QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》測試方法的探討

李志強 鮑巍 郭強 張宇佳

中家院（北京）檢測認證有限公司 北京 100176

1 引言

QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》是我國現(xiàn)行的考核清潔機器人產(chǎn)品性能指標(biāo)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)涉及到的清潔機器人產(chǎn)品性能指標(biāo)有：覆蓋率、硬地板除塵能力、邊角除塵能力、防跌落能力、越障能力、自動充電功能、預(yù)約清掃功能、遙控功能、噪聲、工作壽命。

其中覆蓋率、硬地板除塵能力、邊角除塵能力這三項性能指標(biāo)，是體現(xiàn)一個清潔機器人“業(yè)務(wù)能力”的核心指標(biāo)。下面對覆蓋率測試方法、硬地板除塵能力測試方法、邊角除塵能力測試方法進行探討。

2 覆蓋率

覆蓋率是在20平方米的房間（覆蓋率試驗房間，見圖1）內(nèi)模擬家庭客廳環(huán)境，模擬擺放桌椅、柜子、沙發(fā)、落地?zé)舻任锲?，使被測清潔機器人在房間內(nèi)自動進行清掃，試驗時間不超過30分鐘或被測清潔機器人提示清掃完成，計算被測清潔機器人的清潔頭運行所覆蓋的面積占房間可以清掃總面積的比值。圖1為覆蓋率試驗房間示意圖。

從目前測量得到的大量數(shù)據(jù)來看，規(guī)劃能力強的清潔機器人基本在20min左右即可完成整個覆蓋率試驗房間的清掃結(jié)束試驗，而規(guī)劃能力差或者隨機式的清潔機器人則運行至30min結(jié)束試驗。

QB/T 4833-2015標(biāo)準(zhǔn)第6.3.1.2中規(guī)定：試驗應(yīng)持續(xù)運行至說明書定義的清潔工作完成或者最長不超過30min。如清潔機器人因清潔工作完成以外的任何原因停止運行，如卡死、死機等，則允許人為最多干預(yù)1次使其繼續(xù)試驗。

在覆蓋率試驗中發(fā)現(xiàn)，在覆蓋率實驗房間內(nèi)最容易出現(xiàn)卡死的位置有兩個。一個位置是圖1中“門檻”的位置，有些清潔機器人會出現(xiàn)驅(qū)動輪跨越該門檻后，機身卡死在“門檻”上，不能繼續(xù)前進清掃。第二個位置是在圖1中“燈”的“電線”位置，有些清潔機器人的邊刷在清掃到“電線”位置時，“電線”會卡在清潔機器人的邊刷和機身的空隙中，導(dǎo)致清潔機器人的卡死。而通過能力強、規(guī)劃式、有避障功能的清潔機器人，則不會出現(xiàn)卡死情況，能順利完成試驗。

在覆蓋率試驗中，如果出現(xiàn)卡死超過1次，卡死第2次時試驗應(yīng)結(jié)束（標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：如清潔機器人因清潔工作完成以外的任何原因停止運行，如卡死、死機等，則允許人為最多干預(yù)1次使其繼續(xù)試驗）。而出現(xiàn)卡死的時間又是隨機的，可能是任何時間（＜30min）時出現(xiàn)第2次卡死。

舉例：清潔機器人A在進行覆蓋率試驗時，在試驗第5min時出現(xiàn)第1次卡死情況，此時人為干預(yù)，使其繼續(xù)試驗。在試驗第12min時出現(xiàn)第2次卡死，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，此時應(yīng)結(jié)束試驗。清潔機器人B進行覆蓋率試驗時，沒有出現(xiàn)卡死情況，試驗持續(xù)進行到30min，此時結(jié)束試驗。這樣得到的清潔機器人A與清潔機器人B的覆蓋率數(shù)據(jù)，是用試驗時間為12min的覆蓋率數(shù)據(jù)，同試驗時間為30min的覆蓋率數(shù)據(jù)進行比較。用這樣的測試方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來進行對比，有失相對的公平性。

