服务机器人及其规范

　　概述

　　行业的发展，技术在进步，未来服务机器人的发展的有关技术规范亟待制定。国家标准委那边发了个计划号段给这个教育机器人；此外，T-604计划号段给护理机器人，还有电动平衡车给了两个计划号段，到目前没有正式标准出来。企业界也是关心的，可是从大众的角度来讲，或者说从监管当局的角度来讲，其实核心意思是关注安全问题。

　　服务机器人及其行业规范

　　主持人：

　　首先想到的服务机器人，比方说活跃在大商场，或者说医院里那些信息查询机器人有可能还走到你跟前儿，或者说你走到他前面一个屏幕。可以问一些信息，还有呢就是呃，饭馆儿里现在看到有一些饭馆儿已经开始有送菜机器人，也关注过送快递的机器人，但是总觉得他们的技术含量好像并不是很高，比如说查询机器人，可能就是一个能够四处走的装的查询终端，快递机器人，觉得可能就是装了导航定位的装备了这样一个小车。总觉得好像跟工业机器人，特种机器人相比，他们的技术含量并不是很高，但是两位刚才也谈到了。这个服务机器人里头也有技术含量比较高的，虽然都叫机器人，都叫服务机器人带他到这个水平。而他们的技术的复杂程度相比来说差距很大，技术的是处于一种起步阶段，具有服务机器人，它的实际价值和意义又在哪里呢？比如说这个文字，那我手机上查一查就得了，为什么还非要一个能到处走的这么大块头的一个东西？

　　李犁

　　这个例子非常好哈，其实我们发现服务机器人通常两种，室内相对技术可能不是含量那么高的。譬如室内配送，在室内搞清洁，搞消毒，乃至于刚才你说的迎宾导览，这些东西相对来讲都是室内的；但是室外的就非常复杂。譬如说，我把一个货物从A区运送到 B区跨街道。如果跨街道，如果没有规则，它是靠右走呢，还是靠左走呢？所谓的标志灯，它是应该停，但还是应该走呢？这个机器人是遵从机动车的信号灯。还是说自己可以乱来呢？所以在室外的这个机器人啊其实难度就非常大，因为它涉及的技术领域非常多，比如说他要涉及人工智能，比如说无人驾驶的时候，对吧？这个机器智能或者叫人工智能，比如说计算机的视觉，语音识别因为人机交互的时候，有的时候是来不及用手触摸屏幕，简短的这个语言交互，还要有导航，特别是服务机器人有的时候要完成自主定位，为什么要完成自主定位，因为他到了一个陌生的环境，他跟工厂车间里的机器人的工作环境完全不一样，那个环境相对是程式化的熟悉环境。可是到一个危险的矿井里挖矿，只有到月球上去挖一堆岩石跟土壤回来的时候，我怎么知道月球上是什么环境？我怎么知道矿井里边的那个环境到底是什么样？而且我如果不自主定位的话，我怎么知道下一步我往哪里走，对吧？所以这些问题就涉及到刚才我说的导航技术，还有光传感技术，乃至于动力能源技术都要涉及到，当然还有很多芯片半导体，技术含量一点也不低，而且非常复杂；所以，服务机器人是可以说是一个天上一个地下。

　　刘杰：

　　导览和送货的服务机器人可能看似简单。你的背后也需要有很复杂的技术后备啊，最后完全要看配置，实际上就是我们感觉到工业机器人的，就是说应该说是最早的基石，机器人当然包括国防用途比如说地雷探测等等无人驾驶的一些机器人，包括太空探测以及反恐等等的侦察机器人，农业上比如说摘果的机器人，伐木机器人，医疗当中，比如说机械的代步车，包括激光治疗的机器人，外科手术机器人，那么家用服务机器人，但这里面的分出来了，就是说。刚才前面说的是专业的服务机器人；服务机器人包括我们现在的扫地机器人，擦窗机器人，包括我们现在宾馆和娱乐场所的迎宾机器人，这些机器人实际上都是属于家用的。还有机器人实际上是准备材料以后，按照它里边的菜谱，把材料放进去，然后叫你按开关，它就开始炒菜；工业机器人，他就把工业化大生产当中，实际上既为了解决这种先天的一些缺点，比如疲惫需要休息，为了代替人的，比如力量不足或者准确性不足，长时间规范性的；这种机器人最早出现在生产线上，我们可以看到工厂它都是带有机械臂的，两个很关键的要求机械力要能够满足我的生产线的使用；第二个就是使用的当中能够自动控制，生产线跟机器人全是配套的生产，机械臂实际上又是一个非常非常具有高技术水准的一个领域，在一定的扩展度，自由度的情况下完成多种多样角度水平，这就是机械制造领域的一个尖端的课题，有数控机床，三轴四轴六轴的，轴是什么意思，就是说能够在六个轴的角度解决问题。这些东西都是在世界发达国家才具备的水准，也就是现在目前只有美国，德国和日本；韩国的这方面还是弱，实际上我们中国还是有了一席之地，那么我们的机器人都有国产化。我们知道现在工业机器人里面有低端，中端，高端，真正的高端部分的很多技术还是掌握在发达国家手里。公共场所能见到的机器人，就是李老师说的，把更多的是要交互地迅速地反映出你现实的要求，它不是固定式的一种使用方式；包括它的移动，在没有导轨的情况下，我能随意地通过我的摄像头和激光扫描仪，我能够自主地来行走，那么这个就是要需要当时的计算速度比较快。所以技术含量如果能够达到很高的话，这个水平越高，反应的速度越快，机器大脑的这种运转水平达到一定水准；结合起来，那么这个水平就是更高，所以我们看到波士顿的这个动力公司产生的机器人，它的厉害之处就在于不仅能看见，还能蹦跳自如，机械设计水平并不是技术含量不高，只不过他的现在的要求都不一样，未来这个要求会越来越高，水平还是比较不错，

