2023腿式機器人性能及試驗方法

腿式機器人性能及試驗方法目 次前 言 IV范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1試驗條件 3通則 3環(huán)境條件 3行進(jìn)面條件 3操作條件 3最大移動速度 3目的 3試驗設(shè)施 3試驗步驟 4試驗判定 4試驗結(jié)果 4最大停止距離 5目的 5試驗設(shè)施 5試驗步驟 5試驗判定 5試驗結(jié)果 6最大跳躍高度 6目的 6試驗設(shè)施 6試驗步驟 6試驗判定 6試驗結(jié)果 6最大跳躍長度 6目的 6試驗設(shè)施 6試驗步驟 7試驗判定 7試驗結(jié)果 7最大攀越高度 7目的 7試驗設(shè)施 7試驗步驟 7試驗判定 7I試驗結(jié)果 7上臺階能力 8目的 8試驗設(shè)施 8試驗步驟 8試驗判定 9試驗結(jié)果 9最大斜坡角度 9目的 9試驗設(shè)施 9試驗步驟 9試驗判定 10試驗結(jié)果 10瞬時沖擊抵抗能力 11目的 11試驗設(shè)施 11試驗步驟 11試驗判定 11試驗結(jié)果 12持續(xù)沖擊抵抗能力 12目的 12試驗設(shè)施 12試驗步驟 12試驗判定 12試驗結(jié)果 13最大續(xù)航距離 13目的 13試驗設(shè)施 13試驗步驟 13試驗判定 13試驗結(jié)果 13最大跨越跨度 13目的 13試驗設(shè)施 14試驗步驟 14試驗判定 14試驗結(jié)果 14最低通行高度 14目的 14試驗設(shè)施 14試驗步驟 14試驗判定 14試驗結(jié)果 15III最小轉(zhuǎn)身空間 15目的 15試驗設(shè)施 15試驗步驟 15試驗判定 15試驗結(jié)果 16行進(jìn)直線度 16目的 16試驗設(shè)施 16試驗步驟 16試驗判定 17試驗結(jié)果 17地形適應(yīng)能力 17目的 17試驗設(shè)施 17試驗步驟 19試驗判定 19試驗結(jié)果 19軌跡跟蹤能力 20目的 20試驗設(shè)施 20試驗步驟 20試驗判定 21試驗結(jié)果 21附錄A（資料性）測試報告 22附錄B（資料性）對不同尺寸機器人進(jìn)行比較的指導(dǎo) 23附錄C（資料性）設(shè)置綜合測試場的指導(dǎo) 24I腿式機器人性能及試驗方法范圍本文件規(guī)定了腿式機器人運動性能的試驗方法。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T12643-2013機器人與機器人裝備詞匯GB/T14833-2011合成材料跑道面層GB/T18029.13-2008 輪椅車第13部分：測試表面摩擦系數(shù)的測定GB/T22517.6-2020體育場地使用要求及檢驗方法第6部分：田徑場地GB/T38834.1-20201部分：輪式機器人運動術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。機器人robot具有一定程度的自主能力，可在其環(huán)境內(nèi)運動以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行機構(gòu)。[來源：GB/T38834.1—2020,定義3.1]移動機器人mobilerobot基于自身控制、可移動的機器人(3.1)。[來源：GB/T12643—2013,定義2.13]行進(jìn)面travelsurface移動機器人(3.2)行進(jìn)的地面。[來源：GB/T12643—2013,定義7.7]桿件link用于連接相鄰關(guān)節(jié)的剛體。[來源：GB/T12643—2013,定義3.6]1腿leg通過往復(fù)運動與行進(jìn)面(3.3)的周期性接觸來支撐及推進(jìn)移動機器人(3.2)的桿件(3.4)結(jié)構(gòu)。[來源：GB/T12643—2013,定義3.4]腿式機器人leggedrobot利用一條或更多條腿(3.5)實現(xiàn)移動的移動機器人(3.2)。[來源：GB/T12643—2013,定義3.16.2]負(fù)載load在規(guī)定的速度和加速度條件下，沿著運動的各個方向，機械接口處可承受的力和/或扭矩。注：改寫GB/T12643—2013,定義6.2.1。正常操作條件normaloperatingconditions為符合制造商所給出的機器人(3.1)性能而應(yīng)具備的環(huán)境條件范圍和可影響機器人性能其他參數(shù)的范圍（如電源波動、電磁場）。注：環(huán)境條件包括溫度和濕度等。[來源：GB/T12643—2013,定義6.1]著地點touchingpoint機器人的腿(3.5)在行進(jìn)時每次下落與地面首先接觸的點。地形topography行進(jìn)面(3.3)的形狀。轉(zhuǎn)身turning引起腿式機器人(3.6)坐標(biāo)系方向發(fā)生改變的旋轉(zhuǎn)運動。能力capacity用以表征機器人(3.1)對任務(wù)完成程度的參考數(shù)據(jù)。續(xù)航endurance機器人(3.1)不間斷地連續(xù)執(zhí)行任務(wù)的能力(3.12)。步寬stepwidth在垂直于機器人(3.1)行進(jìn)方向上可以覆蓋機器人(3.1)在行進(jìn)面(3.3)上的投影的最近兩點之間的距離。穩(wěn)定站立姿態(tài)stablestandingposture僅以腿(3.5)接觸行進(jìn)面(3.3)且腿(3.5)不移動的姿態(tài)。本體body機器人(3.1)上除去腿(3.5)及其他可移動部件的部分。2試驗條件通則試驗應(yīng)按制造商規(guī)定的操作準(zhǔn)備進(jìn)行，對可能影響試驗結(jié)果的傳感器應(yīng)進(jìn)行校正。