基于GB/T 2423的智能機(jī)器人氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)分析

徐靜 王法中 劉嘉

摘 要：智能機(jī)器人因其智能、氣候環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等因素在特定應(yīng)用領(lǐng)域得到快速發(fā)展。本文根據(jù)GB/T 2423系列標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的要求，研究了智能機(jī)器人高低溫試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)等氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)的技術(shù)要求，并給出了對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法。該技術(shù)要求及試驗(yàn)方法適用于室外智能作業(yè)機(jī)器人的氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)，在一定程度上助推我國智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人，氣候環(huán)境，適應(yīng)性試驗(yàn)

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.13.035

Analysis of Test on Climate and Environment Adaptability of Intelligent Robots Based on GB/T 2423

XU Jing1 WANG Fa-zhong2* LIU Jia1

（1. Shandong Institute for Product Quality Inspection； 2. Shandong Institute of Standardization）

Abstract： Intelligent robots have developed rapidly in specifi c application fi elds because of their intelligence and strong adaptability to climate and environment. According to the requirements of GB/T 2423 series， this paper studies the technical requirements of intelligent robots adaptability to climate and environment such as high and low temperature test， damp heat test， etc.， and provides the corresponding test methods. The technical requirements and test methods are applicable to the climate and environment adaptability test of outdoor intelligent operation robot， which can help the development of intelligent robot industry of China.

Keywords： intelligent robots， climate and environment， adaptability test

近年來，隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息通信、智能傳感等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及與智能機(jī)器人的不斷融合，智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。其市場規(guī)模高速增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。為推進(jìn)智能機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)試驗(yàn)工作，本文基于GB/T 2423系列標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，給出了智能機(jī)器人高低溫試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)等環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)的技術(shù)要求及對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法。

1 相關(guān)術(shù)語和定義

1.1 智能機(jī)器人

截至目前，世界范圍內(nèi)對(duì)于“智能機(jī)器人”還沒有統(tǒng)一的定義。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織將“智能機(jī)器人”定義為“具有一定程度的自主能力，可在其環(huán)境內(nèi)運(yùn)動(dòng)以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行機(jī)構(gòu)”。其具有高度的自主能力，擁有發(fā)達(dá)的“大腦”，可以在其環(huán)境內(nèi)按照相關(guān)指令智能執(zhí)行任務(wù)，在一定程度上取代人力，提升體驗(yàn)[1]。

1.2 氣候環(huán)境試驗(yàn)

模擬自然環(huán)境因素（高溫、低溫、濕熱等）對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行的試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)條件及判定要求

2.1 試驗(yàn)條件

2.1.1 高溫試驗(yàn)

智能機(jī)器人在通電待機(jī)狀態(tài)下，應(yīng)能承受溫度為50 ℃±2 ℃、時(shí)間為2小時(shí)的高溫工作試驗(yàn)和非通電狀態(tài)下承受溫度為60 ℃±2 ℃、時(shí)間為24小時(shí)的高溫貯存試驗(yàn)[2]。

2.1.2 低溫試驗(yàn)

智能機(jī)器人在通電待機(jī)狀態(tài)下，應(yīng)能承受溫度為-25 ℃±2 ℃、時(shí)間為2小時(shí)的低溫工作試驗(yàn)和非通電狀態(tài)下承受溫度為-30 ℃±2 ℃、時(shí)間為24小時(shí)的低溫貯存試驗(yàn)[3]。

2.1.3 濕熱試驗(yàn)

智能機(jī)器人在非通電狀態(tài)下，應(yīng)能承受溫度為40 ℃±2 ℃、相對(duì)濕度為（93±3）%、時(shí)間為12小時(shí)的恒定濕熱試驗(yàn)[4]，以及兩個(gè)試驗(yàn)周期為48小時(shí)、一個(gè)周期的試驗(yàn)條件如表1的交變濕熱試驗(yàn)[5]。

2.2 試驗(yàn)判定要求

在2.1所述的試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)中智能機(jī)器人應(yīng)滿足工作狀態(tài)指示燈正常顯示，通信功能正常；試驗(yàn)后智能機(jī)器人應(yīng)能夠正常工作，外觀應(yīng)無變形和裂紋等現(xiàn)象。

3 試驗(yàn)方法

3.1 試驗(yàn)環(huán)境

如果沒有特殊要求，各項(xiàng)試驗(yàn)均應(yīng)在溫度為15℃～35 ℃、相對(duì)濕度為25%～75%、大氣壓力為86 kPa～106 kPa的環(huán)境條件下進(jìn)行。

3.2 試驗(yàn)步驟

3.2.1 高溫工作試驗(yàn)

按GB/T 2423.2“Be”規(guī)定的方法進(jìn)行[2]：

（1）將室溫下放置的智能機(jī)器人放入高溫試驗(yàn)箱內(nèi)，智能機(jī)器人處于通電狀態(tài)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率升至規(guī)定的溫度，智能機(jī)器人溫度穩(wěn)定后，在規(guī)定溫度下保持2小時(shí)。在試驗(yàn)結(jié)束前30 min，對(duì)智能機(jī)器人狀態(tài)指示燈、通信功能進(jìn)行檢查。

（2）試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)，智能機(jī)器人仍保留在試驗(yàn)箱內(nèi)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率降至正常試驗(yàn)大氣條件范圍內(nèi)，試驗(yàn)后至少恢復(fù)1小時(shí)，對(duì)智能機(jī)器人能否正常工作、外觀進(jìn)行檢查。

3.2.2 高溫貯存試驗(yàn)