　　主持人：

　　两位说的已经很明白了，我们不能小看服务机器人，而且即便是现在的服务机器人，它的技术含量也很高，技术要求也很高，刚才还特别谈到国内企业也具备相当的水平和竞争力，但是我们今天为什么要做成节目呢？就是因为科技日报这个调查报道指出国内服务机器人现在亟待建立行业技术规范，给大家介绍一下当前的服务机器人在国内生产和设计的时候，如果没有行业规范的话，它依据的是什么，如果没有一个统一的行业技术规范，在研发和使用的过程中再生产的过程中会遇到哪些问题和存在哪些隐患。

　　李犁：

　　刘老师刚才的一个提示我想起的一个问题，机械臂通常在工业机器人里面确实非常常见，带机械臂危险性是最大的，因为刚才刘老师也说了他可以有六个维度的运动范围，那为了保证安全，怎么办呢？就是这个机器人周围空间把它封闭起来，不让人类进入，这样来保证安全，但是带机械臂的服务机器人怎么办？你不能把它跟人类分隔开来，如果跟人类分隔开来，怎么进行人机交互；所以这里面就会带来很多安全隐患，这些安全隐患如果没有相应的行业技术规范，就非常容易出问题；其实不同的这种行业标准，或者不同的产品标准，质量标准，就决定了在哪种场景可以用哪种机器设备，哪种技术规范，这就是说，技术规范能够起到一个很重要作用，就是区别应用场景。

　　刘杰：

　　真正的一个标准的概念，最早的时候，我们说机器人不得伤害人类啊等等的，23条军规对实际上是有标准的。嗯，比如说一些黑人的行业，主要的规范，我们可以看到啊，比如说ISO 61508条款，比如可编程电子安全相关系统的公共安全。电气电子的一些安全标准，同时机械安全标准，在这里面有各种组织都出了相关的一些标准，电动设备,伺服驱动器;有强烈直流电也是大电压,不能出现漏电或者；一旦出现问题，自己停止装置，所以都有强烈的规范要求。应该说对于工业机器人这些早就有了。那么最大的问题在于服务机器人了。 ISO 13482-2014年实际上就出了一个标准。但这个标准就是为了家用机器人，也就是我们家用服务机器人而设定的，个人护理机器人的固有的安全设计保护措施的要求准则。比如说像移动物理辅助机器人，载体的机器人，如果你有重大的损失危害的时候，比如说他的块头比较大。举例来说，商场迎宾的机器人，是一个壳子，还是有一定的分量，打了孩子怎么办？重心设计当中有没有规范，而我们知道玩具有不倒翁设计；包括行驶速度，每小时20公里，即使我们知道电动车也要求速度，为什么？因为超过20公里对人们造成伤害，包括我们的一些机器人玩具，包括作为医疗设备。军事设备；国际标准组织对于包括个人机器人的安装设计，包括附件一些标准，包括一些参数，但是这个标准是2014年开始到现在，并不结束，还在让大家去不断去提问，所以到2020他这个标准争取能拿出一些来。日本，在2014年又跟国际标准组织已经在磋商。因为我们知道日本的是个老龄化社会比较严重的国家，所以机器人大量的都是为老人服务的，不局限于日本，谁都可以提。当然日本如果提得越多，那么他未来的机器人的出口，标准都是我制定了，就比较方便。这次会议就是这么个倡议，应该说对于现有的服务机器人，家用服务机器人来说，没有一个叫做参数化的标准，目前科技日报的报道也说到，近五年来中国服务机器人行业增速。高于全球平均增速，市场规模占全球比例超过25%同时在产业链，产业环境等方面具备全球竞争优势，那么从这个设计能力，设计制造能力来看，未来有望成为全球服务机器人领域的领导者。