除非在特定章條另有說明，否則本文件中所述試驗應(yīng)滿足第4章規(guī)定的所有條件。環(huán)境條件所有試驗中應(yīng)保持以下環(huán)境條件：——環(huán)境溫度：10℃~30℃；——相對濕度：0%~80%如果制造商規(guī)定的環(huán)境條件超出上述指標(biāo)，應(yīng)在試驗報告中聲明。行進(jìn)面條件0.75至1.0之間參見GT1829.3。操作條件所有性能應(yīng)在正常操作條件下測量。在其他條件下測量性能時，應(yīng)在試驗報告中聲明。最大移動速度目的5.2~5.5試驗設(shè)施本試驗的建立見圖1。速度測量的試驗區(qū)域應(yīng)至少長3000mm。試驗區(qū)域的寬度應(yīng)至少比機器人的步寬長1000mm。試驗區(qū)域的兩端應(yīng)提供足夠的空間使機器人完成加速和減速過程。3說明：1——機器人；2——起止線；a——加速區(qū)域；b——減速區(qū)域；圖1最大移動速度的試驗區(qū)域試驗步驟本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：a）將機器人放置在行進(jìn)面上的初始位置，正向朝向起始線的中央，保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人從初始位置啟動并加速正向行進(jìn)，在起始線之前結(jié)束加速階段；c）機器人直線移動通過速度測量試驗區(qū)域。d）機器人到達(dá)終點線后，減速直至停止。第二個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：a）將機器人放置在行進(jìn)面上的初始位置，測向朝向起始線的中央，保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人從初始位置啟動并加速側(cè)向行進(jìn)，在起始線之前結(jié)束加速階段；c）機器人直線移動通過速度測量試驗區(qū)域。d）機器人到達(dá)終點線后，減速直至停止。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；機器人在行進(jìn)方向上偏離的距離未超過了試驗區(qū)域長度的10%；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果為機器人腿首先接觸起始線后試驗區(qū)域的時刻與機器人本體首先接觸與停止線重合并垂直于行進(jìn)面的平面的時刻之差。最大移動速度（規(guī)定單位為m/s）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小速度值。4（最大停止距離目的6.2~6.5試驗設(shè)施本試驗的建立見圖2。停止距離測量的試驗區(qū)域應(yīng)足夠長。試驗區(qū)域的寬度應(yīng)至少比機器人的步寬長1000mm。試驗區(qū)域的兩端應(yīng)提供足夠的空間使機器人完成加速和減速過程。說明：1——移動機器人；2——減速區(qū)域；a——起始線；圖2最大移動速度的試驗區(qū)域試驗步驟本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：a）將機器人放置在行進(jìn)面上的初始位置，正向朝向起始線的中央，保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人從初始位置啟動并加速正向行進(jìn)，在起始線之前結(jié)束加速階段；c）機器人直線移動越過通過起始線后，減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。第二個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：a）將機器人放置在行進(jìn)面上的初始位置，側(cè)向朝向起始線的中央，保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人從初始位置啟動并加速側(cè)向行進(jìn)，在起始線之前結(jié)束加速階段；c）機器人直線移動越過通過起始線后，減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；機器人在行進(jìn)方向上偏離的距離未超過了試驗區(qū)域長度的10%；5除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果最大停止距離（規(guī)定單位為m）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最大值。（最大跳躍高度目的7.2~7.5試驗設(shè)施試驗應(yīng)在水平地面進(jìn)行。試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：機器人放置在水平地面上；機器人起跳（可原地起跳或助跑起跳）；記錄機器人跳起時其最低點距離地面的最大高度。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果最大跳躍高度為機器人跳起時其最低點距離地面的最大高度。最大跳躍高度（規(guī)定單位為mm）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明在機器人的最大跳躍高度及摩擦條件等具體試驗條件。最大跳躍長度目的8.2~8.5試驗設(shè)施6試驗應(yīng)在水平地面進(jìn)行。