按GB/T 2423.2“Bb”規(guī)定的方法進(jìn)行[2]：

（1）將室溫下放置的智能機(jī)器人放入高溫試驗(yàn)箱內(nèi)，智能機(jī)器人處于不通電狀態(tài)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率升至規(guī)定的溫度，智能機(jī)器人溫度穩(wěn)定后，在規(guī)定溫度下保持24小時(shí)。

（2）試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)，智能機(jī)器人仍保留在試驗(yàn)箱內(nèi)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率降至正常試驗(yàn)大氣條件范圍內(nèi)，試驗(yàn)后至少恢復(fù)1小時(shí)，對(duì)智能機(jī)器人狀態(tài)指示燈、通信功能、能否正常工作、外觀進(jìn)行檢查。

3.2.3 低溫工作試驗(yàn)

按GB/T 2423.1“Ae”規(guī)定的方法進(jìn)行[3]：

（1）將室溫下放置的智能機(jī)器人放入低溫試驗(yàn)箱內(nèi)，智能機(jī)器人處于通電狀態(tài)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率降至規(guī)定的溫度，智能機(jī)器人溫度穩(wěn)定后，在規(guī)定溫度下保持2小時(shí)。在試驗(yàn)結(jié)束前30分鐘，對(duì)智能機(jī)器人狀態(tài)指示燈、通信功能進(jìn)行檢查。

（2）試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)，智能機(jī)器人仍保留在試驗(yàn)箱內(nèi)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率升至正常試驗(yàn)大氣條件范圍內(nèi)，試驗(yàn)后至少恢復(fù)1小時(shí)，對(duì)智能機(jī)器人能否正常工作、外觀進(jìn)行檢查。

3.2.4 低溫貯存試驗(yàn)

按GB/T 2423.1“Ab”規(guī)定的方法進(jìn)行[3]：

（1）將室溫下放置的智能機(jī)器人放入低溫試驗(yàn)箱內(nèi)，智能機(jī)器人處于不通電狀態(tài)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率降至規(guī)定的溫度，智能機(jī)器人溫度穩(wěn)定后，保持24小時(shí)。

（2）試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)，智能機(jī)器人仍保留在試驗(yàn)箱內(nèi)，使箱內(nèi)的溫度以不超過3 ℃/min的溫度變化速率升至正常試驗(yàn)大氣條件范圍內(nèi)，試驗(yàn)后至少恢復(fù)1小時(shí)，對(duì)智能機(jī)器人狀態(tài)指示燈、通信功能、能否正常工作、外觀進(jìn)行檢查。

3.2.5 恒定濕熱試驗(yàn)

按GB/T 2423.3規(guī)定的方法進(jìn)行[4]：

（1）將智能機(jī)器人在正常大氣條件下放置2小時(shí)至4小時(shí)后放入濕熱試驗(yàn)箱中，智能機(jī)器人處于非通電狀態(tài)。

（2）調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱，使溫度為40 ℃±2 ℃，智能機(jī)器人溫度穩(wěn)定后，再調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱使相對(duì)濕度為90%～96%，保持12小時(shí)。

（3）試驗(yàn)后至少恢復(fù)1小時(shí)，對(duì)智能機(jī)器人狀態(tài)指示燈、通信功能、能否正常工作、外觀進(jìn)行檢查。

3.2.6 交變濕熱試驗(yàn)

按GB/T 2423.4規(guī)定的方法進(jìn)行[5]：

（1）將智能機(jī)器人放入濕熱試驗(yàn)箱中，智能機(jī)器人處于非通電狀態(tài)，調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱溫度至25 ℃±3℃，并保持到智能機(jī)器人達(dá)到溫度穩(wěn)定為止。智能機(jī)器人溫度穩(wěn)定后，將試驗(yàn)箱內(nèi)的相對(duì)濕度升到不小于95%，環(huán)境溫度為25 ℃±3 ℃。

（2）24小時(shí)1個(gè)周期循環(huán)過程按2.1.3中表1的試驗(yàn)條件進(jìn)行，共進(jìn)行2個(gè)周期的循環(huán)。

（3）試驗(yàn)周期結(jié)束時(shí)，智能機(jī)器人仍保留在試驗(yàn)箱內(nèi)，使箱內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度恢復(fù)至正常試驗(yàn)大氣條件范圍內(nèi)，試驗(yàn)后至少恢復(fù)1小時(shí)，對(duì)智能機(jī)器人狀態(tài)指示燈、通信功能、能否正常工作、外觀進(jìn)行檢查。

4 結(jié) 論

本文基于GB/T 2423系列標(biāo)準(zhǔn)方法的規(guī)定，研究了智能機(jī)器人高低溫工作試驗(yàn)、高低溫貯存試驗(yàn)、恒定濕熱試驗(yàn)和交變濕熱試驗(yàn)的技術(shù)條件、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)環(huán)境及試驗(yàn)步驟，給出的技術(shù)條件和試驗(yàn)方法適用于智能機(jī)器人氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)，其應(yīng)用可一定程度上助推智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]知乎.什么是智能機(jī)器人[EB/OL].（2019-11-15）[2023-01-10].https：//www.zhihu.com/question/354405415.

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[3]全國電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn) A：低溫： GB/T 2423.1-2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

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[5]全國電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件與環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Db：交變濕熱（12h+12h循環(huán)）：GB/T 2423.4-2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

作者簡介

徐靜，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄z驗(yàn)檢測。

王法中，通信作者，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)及信息安全標(biāo)準(zhǔn)化。

劉嘉，本科，工程師，研究方向?yàn)闄z驗(yàn)檢測。

（責(zé)任編輯：袁文靜）