ГОСТ Р 60.6.3.15-2021/ИСО 18646-2:2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Роботы и робототехнические устройства

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ СЕРВИСНЫХ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ

Часть 2

Навигация

Robots and robotic devices. Performance criteria and related test methods for service mobile robots. Part 2. Navigation

ОКС 25.040.30

Дата введения 2022-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным автономным научным учреждением "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) совместно с Обществом с ограниченной ответственностью "Открытая Робототехника" (ООО "Открытая Робототехника") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 141 "Робототехника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 ноября 2021 г. N 1490-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 18646-2:2019* "Робототехника. Рабочие характеристики и соответствующие методы испытаний сервисных роботов. Часть 2. Навигация" (ISO 18646-2:2019 "Robotics - Performance criteria and related test methods for service robots - Part 2: Navigation", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5) и для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе национальных стандартов Российской Федерации.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Требования стандартов комплекса ГОСТ Р 60 распространяются на роботов и робототехнические устройства. Их целью является повышение интероперабельности роботов и их компонентов, а также снижение затрат на их разработку, производство и обслуживание за счет стандартизации и унификации процессов, интерфейсов, узлов и параметров.

Стандарты комплекса ГОСТ Р 60 представляют собой совокупность отдельно издаваемых стандартов. Стандарты данного комплекса относятся к одной из следующих тематических групп: "Общие положения, основные понятия, термины и определения", "Технические и эксплуатационные характеристики", "Безопасность", "Виды и методы испытаний", "Механические интерфейсы", "Электрические интерфейсы", "Коммуникационные интерфейсы", "Методы моделирования и программирования", "Методы построения траектории движения (навигация)", "Конструктивные элементы". Стандарты любой тематической группы могут относиться как ко всем роботам и робототехническим устройствам, так и к отдельным группам объектов стандартизации - промышленным роботам в целом, промышленным манипуляционным роботам, промышленным транспортным роботам, сервисным роботам в целом, сервисным манипуляционным роботам, сервисным мобильным роботам, а также к морским робототехническим комплексам.

Настоящий стандарт относится к тематической группе "Виды и методы испытаний" и распространяется на сервисных мобильных роботов. Он идентичен международному стандарту ИСО 18646-2:2019, разработанному техническим комитетом ИСО/ТК 299 "Робототехника".

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет навигационные характеристики сервисных мобильных роботов и методы испытаний для их оценки. К навигационным характеристикам относят погрешность и повторяемость отработки пространственного расположения робота, а также способность обнаруживать и обходить препятствия. Существуют и другие навигационные характеристики, но они выходят за рамки области применения настоящего стандарта.

Рабочие характеристики и соответствующие методы испытаний, установленные в настоящем стандарте, применимы только к мобильным платформам, находящимся в контакте с поверхностью перемещения. Для оценки рабочих характеристик манипуляторов применяют ИСО 9283.

В настоящем стандарте установлены методы испытаний для закрытых помещений. Однако данные методы испытаний могут также быть применимы и к роботам, перемещающимся на открытом воздухе, как это показано в приложении А.

Область применения настоящего стандарта не распространяется на верификацию или валидацию требований безопасности, а также на требования безопасности персонала, проводящего испытания.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание, для недатированных - последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения)]:

ISO 7176-13, Wheelchairs - Part 13: Determination of coefficient of friction of test surfaces (Кресла-коляски. Часть 13. Определение коэффициента трения испытательных поверхностей)

ISO 8373:2012, Robots and robotic devices - Vocabulary (Роботы и робототехнические устройства. Словарь)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 8373, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на http://www.iso.org/obp;

- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org.

3.1 робот (robot): Программируемый исполнительный механизм, обладающий определенной степенью автономности и способный перемещаться во внешней среде с целью выполнения задач по назначению.

Примечание 1 - В состав робота входит система управления и интерфейс системы управления.

Примечание 2 - Классификация роботов на промышленных роботов или сервисных роботов (3.4) осуществлена в соответствии с их назначением.

[ИСО 8373:2012, статья 2.6, модифицировано - слова "исполнительный механизм, программируемый по двум или более степеням подвижности" заменены словами "программируемый исполнительный механизм"]

3.2 мобильный робот (mobile robot): Робот (3.1), способный передвигаться под своим собственным управлением.

Примечание - Мобильный робот может быть мобильной платформой (3.3) с манипуляторами или без них.

[ИСО 8373:2012, статья 2.13]

3.3 мобильная платформа (mobile platform): Совокупность всех компонентов мобильного робота (3.2), обеспечивающих его передвижение.

Примечание 1 - Мобильная платформа может включать шасси, которое может быть использовано для поддержки нагрузки (3.6).