我們提出的解決方案有兩個：

方案一是去掉覆蓋率試驗房間的“燈”的“電線”和“門檻”，原因是中國家庭中出現(xiàn)這兩個障礙物的情況比例較低，這樣能保證絕大多數(shù)清潔機器人順利的完成整個覆蓋率試驗房間的清掃。

方案二是出現(xiàn)卡死狀況時，無論卡死幾次，都將清潔機器人移開卡死位置，使其繼續(xù)工作完成清掃，只至清潔機器人提示清掃完成或者運行至30min。

兩個解決方案都能保證清潔機器人覆蓋率試驗的測試時間為30min或者清潔機器人提示清掃完成，對所有被測清潔機器人都是公平相同的測試條件，測試結(jié)果比較公平客觀。方案二對標(biāo)準(zhǔn)覆蓋率試驗房間的規(guī)格沒有修改，只是對試驗結(jié)束的條件進行了稍微改動，可行性較高。

圖1 覆蓋率試驗房間（單位mm）

圖2 硬地板除塵能力試驗臺布灰區(qū)域（單位mm）

3 硬地板除塵能力

硬地板除塵能力試驗是在標(biāo)準(zhǔn)除塵能力測試臺（長2000mm，寬1150mm,高300mm）的中央長1300mm，寬500mm的撒灰區(qū)域（見圖2），均勻散布50g/m2密度的灰塵。使被測量清潔機器人在測試臺中自動進行清掃（設(shè)置為最佳工作模式，如自動模式、智能模式、強力模式等），試驗時間不超過15分鐘或清潔機器人提示清掃結(jié)束。結(jié)束后計算被測清潔機器人吸收的灰塵重量與在測試臺中撒灰重量的比值，即為硬地板除塵能力。圖2為硬地板除塵能力試驗臺及布灰區(qū)域示意圖。

從目前測量得到的大量數(shù)據(jù)來看，規(guī)劃能力強的清潔機器人，清掃完一遍圖2的試驗臺所用時間在3min以內(nèi)，而隨機式清潔機器人完成硬地板除塵能力試驗的時間為15min（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗時間最長不超過15min）。

規(guī)劃能力強的清潔機器人基本上完成一次“弓字”清掃（圖3）就提示清掃完成，用時都在3min以內(nèi)。而隨機式清掃的清潔機器人則在圖2的試驗臺內(nèi)多次反復(fù)清掃，一直運行到15min。

這樣就造成了規(guī)劃式清潔機器人用單次覆蓋清掃的能力，同隨機式清潔機器人多次覆蓋清掃的能力來進行對比。用這樣的測試方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來進行對比，有失相對的公平性。

我們提出的改進方案有兩種：

方案一是將硬地板的除塵能力測試時間修改，改為最長測試時間不超過3min（根據(jù)我們掌握的大量測試數(shù)據(jù)顯示，規(guī)劃能力強的清潔機器人3min內(nèi)可完成整個試驗臺的清掃，而標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最長時間為15min）。測試時間更改為3min看似比較苛刻，但是會促使清潔機器人產(chǎn)品向規(guī)劃式，定位導(dǎo)航的方向發(fā)展，逐漸淘汰隨機式清潔機器人，使得清潔機器人向智能化方向發(fā)展。

方案二是將硬地板除塵能力按照測試時間進行分等分級，可分為:硬地板除塵能力3min、硬地板除塵能力5min、硬地板除塵能力10min，試驗結(jié)束時間分別為3min、5min、10min。如果被測清潔機器人在規(guī)定的測試時間之前結(jié)束清掃，那么將被測清潔機器人再次啟動，運行到規(guī)定的試驗結(jié)束時間。

舉例：清潔機器人A為規(guī)劃式清潔機器人，清潔機器人B為隨機式清潔機器人。在進行“硬地板除塵能力10min”試驗項目時，清潔機器人A運行2分30秒提示清掃完成，此時再次啟動，使其繼續(xù)清掃。如再次提示清掃完成，再次啟動，使其繼續(xù)清掃，直至運行時間達到10min。清潔機器人B則持續(xù)運行了10min，結(jié)束試驗。

