李志強(qiáng) 鮑巍 郭強(qiáng) 張宇佳

中家院（北京）檢測認(rèn)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(jī)器人》是我國現(xiàn)行的考核清潔機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)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)舻任锲罚贡粶y清潔機(jī)器人在房間內(nèi)自動進(jìn)行清掃，試驗時間不超過30分鐘或被測清潔機(jī)器人提示清掃完成，計算被測清潔機(jī)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(qiáng)的清潔機(jī)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(jī)式的清潔機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人會出現(xiàn)驅(qū)動輪跨越該門檻后，機(jī)身卡死在“門檻”上，不能繼續(xù)前進(jìn)清掃。第二個位置是在圖1中“燈”的“電線”位置，有些清潔機(jī)器人的邊刷在清掃到“電線”位置時，“電線”會卡在清潔機(jī)器人的邊刷和機(jī)身的空隙中，導(dǎo)致清潔機(jī)器人的卡死。而通過能力強(qiáng)、規(guī)劃式、有避障功能的清潔機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的，可能是任何時間（＜30min）時出現(xiàn)第2次卡死。

舉例：清潔機(jī)器人A在進(jìn)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(jī)器人B進(jìn)行覆蓋率試驗時，沒有出現(xiàn)卡死情況，試驗持續(xù)進(jìn)行到30min，此時結(jié)束試驗。這樣得到的清潔機(jī)器人A與清潔機(jī)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(jìn)行比較。用這樣的測試方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來進(jìn)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(jī)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(jī)器人移開卡死位置，使其繼續(xù)工作完成清掃，只至清潔機(jī)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(jī)器人覆蓋率試驗的測試時間為30min或者清潔機(jī)器人提示清掃完成，對所有被測清潔機(jī)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(jìn)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(jī)器人在測試臺中自動進(jìn)行清掃（設(shè)置為最佳工作模式，如自動模式、智能模式、強(qiáng)力模式等），試驗時間不超過15分鐘或清潔機(jī)器人提示清掃結(jié)束。結(jié)束后計算被測清潔機(jī)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(qiáng)的清潔機(jī)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(jī)式清潔機(jī)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(qiáng)的清潔機(jī)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(jī)式清掃的清潔機(jī)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(jī)器人用單次覆蓋清掃的能力，同隨機(jī)式清潔機(jī)器人多次覆蓋清掃的能力來進(jìn)行對比。用這樣的測試方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來進(jìn)行對比，有失相對的公平性。

我們提出的改進(jìn)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(qiáng)的清潔機(jī)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(jī)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(jī)式清潔機(jī)器人，使得清潔機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)器人A為規(guī)劃式清潔機(jī)器人，清潔機(jī)器人B為隨機(jī)式清潔機(jī)器人。在進(jìn)行“硬地板除塵能力10min”試驗項目時，清潔機(jī)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(dá)到10min。清潔機(jī)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(jī)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(jī)器人在測試臺中自動進(jìn)行清掃（設(shè)置為最佳工作模式，如沿邊模式、智能模式、強(qiáng)力模式等），試驗時間不超過15min或清潔機(jī)器人提示清掃結(jié)束。結(jié)束后計算被測清潔機(jī)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(qiáng)的清潔機(jī)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(jī)式清潔機(jī)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(qiáng)的清潔機(jī)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(jī)式清掃的清潔機(jī)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(qiáng)的清潔機(jī)器人用單次覆蓋清掃的能力，同隨機(jī)式清潔機(jī)器人多次覆蓋清掃的能力來進(jìn)行對比。用這樣的測試方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來進(jìn)行對比，有失相對的公平性。

我們提出的改進(jìn)方案為：在試驗中使用“沿邊清掃程序”（如果有）進(jìn)行邊角除塵能力試驗，沒有“沿邊清掃程序”的清潔機(jī)器人使用遙控器或者手機(jī)APP進(jìn)行手動控制方向，使被測清潔機(jī)器人僅沿試驗臺內(nèi)壁進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)建議。

希望清潔機(jī)器人行業(yè)內(nèi)的同仁以及檢測機(jī)構(gòu)同行能多提寶貴意見，共同探討測試方法的改進(jìn)，使得我國清潔機(jī)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(jī)器人行業(yè)更好的發(fā)展。