試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：機器人放置在水平地面上；機器人起跳（可原地起跳或助跑起跳）；試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果最大跳躍長度為機器人進(jìn)行跳躍時機器人離開行進(jìn)面的最后一點與完成跳躍時機器人首先接觸行進(jìn)面的點在機器人行進(jìn)方向上的距離。最大跳躍長度（規(guī)定單位為mm）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明在機器人的最大跳躍長度及摩擦條件等具體試驗條件。最大攀越高度目的本試驗的目的是確定機器人能夠攀越上的臺面的最大高度。試驗設(shè)施試驗設(shè)施為可調(diào)整高度的正四棱柱，其頂端臺面的長和寬均應(yīng)至少為2000mm。試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：將機器人放置在水平地面上并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；機器人在沒有外力作用下攀越到臺面上并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；沒有被動地接受到任何主動施加的外力。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果最大攀越高度即為正四棱柱頂端臺面的高度。最大攀越高度（規(guī)定單位為mm）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明最大攀越高度與摩擦條件等具體試驗條件。7上臺階能力目的本試驗的目的是確定機器人攀爬臺階的能力。試驗設(shè)施試驗設(shè)施的建立見圖3。試驗設(shè)施應(yīng)為具有10級踏步、每層踏步長度為300mm、寬度為1000mm的樓梯。樓梯寬度為1500mm，每級臺階高度H可變。樓梯上下應(yīng)有與之相連的高端、低端平臺，平臺長度應(yīng)能確保支持試驗成功開展。剖面圖平面圖圖3上臺階能力試驗設(shè)施試驗步驟本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：將每級臺階高度H設(shè)置為特定值。將腿式機器人放置在低端平臺上并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；機器人從初始位置直接啟動，并確保第一步可以踏在第一級臺階上；d）機器人上臺階通過試驗區(qū)域；當(dāng)機器人最后一只腿踏上高端平臺后，減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。重新設(shè)置H的值并重復(fù)步驟b）、c）、d）、e）直至機器人無法完成這些步驟為止。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：將每級臺階高度H設(shè)置為特定值。將腿式機器人放置在高端平臺上并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；機器人從初始位置直接啟動，并確保第一步可以踏在第一級臺階上；d）機器人上臺階通過試驗區(qū)域；8當(dāng)機器人最后一只腿踏上低端平臺后，減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。重新設(shè)置H的值并重復(fù)步驟b）、c）、d）、e）直至機器人無法完成這些步驟為止。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面或臺階的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果能夠成功完成試驗的最大的H值（規(guī)定單位為mm），應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明所述H值與機器人的行進(jìn)方向、摩擦條件等具體試驗條件。最大斜坡角度目的本試驗的目的是確定機器人在指定方向上能夠行進(jìn)的最大斜坡角度。試驗設(shè)施試驗應(yīng)在指定角度的斜坡上進(jìn)行，該斜坡角度可調(diào)，角度精度誤差為±0.5°。斜坡臺面長度至少為3000m，且應(yīng)足夠?qū)挶ＷC機器人不會從斜坡邊緣墜落。斜面頂端平臺應(yīng)能確保支持試驗成功開展。圖4最大斜坡角度試驗設(shè)施試驗步驟試驗包括4種配置形式，見表1。表1試驗配置試驗配置機器人相對于斜坡的路徑機器人運行方向1向上正向2向下正向3向上側(cè)向94向下側(cè)向?qū)τ诘谝环N配置，每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。斜坡設(shè)定為特定角度；機器人放置在斜坡前方，正向朝向斜坡并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人啟動并正向上斜坡；機器人到達(dá)上端臺面后減速至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。重新設(shè)置斜坡角度并重復(fù)b）、c）、d）直至機器人無法完成這些步驟為止。對于第二種配置，每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。斜坡設(shè)定為指定角度；機器人放置在上端臺面，正向朝向斜坡并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人啟動并正向下斜坡；機器人到達(dá)地面后應(yīng)減速至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。重新設(shè)置斜坡角度并重復(fù)b）、c）、d）直至機器人無法完成這些步驟為止。