時，可能會造成接收信號混亂，器具執(zhí)行指令錯誤。

3.5在器具不具備工作條件時遠程控制

掃地機器人在運行過程中遇到清潔表面邊緣時會轉(zhuǎn)換清潔方向，此時如果遠程遙控掃地機器人繼續(xù)前行或者倒退，有跌落的風(fēng)險。而且距墻角、家具比較近的時候，遠程遙控掃地機器人有刮花、撞傷家具的情況發(fā)生，從而帶來一定的經(jīng)濟損失。

參考文獻

[1] QB/T 4833-2015，家用和類似用途清潔機器人[S].