　　主持人：

　　我们从新闻报道来看，国产服务机器人的目标将来可不仅仅是在中国，用最时髦的一句话说，是星辰大海。那么今天我们关注的规范问题，或者说因为服务规范现在亟待建立存在的隐患问题，觉得对于整个行业的发展前景会产生怎样的影响？

　　李犁：

　　我个人认为是迫在眉睫了，因为事实上我们能够感觉到，这两年服务机器人技术发展得都非常快，突飞猛进。如果技术规范没有准备好，对于新经济来临可能产生的隐患和问题。其实我专门查了我们国家关于服务机器人，工业机器人的一些规范，我们国家是这样，截止到去年，2020年和2019年的这两年的资料，那么能够发现的就是说我们国家现行的关于工业机器人的标准有35项，从工业环境机器人的安全要求GB 11291.1-2011到中间代码的要求，一共35项。服务机器人的安全要求20100950-T-604标准；但是这个标准呢其实呢一直是在策划当中，也一直在讨论当中， 一共是34项标准，现在看来呢，我们业界的人似乎还没有充分认识到它的严重性，也就换句话说，在优先方面，我们考虑的都是先能够使用，至于安全问题，可能有些业界的人士把它放在第二位的，但是我从一般的消费者和学者的角度来讲，我个人认为反而是本末倒置了，可能不仅仅是一个文明的转型，很可能还带来某些局部的人文危机，这个人文危机可能在不同程度上会有所反映到我们实际的生活场景当中，当然没必要把这个危险夸大到非常大。

　　刘杰：

　　近些年服务机器人在国内外市场增速都是很大。实际上，目前2018年开始，基本上全球的服务机器人平均将会有30%以上的增速，2017年这个全球的服务机器人的数量就达到了900万台，市场空间大约70亿；2017年在中国已经有13亿美元，也就是基本占了全球市场的20%；而现在来看，目前中国的整个市场要接近于全球的40%到50%，那么也就是中国服务机器人的现状来看，同时也很大，增速也很快，市场也很大。上游就是核心零部件，包括芯片，包括其他的一些机械，机械臂，算法，激光雷达，那么中游呢？也就是刚才谈到模块啊，人工智能领域。而下游呢，基本上我们可以看到，由于现在的市场细分越来越多，中国人的这种对新品的内容喜爱程度很大；我们的相关的法规要尽早地制定，包括要细化，当然我们可以看到，这次报道的行业会议主要是谈的是机器人自动导航的规范标准，我们知道现在机器人自动导航有多种多样的技术形式，我们是主流模式，这种模式的就是属于摄像头跟激光雷达，按照地图定位；还有摄像头，那么摄像头呢？它的特点是局限性大，反应速度慢，激光雷达扫描更精确，其地图生成方式也不一样，所以这次的规范是自主导航的，未来要有一些场景标记，这些标记点也应该适应所有的类似的产品。目前标准只是用于摄像头和激光雷达，未来可能就不适应了，可能得在这方面做调整。