對于第三種配置，每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。斜坡設(shè)定為特定角度；機器人放置在斜坡前方，側(cè)向朝向斜坡并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人啟動并側(cè)向上斜坡；機器人到達(dá)上端臺面后減速至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。重新設(shè)置斜坡角度并重復(fù)b）、c）、d）直至機器人無法完成這些步驟為止。對于第四種配置，每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。斜坡設(shè)定為指定角度；機器人放置在上端臺面，側(cè)向朝向斜坡并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人啟動并側(cè)向下斜坡；機器人到達(dá)地面后應(yīng)減速至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。重新設(shè)置斜坡角度并重復(fù)b）、c）、d）直至機器人無法完成這些步驟為止。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面或斜坡的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果能夠成功完成試驗的最大斜坡角度（規(guī)定單位為度）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。斜坡上行進(jìn)時間為機器人初次與斜坡接觸的時刻與機器人的腿完全離開斜坡的時刻之差。最大斜坡角度、在斜坡上行進(jìn)的時間以及摩擦條件等特定試驗條件應(yīng)按表2在試驗報告中聲明。表2最大斜坡角度行進(jìn)方向向上/正向向下/正向向上/側(cè)向向下/側(cè)向摩擦條件最大斜坡角度10斜坡上行進(jìn)時間瞬時沖擊抵抗能力目的本試驗的目的是確定機器人抵抗瞬時外部沖擊并保證平衡的能力。試驗設(shè)施試驗設(shè)施如圖5所示。試驗設(shè)施為固定在鉸鏈上的撞錘，鉸鏈與地面的位置關(guān)系在試驗過程中應(yīng)固定不變。撞錘為剛性圓球。試驗應(yīng)在水平地面上進(jìn)行。說明：1——撞錘；2——機器人。圖5瞬時沖擊抵抗能力試驗裝置試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：機器人放置在水平地面上并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；如果機器人受力后無法自主回復(fù)穩(wěn)定站立姿態(tài)，則按照式(1)計算出上一次撞擊對應(yīng)的M值。?M= 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??注：為機器人質(zhì)心離地高度試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：a）機器人完成所有試驗步驟；b）撞錘與機器人只接觸一次；c）撞錘撞擊在機器人本體上而非其他部位。11只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果式(1)中的M值為表征機器人抵抗瞬時沖擊能力的值，應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明四個方向的M值以及摩擦條件等試驗條件。持續(xù)沖擊抵抗能力目的本試驗的目的是確定抗持續(xù)外部沖擊并保證平衡的能力。試驗設(shè)施試驗設(shè)施如圖6所示。試驗設(shè)施由一個施力器組成，該施力器沿與機器人行駛方向平行的方向?qū)C器人施加力。試驗應(yīng)在水平地面上進(jìn)行。說明：1——機器人；2——施力器。圖6瞬時沖擊抵抗能力試驗裝置試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：a）將機器人放置在水平地面上并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人開始行進(jìn)并達(dá)到穩(wěn)定速度；施力器平行于機器人行進(jìn)方向向機器人施加不斷增大的力直至機器人停止行進(jìn)為止。當(dāng)機器人因受力而停止行進(jìn)時，則按照式(2)計算出此時M值。M=?#2??注：式中，F(xiàn)為機器人停止行進(jìn)時施力器所施加的力的值，??為機器人的質(zhì)量。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：a）機器人完成所有試驗步驟；12b）施力器將力施加在機器人本體上而非其他部位。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果式(2)中的M值為表征機器人抵抗持續(xù)沖擊能力的值，應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明M值以及摩擦條件等試驗條件。最大續(xù)航距離目的本試驗的目的是確定機器人的最大續(xù)航距離。在12.2~12.4的試驗描述中，最長續(xù)航距離由在標(biāo)準(zhǔn)400m田徑場上進(jìn)行的一系列測量結(jié)果來確定。試驗設(shè)施試驗應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)400m田徑場上進(jìn)行，田徑場應(yīng)滿足GB/T14833-2011《合成材料跑道面層》與GB/T22517.6-2020《體育場地使用要求及檢驗方法第6部分：田徑場地》中的要求。