浅析扫地机器人性能检测必要性

廉丹

摘 要 伴随着生活水平的提高，人们对生活品质的要求随之提高，机器人进入家庭帮忙打理家务成为新的需求，其中家庭扫地机器人需求量最大，扫地机器人产品外观雷同、品质混杂、除尘能力参差不齐。因此，根据扫地机器人产品安全性的特点，进行性能测试有利于提高其产品质量，推动国内扫地机器人行业发展。

关键词 扫地机器人 安全性 性能检测

中图分类号：TP242 文献标识码：A

1行业发展现状

伴随着生活水平的提高，人们对生活品质的要求随之提升，机器人进入家庭打理家务成为新的需求。以家庭服务为主要功能的智能全自主家庭服务机器人逐渐由实验室走进人们的生活中，其中扫地机器人需求量最大。面对繁重的家务，购买一款扫地机器人成为解放双手的一种选择。为了能够有效为人类进行清洁服务，家庭扫地机器人必须要满足清扫彻底、自主避障、自动充电及高覆盖率的路径规划等功能。然而扫地机器人标准处于刚起步阶段，国外也在陆续出台相关标准，国内实施的QB/T 4833-2015《家用和类似用途清洁机器人》规定了扫地机器人常规性能的检测项目，对扫地机器人的使用特点和安全性能没有要求。扫地机器人产品整体上还处于摸索期，真正实现批量化应用的产品有限，从现阶段看扫地机器人产品发展较快，市场成熟度较高，已批量化进入家庭应用。

2性能测试项目必要性

扫地机器人属于新兴行业，是国内外服务机器人厂商重点争夺的市场领域。国内外已有数十家企业推出了扫地机器人产品，除专业的机器人企业外，海尔集团、北京小米科技有限责任公司、美的集团等电器厂商也纷纷推出扫地机器人产品，扫地机器人产品是市场热点。扫地机器人直接与人接触，影响人身安全、环境等，是典型的消费类产品，也是新兴的消费类产品，因此其性能检测具有独特的必要性。主要性能检测包括以下几项：

耐热和耐燃：当电器发热严重时，在器具内部容易使火焰蔓延的绝缘材料或其他固体可燃材料的零件会由于灼热电线或灼热元件而起燃。

结构：达到标准要求的安全水平有很多种，但根据已有的知识和实践的经验，总结了一些规律性的技术要求对产品加以限制。

标志与说明：扫地机器人上很重要但却容易被忽略的项目，它反映了扫地机器人的基本信息以及使用信息，能给使用者以最直接的参考与指导，能够有效地减少使用者的误操作。

电磁兼容：我国目前智能手机、智能家电发展迅速，房间内无线网络覆盖率高且复杂，扫地机器人在工作状态中可能由于受到各种无线信号干扰而处于非正常的状态。而且一些扫地机器人依靠声波、电磁波、激光等方式辅助路径规划，从而还需要考虑对于人体暴露在磁场环境中的影响。

覆盖率：覆盖率是指机器人按照覆盖算法完成覆盖任务后，实际覆盖区域栅格面积和任务区域总栅格面积的比值。智能扫地机器人的覆盖率越高，表示其扫地任务彻底全面程度越高。覆盖率是扫地机器人智能化水平的体现，直接影响清扫效率和清洁效果，直接影响用户的使用体验，因此扫地机器人的覆盖率是风险监测项目的必不可少一项指标。

除尘能力：除尘能力是扫地机器人的核心技术指标，根据QB/T 4833-2015《家用和类似用途清洁机器人》标准的要求，家用和类似用途清洁机器人硬地板除尘效率不应小于70%，边、角除尘效率不应小于55%。目前部分品牌的扫地机器人无论在小范围集中清理，或针对墙边角落的吸净能力都表现不佳并多次受到消费者投诉。究其原因，扫地机器人除尘效率主要受本身吸力大小和边刷设计的影响；扫地机器人本身吸力的大小不仅关系到吸尘马达的动力，同时也涉及到吸尘口大小的问题，吸尘马达的动力与吸尘口大小的平衡是设计的关键，也就间接决定了吸尘效率；边刷刷毛的软硬程度与稀疏程度同样决定了能否将垃圾扫入中部区域供吸尘口吸入；因此，扫地机器人的除尘效率直接反映了企业的技术研发水平。

越障能力：在家用和办公用途环境下，地面并不能完全水平，会有卡条、门槛等障碍物，扫地机器人若不具备越障能力，碰到卡条、门槛会原地打转等情况，因此在监测中应关注扫地机器人越障能力。

避障能力：避障能力代表扫地机器人智能化水平的关键性能指标，也是扫地机器人必不可少的功能。为实现提高机器人的避障能力，传感器的选择以及碰撞检测算法的设计至关重要。造成机器人避障能力差的主要原因是一方面是生产厂商为了降低成本而采用价格比较低的传感器，并且生产过程中对供应商把控不严，工艺控制存在问题等；另一方面是企业研发水平不高，碰撞检测方法设计不够完善等。

3扫地机器人性能风险评估

通过扫地机器人的性能测试工作，对其安全相关项目和关键性能指标参数进行检验检测，全面了解产业存在的具体问题，摸清国产扫地机器人产品与国际知名品牌机器人产品之间的差距；以从源头规范、保障和监督扫地机器人的质量，可实现扫地机器人技术水平不断提升，推动扫地机器人产业有序健康发展。

扫地机器人的远程控制带来的风险有如下几个方面：

3.1远程控制的优先级高于本地保护的优先级

若远程控制的优先级高于本地保护的优先级，可能造成本地已经检测到异常信号并保护的状态下，远程遥控器具启动，器具工作，造成风险发生。

3.2远程升级错误

若远程升级时，推送的升级包不包含保护代码，或者保护限值过高，會造成当风险发生时，器具未保护或者未有效保护。

3.3器具接收错误信号

远程控制端发送错误信息或者是由于从远程控制端到接收端之间的通讯环节出现异常，导致信息在传送过程中发生变化，器具接收到错误的信号。如果不对接收到的信息进行甄别、校验，则器具可能会执行错误指令，导致危险发生。

3.4多人远程控制，控制信号之间冲突

多个远程控制端同时发送信号时，可能会造成接收信号混乱，器具执行指令错误。

3.5在器具不具备工作条件时远程控制

扫地机器人在运行过程中遇到清洁表面边缘时会转换清洁方向，此时如果远程遥控扫地机器人继续前行或者倒退，有跌落的风险。而且距墙角、家具比较近的时候，远程遥控扫地机器人有刮花、撞伤家具的情况发生，从而带来一定的经济损失。

参考文献

[1] QB/T 4833-2015，家用和类似用途清洁机器人[S].