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，人們對生活品質的要求隨之提高，機器人進入家庭幫忙打理家務成為新的需求，其中家庭掃地機器人需求量最大，掃地機器人產品外觀雷同、品質混雜、除塵能力參差不齊。因此，根據掃地機器人產品安全性的特點，進行性能測試有利于提高其產品質量，推動國內掃地機器人行業發展。

關鍵詞 掃地機器人 安全性 性能檢測

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A

1行業發展現狀

伴隨著生活水平的提高，人們對生活品質的要求隨之提升，機器人進入家庭打理家務成為新的需求。以家庭服務為主要功能的智能全自主家庭服務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，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，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劃等功能。然而掃地機器人標準處于剛起步階段，國外也在陸續出臺相關標準，國內實施的QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》規定了掃地機器人常規性能的檢測項目，對掃地機器人的使用特點和安全性能沒有要求。掃地機器人產品整體上還處于摸索期，真正實現批量化應用的產品有限，從現階段看掃地機器人產品發展較快，市場成熟度較高，已批量化進入家庭應用。

2性能測試項目必要性

掃地機器人屬于新興行業，是國內外服務機器人廠商重點爭奪的市場領域。國內外已有數十家企業推出了掃地機器人產品，除專業的機器人企業外，海爾集團、北京小米科技有限責任公司、美的集團等電器廠商也紛紛推出掃地機器人產品，掃地機器人產品是市場熱點。掃地機器人直接與人接觸，影響人身安全、環境等，是典型的消費類產品，也是新興的消費類產品，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：當電器發熱嚴重時，在器具內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。

結構：達到標準要求的安全水平有很多種，但根據已有的知識和實踐的經驗，總結了一些規律性的技術要求對產品加以限制。

標志與說明：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，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、智能家電發展迅速，房間內無線網絡覆蓋率高且復雜，掃地機器人在工作狀態中可能由于受到各種無線信號干擾而處于非正常的狀態。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劃，從而還需要考慮對于人體暴露在磁場環境中的影響。

覆蓋率：覆蓋率是指機器人按照覆蓋算法完成覆蓋任務后，實際覆蓋區域柵格面積和任務區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，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險監測項目的必不可少一項指標。

除塵能力：除塵能力是掃地機器人的核心技術指標，根據QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》標準的要求，家用和類似用途清潔機器人硬地板除塵效率不應小于70%，邊、角除塵效率不應小于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計的影響；掃地機器人本身吸力的大小不僅關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計的關鍵，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的技術研發水平。

越障能力：在家用和辦公用途環境下，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、門檻會原地打轉等情況，因此在監測中應關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鍵性能指標，也是掃地機器人必不可少的功能。為實現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計至關重要。造成機器人避障能力差的主要原因是一方面是生產廠商為了降低成本而采用價格比較低的傳感器，并且生產過程中對供應商把控不嚴，工藝控制存在問題等；另一方面是企業研發水平不高，碰撞檢測方法設計不夠完善等。

3掃地機器人性能風險評估

通過掃地機器人的性能測試工作，對其安全相關項目和關鍵性能指標參數進行檢驗檢測，全面了解產業存在的具體問題，摸清國產掃地機器人產品與國際知名品牌機器人產品之間的差距；以從源頭規范、保障和監督掃地機器人的質量，可實現掃地機器人技術水平不斷提升，推動掃地機器人產業有序健康發展。

掃地機器人的遠程控制帶來的風險有如下幾個方面：

3.1遠程控制的優先級高于本地保護的優先級

若遠程控制的優先級高于本地保護的優先級，可能造成本地已經檢測到異常信號并保護的狀態下，遠程遙控器具啟動，器具工作，造成風險發生。

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，會造成當風險發生時，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節出現異常，導致信息在傳送過程中發生變化，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，則器具可能會執行錯誤指令，導致危險發生。

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送信號時，可能會造成接收信號混亂，器具執行指令錯誤。

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換清潔方向，此時如果遠程遙控掃地機器人繼續前行或者倒退，有跌落的風險。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、撞傷家具的情況發生，從而帶來一定的經濟損失。

參考文獻

[1] QB/T 4833-2015，家用和類似用途清潔機器人[S].