試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：將機器人放置在田徑場內(nèi)圈并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；機器人從原地開始沿田徑場內(nèi)圈行進(jìn)，一直到喪失動力停止運動或倒下為止；如果機器人在行進(jìn)過程中跑出跑道最內(nèi)圈，則試驗應(yīng)認(rèn)定為失敗。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；c）機器人沒有行進(jìn)出跑道范圍；d）除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果最大續(xù)航距離（規(guī)定單位為m）應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最小值。試驗報告中應(yīng)聲明機器人的最大續(xù)航距離及三次成功試驗中的行進(jìn)距離。最大跨越跨度目的本試驗的目的是確定機器人在不連續(xù)的行進(jìn)面上行進(jìn)的能力。13試驗設(shè)施試驗裝置為水平行進(jìn)面上的方形孔洞，其跨度可變，寬度至少比機器人的步寬長1000mm，深度至少為500mm?？锥吹撞颗c側(cè)壁應(yīng)有保護(hù)裝置防止機器人因跌落而收到損害。試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行?？锥纯缍仍O(shè)定為特定值；將機器人放置在孔洞前并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；機器人跨越孔洞至另一側(cè)，跨越后保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸；c）機器人由孔洞上方經(jīng)過而非從側(cè)面繞過。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果（規(guī)定單位為試驗報告中應(yīng)聲明最大跨越跨度。最低通行高度目的本試驗的目的是確定機器人通行所需的最低高度。試驗設(shè)施試驗裝置為水平截面為矩形，距離行進(jìn)面高度可變，厚度至少為1000mm，寬度至少比機器人的步寬長1000mm的上方懸垂四棱柱。試驗步驟本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。四棱柱距離行進(jìn)面的高度設(shè)置為特定值；機器人放置在四棱柱前并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人前進(jìn)經(jīng)由四棱柱下方到達(dá)另一側(cè)；重新設(shè)置四棱柱距離行進(jìn)面的高度并重復(fù)步驟b）、c）直至機器人無法完成上述步驟為止。大高度的5%。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：14機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸；c）機器人由四棱柱下方經(jīng)過而非從側(cè)面繞過。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果（規(guī)定單位為試驗報告中應(yīng)聲明機器人的最低通行高度。最小轉(zhuǎn)身空間目的本試驗的目的是確定機器人原地轉(zhuǎn)向所需要的空間。試驗設(shè)施試驗設(shè)施如圖7所示。試驗區(qū)域為水平行進(jìn)面上邊長至少為2000mm的正方形場地。說明：1——機器人；2——試驗區(qū)域邊緣；3——試驗區(qū)域。圖7最小轉(zhuǎn)身空間試驗設(shè)施試驗步驟本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。a）機器人放置試驗區(qū)域內(nèi)，正向朝向正方形的一邊并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人轉(zhuǎn)身直至其坐標(biāo)系繞豎直方向轉(zhuǎn)過180°；第二個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。a）機器人放置試驗區(qū)域內(nèi)，正向朝向正方形的一邊并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；b）機器人轉(zhuǎn)身直至其坐標(biāo)系繞豎直方向轉(zhuǎn)過90°；試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：15機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸；c）機器人沒有行進(jìn)至試驗區(qū)域外。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果以機器人在經(jīng)過試驗區(qū)域兩相鄰邊的豎直面上的投影掃過的區(qū)域在水平方向上的最大寬度為兩邊試驗報告中應(yīng)聲明每個試驗配置下的最小轉(zhuǎn)身空間。行進(jìn)直線度目的本試驗的目的是測試機器人保持直線行進(jìn)的能力。試驗設(shè)施試驗設(shè)施如圖8所示。試驗區(qū)域的長度至少為3000mm，寬度應(yīng)能確保支持試驗成功開展。試驗區(qū)域兩端應(yīng)留有足夠空間確保機器人完成加速和減速階段。