方案一和方案二都保證了清潔機器人在相同的測試時間，完成對試驗臺布灰區(qū)域的清掃，這樣得到的測試結(jié)果比較公平客觀。

圖3 “弓字”清掃示意圖

圖4 邊角除塵能力試驗臺及布灰區(qū)域（單位mm）

4 邊角除塵能力

邊角除塵能力試驗是在標(biāo)準(zhǔn)除塵能力測試臺（長2000mm，寬1200mm,高300mm）的邊沿和轉(zhuǎn)角區(qū)域，對沿邊寬50mm的撒灰區(qū)域（見圖4），均勻散布50g/m2密度的灰塵。使被測量清潔機器人在測試臺中自動進行清掃（設(shè)置為最佳工作模式，如沿邊模式、智能模式、強力模式等），試驗時間不超過15min或清潔機器人提示清掃結(jié)束。結(jié)束后計算被測清潔機器人吸收的灰塵重量與在測試臺中撒灰重量的比值，即為邊角除塵能力。圖4為邊角除塵能力試驗臺及布灰區(qū)域示意圖。

從目前測量得到的大量數(shù)據(jù)來看，規(guī)劃能力強的清潔機器人，清掃完一遍圖4的試驗臺所用時間為3min以內(nèi)，而隨機式清潔機器人則完成邊角除塵能力試驗的時間為15min（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗時間最長不超過15min）。

規(guī)劃能力強的清潔機器人基本上完成一次覆蓋清掃就提示清掃完成，用時大部分都在3min以內(nèi)。而隨機式清掃的清潔機器人則在圖4的試驗臺內(nèi)多次反復(fù)清掃，一直運行到15min。

同樣，這就造成了規(guī)劃能力強的清潔機器人用單次覆蓋清掃的能力，同隨機式清潔機器人多次覆蓋清掃的能力來進行對比。用這樣的測試方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來進行對比，有失相對的公平性。

我們提出的改進方案為：在試驗中使用“沿邊清掃程序”（如果有）進行邊角除塵能力試驗，沒有“沿邊清掃程序”的清潔機器人使用遙控器或者手機APP進行手動控制方向，使被測清潔機器人僅沿試驗臺內(nèi)壁進行清掃。測試時間為清掃完成圖4試驗臺內(nèi)壁環(huán)繞兩周的時間，這個時間不作具體的要求，僅記錄完成測試的時間。這樣就是對所有測試的清潔機器人的兩次清掃覆蓋延邊布灰區(qū)域的能力比較，這樣得到的測試結(jié)果比較公平合理。（試驗方法設(shè)定為環(huán)繞試驗臺內(nèi)壁兩周，是考慮到有些清潔機器人單次覆蓋清掃布灰區(qū)域，得到的試驗結(jié)果重復(fù)性較差，重復(fù)覆蓋清掃兩次布灰區(qū)域得到的試驗結(jié)果，重復(fù)性會好一些。）

5 總結(jié)

上述就是我們根據(jù)QB/T 4833-2015《家用和類似用途清潔機器人》標(biāo)準(zhǔn)中的測試方法，對幾十個品牌不同型號的產(chǎn)品經(jīng)過大量的試驗后，對覆蓋率測試方法、硬地板除塵能力測試方法、邊角除塵能力測試方法提出的一些質(zhì)疑，以及對覆蓋率測試方法、硬地板除塵能力測試方法、邊角除塵能力測試方法提出的改進建議。

希望清潔機器人行業(yè)內(nèi)的同仁以及檢測機構(gòu)同行能多提寶貴意見，共同探討測試方法的改進，使得我國清潔機器人產(chǎn)品的性能測試方法更加適合我國國情，測試方法更加的公平、客觀、公正，推動我國清潔機器人行業(yè)更好的發(fā)展。