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GB／T 40327-2021 轮式移动机器人导引运动性能测试方法.pdf对于停位精度、轨迹特性、位姿稳定时间等性能的测量，数据采集设备的测量误差应达到测试精度 要求的1/3以下，且动态特性（如采样速率）应足够高，以确保获得被测特性的充分描述
图4)三种试验轨迹及其相关的测试点，也可根据产品的要求设置专用的试验轨迹。不同测试项目所 选用的试验轨迹形状、尺寸和测试点取决于被测轮式移动机器人类型及规格，且最终选用的试验轨迹路 径应在试验报告中注明
图3圆角方形轨迹路径
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如无特殊说明，所有试验项目都应在本文件规定的试验负载、试验速度、循环次数、试验路径等试验 条件下进行，且额定负载以及额定速度条件应在试验报告中注明。若制造商所采用的试验条件超出本 文件的规定范围，则需在试验报告中说明 对于试验负载广告牌基础施工方案，如有测量仪器附加于轮式移动机器人上，则应将其视作试验负载的一部分 对于试验速度，轮式移动机器人至少应能在试验轨迹50%的长度内达到试验条件速度
停位准确度（AP）表示轮式移动机器人的目标位姿和从同 方向接近该目标位姿时的实到位姿平 均值之间的偏差 停位准确度分为位置精度和姿态精度，其定义如下： a）位置精度（AP。）：目标位姿的位置与各实到位置集群中心的距离之差： b）姿态精度（AP,）：目标位姿的航向角与实际航向角之差的平均值
6.1.1.2 试验条件
停位准确度试验条件见表1，测试轨迹选用直线轨迹路径。
表1停位准确度试验条件
6.1.1.3试验步骤
停位准确度试验步骤如下： a 机器人从起始点P。开始，按照设定的速度及轨迹运行，当机器人停车定位在终止点P，时，则 完成一个运动测试循环。每当其运行至点P，运动控制轨迹收敛并停止后，使机器人预留 定的测量停顿时间，以便测试设备对此时的位姿进行测量； b）对以上测试重复循环进行30次，在此试验过程中，机器人始终以单一方向接近P，点位姿
.1.1.4停位准确度计算
P，点位置精度（AP，）按公式（1)计算
RPβ=1 +3S P，点的姿态重复精度（RP.）按公式（7)计算
6.1.3位姿稳定时间
[6. 1.3. 1概述
RP.=3S.=3, .*( 7
位姿稳定时间（t)是从轮式移动机器人进入减速过程到速度降为零且航向角不再变化所经历的时 间，是用于衡量机器人停止在目标位姿快慢程度的性能指标，如图5所示
6.1.3.2试验条件
姿稳定时间试验条件见表3，测试轨迹选用直线车
表3位姿稳定时间试验条件
6. 1.3.3试验步骤
位姿稳定时间试验步骤如下：
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目标位姿P1点时，测量 仪器对机器人的运动轨迹信息进 一个运动测试循环： 机器人始终以单 一方向接近P，点位姿。
6.1.3.4位姿稳定时间计算
P1点的位姿稳定时间（t)按公式（8)和公式（9)计算。
式中： tj1 机器人进人减速过程的时间点； t j2 机器人速度降为零的时间点；
=max(tjm t),m=2,
轨迹准确度（AT)表示轮式移动机器人在同一方向上沿目标轨迹运行n次，其实到轨迹与目标轨 迹的偏差情况。 轨迹准确度由位置轨迹准确度和姿态轨迹准确度来表示，其定义如下： a）位置轨迹准确度（AT，）一一 目标轨迹与各实到轨迹之间的偏差； b）姿态轨迹准确度（AT） 目标航向角与实际航向角平均值之间的偏差
6.2.1.2试验条件
更用止方形轨逻 路径或圆角方形轨迹路径
表4轨迹准确度试验争
6.2.1.3试验步骤
轨迹准确度试验步骤如下： a）机器人从起始点P开始，按照设定的速度及轨迹运行，测量仪器对机器人的运动轨迹信息 行采集记录，当机器人再次停车定位在P点时，则完成一个运动循环：
GB/T40327—202
对以上测试重复循环进行10次，在此试验过程中，机器人始终从P点开始并沿同一方向 运行
6.2.1.4轨迹准确度计算
位置轨迹准确度（AT。）的计算：目标轨迹位置与n次测量实际轨迹间的偏差的最大值。 姿态轨迹准确度（AT。）的计算：目标轨迹上的目标位姿与n次测量轨迹航向角间的角度的最大值，
轨迹重复性（RT)表示机器人对同一目标轨迹重复n次时实到轨迹的一致程度 轨迹重复性由位置轨迹重复性和姿态轨迹重复性来表示。 a）位置轨迹重复性（RT。）一一按公式（10）～公式（16)计算的在正交平面内且以集群中心为球心 的球半径的最大值。 b）姿态轨迹重复性（RT） 在不同计算点处围绕平均值的最大角度散布
6.2.2.2试验条件
具体试验条件同6.2.1.2
6.2.2.3试验步骤
轨迹重复性具体试验步骤同6.2.1.3
轨迹重复性具体试验步骤同6.2.1.3。
6.2.2.4轨迹重复性计算
位置轨迹重复性（RT。）按公式（10)～公式（16)计算
ivy和i 在目标轨迹上第i个计算点的坐标； j、y;和—一第j条实到轨迹与第个计算点正交的平面交点的坐标， 姿态轨迹重复性（RT。）按公式（17)和公式（18)计算，