投影面經(jīng)過起始線與終止線，垂直于行進(jìn)面，分布在試驗區(qū)域兩端。說明：1——機器人；2——試驗區(qū)域；3——投影面；a——起始線；b——停止線。圖8行進(jìn)直線度試驗區(qū)域試驗步驟16本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。將機器人放置在起始線前，正面朝向起始線并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)，確保其視覺自主功能處于不可用狀態(tài)；機器人開始正向行進(jìn)并在起始線前完成加速階段，以穩(wěn)定速度通過試驗區(qū)域，在經(jīng)過停止線后減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；第二個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行。將機器人放置在起始線前，側(cè)面朝向起始線并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)，確保其視覺自主功能處于不可用狀態(tài)；機器人開始側(cè)向行進(jìn)并在起始線前完成加速階段，以穩(wěn)定速度通過試驗區(qū)域，在經(jīng)過停止線后減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸；c）機器人沒有行進(jìn)至試驗區(qū)域外。只有當(dāng)連續(xù)三次試驗成功時，本測試項所得結(jié)果才被認(rèn)定為有效。試驗結(jié)果行進(jìn)直線度應(yīng)按如下方式進(jìn)行計算：a）計算機器人在投影面上的投影掃過的區(qū)域在水平方向上的最大寬度，與機器人的步寬做差；b）計算起始線與停止線之間距離的值；c）將步驟a）中的值除以步驟b）中的值，所得值即為機器人的行進(jìn)直線度。行進(jìn)直線度應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最大值。試驗報告中應(yīng)聲明行進(jìn)直線度與摩擦條件等具體試驗條件。地形適應(yīng)能力目的本試驗的目的是確定機器人對在不同地形上行進(jìn)的適應(yīng)程度。試驗設(shè)施本試驗的試驗設(shè)施如圖9與圖103000mm,寬1000mm“A形”（如圖10a）5°10°15°三種；“V形”裝置（如圖10b）的中央為最低點，其左右表面與水平面之間的夾角必須相等，分別有5°、10°、15°三種；“M形”裝置（如圖10c）沿試驗區(qū)域長度方向有向上及向下兩種傾斜方式，構(gòu)造出起伏的形狀，相5°10°15°（如圖10d）由4種不同高度的平臺組合而成，其高度分別為22mm、44mm、66mm、88mm，形成階梯形的地形。17說明：1——機器人；2——起始線與停止線；3——試驗區(qū)域；a——加速區(qū)域；b——減速區(qū)域。圖9地形適應(yīng)能力試驗裝置a) “A形”試驗裝置“V形”試驗裝置18“M形”試驗裝置a)階梯形試驗裝置（單位為mm）10地形適應(yīng)能力試驗裝置試驗步驟本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：試驗區(qū)域內(nèi)設(shè)置為特定的裝置；機器人放置在起始線前，正面朝向起始線，保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人正向行進(jìn)并在起始線前結(jié)束加速階段；機器人正向通過試驗區(qū)域；機器人越過停止線后，減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：試驗區(qū)域內(nèi)設(shè)置為特定的裝置；機器人放置在起始線前，側(cè)面朝向起始線，保持穩(wěn)定站立姿態(tài)；c）機器人側(cè)向行進(jìn)并在起始線前結(jié)束加速階段；機器人側(cè)向通過試驗區(qū)域；機器人越過停止線后，減速直至停止并保持穩(wěn)定站立姿態(tài)。試驗判定一次試驗只有當(dāng)滿足以下條件時才可以被認(rèn)定為成功：機器人完成所有試驗步驟；除預(yù)期的腿與行進(jìn)面的接觸外，機器人未與其他任何物體發(fā)生接觸。試驗結(jié)果通過試驗區(qū)域的時間為機器人腿首先接觸起始線后試驗區(qū)域的時刻與機器人的身體首先接觸與停止線重合并垂直于地面的平面的時刻之間的時間。通過試驗區(qū)域的時間表征了機器人的地形適應(yīng)能力，應(yīng)選擇連續(xù)三次成功試驗中的最大值。試驗報告中應(yīng)聲明通過試驗區(qū)域的時間以及對應(yīng)的試驗配置及試驗區(qū)域內(nèi)的裝置等具體試驗條件。19軌跡跟蹤能力目的本試驗的目的是測試機器人沿軌跡行進(jìn)的能力。試驗設(shè)施試驗設(shè)施見圖11。試驗設(shè)施為水平行進(jìn)面上一條長3000mm的直線軌跡，在軌跡周圍應(yīng)提供足夠的空間以確?？梢灾С衷囼灣晒ν瓿?。說明：1——機器人；a——參照軌跡；b——行進(jìn)方向；c——起始線；d——終止線。圖11軌跡跟蹤能力試驗設(shè)施試驗步驟對于只有兩條腿的機器人來說，本試驗包括一個配置。每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：機器人正向行進(jìn)，憑借自主能力沿軌跡走過終止線；c）機器人到達(dá)終點線后，減速直至停止；對于有多于兩條腿的機器人來說，本試驗包括兩個配置。第一個配置的每次試驗應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：機器人正向行進(jìn)，憑借自主能力沿軌跡走過終止