　　（有删节）

　　附件来自知乎网，为提高可靠性，请查国家标准委等官网。

　　国家现行标准：

　　1、GB 11291.1-2011  工业环境用机器人　安全要求　第1部分：机器人

　　2、GB 11291.2-2013  机器人与机器人装备　工业机器人的安全要求　第2部分：机器人系统与集成

　　3、GB/T 11631-1989 潜水器和水下装置耐压结构制造技术条件

　　4、GB/T 11632-1989 潜水器和水下装置耐压结构材料技术条件

　　5、GB/T 12642-2013 工业机器人　性能规范及其试验方法

　　6、GB/T 12643-2013 机器人与机器人装备　词汇

　　7、GB/T 12644-2001 工业机器人　特性表示

　　8、GB/T 13407-1992 潜水器与水下装置术语

　　9、GB/T 14283-2008 点焊机器人　通用技术条件

　　10、GB/T 14468.1-2006 工业机器人　机械接口　第1部分：板类

　　11、GB/T 14468.2-2006 工业机器人　机械接口　第2部分：轴类

　　12、GB/T 16720.3-1996 工业自动化系统　制造报文规范　第3部分:机器人伴同标准

　　13、GB/T 16977-2005工业机器人　坐标系和运动命名原则

　　14、GB/T 17887-1999 工业机器人　末端执行器自动更换系统　词汇和特性表示

　　15、GB/T 19399-2003 工业机器人　编程和操作图形用户接口

　　16、GB/T 19400-2003 工业机器人　抓握型夹持器物体搬运　词汇和特性表示

　　17、GB/T 20721-2006 自动导引车　通用技术条件

　　18、GB/T 20722-2006 激光加工机器人　通用技术条件

　　19、GB/T 20723-2006 弧焊机器人　通用技术条件

　　20、GB/T 20867-2007 工业机器人　安全实施规范

　　21、GB/T 20868-2007 工业机器人　性能试验实施规范

　　22、GB/T 21412.8-2010 石油天然气工业　水下生产系统的设计和操作　第8部分：水下生产系统的水下机器人（ROV）接口

　　23、GB/T 26153.1-2010 离线编程式机器人柔性加工系统　第1部分：通用要求

　　24、GB/T 26153.2-2010 离线编程式机器人柔性加工系统　第2部分：砂带磨削加工系统

　　25、GB/T 26153.3-2015 离线编程式机器人柔性加工系统　第3部分：喷涂系统

　　26、GB/T 26154-2010 装配机器人　通用技术条件

　　27、GB/T 29824-2013 工业机器人　用户编程指令

　　28、GB/T 29825-2013 机器人通信总线协议

　　29、GB/T 30029-2013 自动导引车（AGV） 设计通则

　　30、GB/T 30030-2013 自动导引车（AGV） 术语

　　31、GB/T 30819-2014 机器人用谐波齿轮减速器

　　32、GB/T 31555-2015 铸造用机械手

　　33、GB/T 32197-2015 机器人控制器开放式通信接口规范

　　34、GB/Z 19397-2003 工业机器人　电磁兼容性试验方法和性能评估准则 指南

　　35、GB/Z 20869-2007 工业机器人　用于机器人的中间代码

　　国家计划标准：

　　36、20100950-T-604 服务机器人安全要求

　　37、20100955-T-604  机器人模块化设计通用规范 第1部分 工业机器人

　　38、20100956-T-604 机器人模块化设计通用规范 第2部分 服务机器人

　　39、20120878-T-604 机器人仿真开发环境接口

　　40、20120879-T-604 机器人模块化机构类功能构件通用规范

　　41、20121857-T-607 家用干式清洁机器人性能测试方法

　　42、20121863-T-607 家用和类似用途智能移动机器人平台性能评估方法

　　43、20130872-T-604 机器人操作系统接口规范

　　44、20130873-T-604 机器人高速通信总线RobNet

　　45、20130874-T-604 机器人技术组件

　　46、20132564-T-604 机器人设计平台集成数据交换规范

　　47、20132565-T-604 机器人设计平台系统集成体系结构

　　48、20140700-T-418 轻型有缆遥控水下机器人　第1部分：总则

　　49、20140701-T-418 轻型有缆遥控水下机器人　第2部分：机械手与液压系统

　　50、20141338-T-604 锄草机器人安全要求

　　51、20141339-T-604 机器人与机器人装备　个人护理机器人的安全要求

　　52、20142480-T-604 码垛机器人通用技术条件

　　53、20142481-T-604 锄草机器人通用技术条件

　　54、20142482-T-604 锄草机器人性能规范及其试验方法

　　55、20150527-T-469 特种作业机器人分类、符号、标志

　　56、20150578-T-469 特种作业机器人术语

　　57、20120752-T-511 潜水器金属耐压壳外压强度和密封性能试验方法

　　58、20120753-T-511潜水器框架试验方法

　　59、20120754-T-511 潜水器实艇操纵性试验方法

　　60、20130572-T-511 潜水器用Ti75合金棒材

　　61、20130574-T-511 潜水器用钛合金焊丝

　　62、20130570-T-511 潜水器钛合金对接焊缝 超声波探伤方法及质量分级

　　63、20130571-T-511 潜水器钛合金对接焊缝 X射线透照方法及质量分级

　　64、20121623-T-511 潜水器框架试验方法

　　65、20121622-T-511 潜水器金属耐压壳外压强度和密封性能试验方法

　　66、20121624-T-511  载人潜水器载人舱内供氧及二氧化碳吸收

　　67、20130573-T-511 潜水器用Ti80合金锻件

　　68、20151375-T-511 潜水器母船升沉补偿系统通用要求

　　69、20151967-T-522 船舶与海上技术 船舶操纵性 第5部分：潜水器特殊要求

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