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6.3. 1 一般说明
轮式移动机器人轨迹速度的性能特性可分为下述三项指标，它们是 轨迹速度准确度（AV）； 轨迹速度重复性（RV）； 轨迹速度波动（FV）。 图6给出了这些指标的理想化图形
6.3.2轨迹速度准确度
轨迹速度准确度（AV)是表征轮式移动机器人目标速度与沿轨迹进行n次重复测量所获得的实到 速度平均值的偏差情况
6.3.2.2试验条件
就迹速度特性试验条件见表5，测试轨迹选用直线
表5轨迹速度特性试验条件
6.3.2.3试验步骤
轨迹速度准确度试验步骤如下： a 机器人从起始点P。开始，按照设定的速度及轨迹运行，测量仪器对机器人的轨迹速度信息进 行采集，直到稳定停止在目标位姿P，点完成一个运动测试循环； b 对以上测试重复循环进行10次，在此试验过程中，机器人始终从P。点开始以单一方向接近 P点位姿： 测量结果分析应选用试验轨迹中部的稳定速度段，且稳定速度长度占整条轨迹长度的50% 以上。
6.3.2.4轨迹速度准确度计算
式中： Ui———第次测量第i点处的实到速度； m 沿轨迹测量点的总个数。 目标速度：
6.3.3轨迹速度重复性
6.3.3.2试验条件
具体试验条件同6.3.2.2
6.3.3.3试验步骤
具体试验步骤同6.3.2.3
具体试验步骤同6.3.2
角度（AV）用目标速度的百分比表示，按公式（19）
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6.3.3.4轨迹速度重复性计算
6.3.4轨迹速度波动
6.3.4.2试验条件
具体试验条件同6.3.2.2
6.3.4.3试验步骤
具体试验步骤同6.3.2.3
具体试验步骤同6.3.2.3
6.3.4.4轨迹速度波动计算
轨迹速度波动（FV)按公式（24）计算
式中： 1,2,...,n.
6.4.1障碍物探测距离
物的距离探测能力的性能指标 人对不同方位的最 如图7所示
6.4.1.2试验条件
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图7障碍物探测距离测试
该试验应包含六个障碍物测试配置，包括松木板墙、玻璃墙、木桌、钢桌、大圆柱体、小圆柱体，具体 规格如表6所示。
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表6障碍物规格（续）
6.4.1.3试验步骤
障碍物探测距离试验步骤如下： a 将轮式移动机器人放置在初始固定位置； b 将障碍物置于轮式移动机器人可探测到的最大位置处，测量机器人与障碍物之间的距离； 将障碍物置于轮式移动机器人可探测到的最小位置处，测量机器人与障碍物之间的距离； d 障碍物逆时针旋转45°，重复试验步骤c），直到障碍物逆时针旋转再次到达初始位置处 整理得出机器人对不同方向角处及不同障碍物的最大探测距离和最小探测距离，
6.4.2障碍物规避时间
障碍物规避是衡量轮式移动机器人是否能够通过停止或规避，防止与静态或动态障碍物发生碰撞 到达目标位置的性能指标，用机器人从初始位置出发到到达目标位置所用的运行时间来表征
6.4.2.2试验条件
障碍物规避时间测试场景中包含静态障碍物和动态障碍物，共计四种运动方式，测试场景布置和 勿布置如图8所示，障碍物规避时间试验条件见表7
图8测试场景布置和障碍物布置方式（俯视图
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表7障碍物规避时间试验条件
6.4.2.3试验步骤
障碍物规避时间试验步骤如下。 a 机器人放置在初始位置，根据四种障碍物的运动形式分别放置障碍物在它的初始位置上。 b） 机器人以制造商规定的额定速度和额定负载运动到目标位置，障碍物分别以运动方式一、二 三、四向规定的目标位置进行移动或原地静止。测试中可以沿着直线路径调整障碍物的初始 位置，以保证障碍物在1.6m/s的运动速度下能够与机器人同时到达位置P1。 当机器人到达目标位置时应停止。 d 若机器人没有到达目标位置或者在运动过程中碰到障碍物，则认为试验失败。在连续三次试 验顺利完成后，认为机器人对该障碍物的某种运动方式试验成功。运行时间为连续三次成功 试验的最大值。 整理得出机器人对不同障碍物以及不同运动方式的运行时间
机器人测试完成后，应写出完整的试验报告，报告模板相关示例见附录A，测试项目由轮式移 人的产品标准规定，
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相关试验项目结果见表A.1～表A.6
表A.1停位准确度与停位重复性
表A.2位姿稳定时间
总承包公司劳务管理培训轨迹准确度和轨迹重复
表A.4轨迹速度准确度、重复性和波动
表A.5障碍物探测距离
表A.6障碍物规避时间
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DB34／T 2235-2014 钻拉法检测结构混凝土抗拉强度技术规程表A.6障碍物规避时间（续）