Примечание 2 - Из-за возможной путаницы с термином "основание" не рекомендуется использовать термин "мобильное основание" для обозначения мобильной платформы.

[ИСО 8373:2012, статья 3.18]

3.4 сервисный робот (service robot): Робот (3.1), который выполняет задания, полезные для человека или оборудования, за исключением применений в целях промышленной автоматизации.

Примечание 1 - К применениям в целях промышленной автоматизации относятся, но не ограничиваются ими, производство, контроль, упаковка и сборка.

Примечание 2 - Если шарнирные роботы, используемые на производственных линиях, относятся к промышленным роботам, то похожие шарнирные роботы, используемые для подачи еды, относятся к сервисным роботам.

[ИСО 8373:2012, статья 2.10]

3.5 навигация (navigation): Определение и контроль направления перемещения, установленного на основе локализации и карты внешней среды.

Примечание - Навигация может включать планирование маршрута (3.14) для перемещения от точки к точке и полный обзор рабочей области.

[ИСО 8373:2012, статья 7.6]

3.6 нагрузка (load): Силы и/или моменты, воздействующие на механический интерфейс или мобильную платформу (3.3), которые могут быть приложены по разным направлениям движения при заданных значениях скорости и ускорения.

Примечание - Нагрузка является функцией массы, момента инерции, а также статических и динамических сил, воздействующих на робота (3.1).

[ИСО 8373:2012, статья 6.2.1]

3.7 номинальная нагрузка (rated load): Максимальная нагрузка (3.6), которая может быть приложена к механическому интерфейсу или мобильной платформе (3.3) при нормальных условиях эксплуатации (3.9) без ухудшения технических характеристик.

Примечание - Номинальная нагрузка, где это применимо, включает инерционное влияние рабочего органа, вспомогательного оборудования и перемещаемой детали.

[ИСО 8373:2012, статья 6.2.2]

3.8 номинальная скорость (rated speed): Максимальная скорость мобильной платформы (3.3), движущейся с номинальной нагрузкой (3.7) при нормальных условиях эксплуатации (3.9).

[ИСО 18646-1:2016, статья 3.11]

3.9 нормальные условия эксплуатации (normal operating conditions): Диапазон условий внешней среды и других параметров, которые могут влиять на технические характеристики робота (3.1) (например, нестабильность источника электропитания, электромагнитные поля), в рамках которого поддерживаются технические характеристики робота (3.1), указанные изготовителем.

Примечание - К условиям внешней среды относятся температура и влажность.

[ИСО 8373:2012, статья 6.1]

3.10 программа выполнения задания (task program): Совокупность команд, определяющих движения и выполнение других функций, которые формируют конкретное задание для робота (3.1) или робототехнического комплекса.

Примечание 1 - Данный тип программы обычно создают после установки робота и ее может модифицировать обученный специалист под определенные условия.

Примечание 2 - Задание определяет конкретные действия в рамках области применения, под которой понимается обобщенное поле деятельности.

[ИСО 8373:2012, статья 5.1.1]

3.11 пространственное расположение (pose): Комбинация позиции и ориентации в пространстве.

Примечание 1 - Под пространственным расположением манипулятора обычно понимают позицию и ориентацию рабочего органа или механического интерфейса.

Примечание 2 - Пространственное расположение мобильного робота (3.2) может включать совокупность пространственных расположений мобильной платформы (3.3) и любого манипулятора, установленного на мобильной платформе, относительно глобальной системы координат.

Примечание 3 - Для мобильных роботов, находящихся в контакте с плоской поверхностью, ориентацию обычно определяет скалярный угол относительно нормали к плоской поверхности, отсчитываемый от опорного направления.

[ИСО 8373:2012, статья 4.5, модифицировано - добавлено примечание 3]

3.12 заданное пространственное расположение (command pose): Пространственное расположение (3.11), заданное программой выполнения задания (3.10).

[ИСО 8373:2012, статья 4.5.1]

3.13 фактическое пространственное расположение (attained pose): Пространственное расположение (3.11), достигнутое роботом (3.1) при отработке заданного пространственного расположения (3.12).

[ИСО 8373:2012, статья 4.5.2]

3.14 маршрут (path): Упорядоченное множество пространственных расположений (3.11).

[ИСО 8373:2012, статья 4.5.4]

3.15 кластер (cluster): Множество измеренных точек, используемых для расчета точности и повторяемости характеристик.

[ИСО 9283:1998, статья 3.1, модифицировано]

3.16 центр тяжести (barycentre): Точка, координаты которой равны средним значениям кластера (3.15) точек.

Примечание - Для кластера из точек, заданных своими координатами (), центр тяжести данного кластера точек вычисляют следующим образом: