ГОСТ Р 60.4.3.1-2023

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Роботы и робототехнические устройства

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РОБОТЫ

Метод навигационных испытаний в заданной области

Robots and robotic devices. Mobile robots. Test method for navigation in defined area

ОКС 25.040.30

         43.020

         35.240.60

Дата введения 2024-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным автономным научным учреждением "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) совместно с Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации") 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 26 сентября 2023 г. N 960-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ F3244-21* "Стандартный метод испытаний по навигации. Заданная область" (ASTM F3244-21 "Standard test method for navigation: Defined area", MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

________________

* 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 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

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 ежемесячного 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 роботы и робототехнические устройства. Целью стандартов 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 промышленные транспортные роботы (ПТР). Настоящий стандарт определяет метод навигационных испытаний ПТР в заданной области.

ПТР должны обладать определенным набором навигационных качеств, соответствующих их применению по назначению. Примерами таких качеств являются перемещение между конструкциями, определяющими маршрут робота, и обход препятствий. Навигационная система контролирует и управляет функциями ПТР, обеспечивая своевременную корректировку перемещения ПТР из одного места в другое. Внешняя среда часто содержит разные ограничения проходимости ПТР, такие как ограждения и препятствия. Настоящий стандарт определяет оборудование, препятствия, процедуры, задания и метрики введенных ограничений, которые тем самым определяют метод испытаний для оценки навигационных качеств ПТР.

Представленный метод испытаний является масштабируемым для обеспечения диапазона размеров объектов, ограничивающих проходимость ПТР при выполнении задания.

ПТР может осуществлять запрограммированное и/или автономное перемещение из исходной позиции к конечной цели. Кроме того, требования к перемещению ПТР могут включать поддержание заданной скорости, реконфигурирование ПТР для прохождения через заданные области с заданной нагрузкой, перемещение ПТР в ограниченных пространствах, обход препятствий и другие требования или их комбинации. Представленный метод испытаний обеспечивает оценку ПТР на соответствие совокупности требований пользователя.

Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ F3244-21, разработанному техническим комитетом F45 ASTM International "Робототехника, автоматика и автономные системы" в соответствии с принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций Комитета по техническим барьерам в торговле Всемирной торговой организации, для приведения его в соответствие с требованиями основополагающих национальных и межгосударственных стандартов.

В настоящий стандарт внесены следующие технические отклонения по отношению к стандарту АСТМ F3244-21:

- исключены примечания и сноски примененного стандарта, которые нецелесообразно применять в национальной стандартизации в связи с их содержанием, имеющим справочный характер и относящимся к системе стандартизации США;

- значения физических величин указаны исключительно в Международной системе единиц (СИ), используемой в национальной стандартизации в соответствии с требованиями ГОСТ 8.417-2002, в то время как в примененном стандарте значения измерений приведены как в системе единиц СИ, так и в американских единицах (дюйм-фунт), в связи с чем пункт 1.2 примененного стандарта об использовании двух систем единиц измерения не включен в настоящий стандарт;

- раздел 1 "Область применения" приведен в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5-2001: пункт 1.1 переформулирован с включением в него информации из пунктов 1.1.1, 1.1.6 и 1.1.7 примененного стандарта; пункты 1.1.2, 1.1.3, 1.1.4, 1.1.5 примененного стандарта перенесены во введение как не относящиеся к области применения стандарта; в пункт 1.2 включена информация из пунктов 1.1.6 и 1.1.7 примененного стандарта; нумерация пункта 1.1.8 примененного стандарта изменена на 1.3; пункт 1.1.9, содержащий информацию о планах работы технического комитета F45, не включен в настоящий стандарт; нумерация пункта 1.3 примененного стандарта изменена на 1.4;

- в раздел 2 "Нормативные ссылки" не включены АСТМ F3200, АСТМ F3218, АСТМ F3243, АСТМ F3327, АСТМ F3381, АСТМ F3499, ИСО 3691-4:2020, не имеющие аналогов среди межгосударственных и национальных стандартов, и ANSI/ITSDF В56.5, относящийся к системе стандартизации США, которые нецелесообразно применять в национальной стандартизации; соответственно из текста стандарта исключены ссылки на эти документы, имеющие справочный характер, что не влияет на техническое содержание данных пунктов; добавлена ссылка на ГОСТ Р 60.0.0.4;

- в соответствии с ГОСТ Р 1.7-2014 и ГОСТ Р 1.5-2012 включен раздел 3 "Термины и определения" вместо использованного в примененном стандарте раздела 3 "Терминология", состоящего из подразделов 3.1 "Определения" и 3.2 "Определения терминов, установленные в настоящем стандарте";

- терминологические статьи расположены в алфавитном порядке русского языка для обеспечения соответствия требованиям ГОСТ 1.5-2001;

- расположение рисунков и их нумерация изменены и приведены в соответствие с упоминанием их в тексте стандарта, рисунки 2-8 перенесены из раздела 3 в раздел 4, соответственно ссылки на них удалены из примечания к 3.1;

- на рисунке 11 исправлена ошибка, допущенная в примененном стандарте, - неправильно указанный размер препятствия;

- на рисунке 18 не приведены наименование и символы национальных институтов США;

- ключевые слова приведены в библиографических данных в соответствии с ГОСТ 1.5-2001 вместо раздела 13 "Ключевые слова" в примененном стандарте.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на автоматические, автоматизированные или автономные промышленные транспортные роботы (ПТР), перемещающиеся в ограниченных пространствах производственных помещений.

Настоящий стандарт устанавливает требования к проведению навигационных испытаний ПТР в заданной области методом оценки способности ПТР перемещаться в заданной области с ограниченными проходами в соответствии с командами оператора или с использованием данных, предоставленных оператором (например, о расположении промежуточных целей или карты внешней среды), а также на основании информации от своих датчиков (например, датчиков определения расположения препятствий во внешней среде). При этом ПТР может перевозить установленный на нем груз, являющийся частью конфигурации ПТР, которая считается неизменной во время испытания. Данный метод испытаний предназначен для использования изготовителями, специалистами по вводу в эксплуатацию и пользователями ПТР. В данном методе испытаний определены несколько типовых конфигураций двумерных областей, соответствующих конкретным прикладным задачам для разных типов ПТР.

1.2 Настоящий стандарт не распространяется:

- на перемещение группы ПТР в ограниченном пространстве со взаимодействием или без взаимодействия между собой;

- действия ПТР по загрузке или разгрузке грузов (например, подъем и/или опускание палет, подсоединение и/или отсоединение буксируемого прицепа).

1.3 Данный метод испытаний необходимо применять в местах, где возможно обеспечить размещение установленного в настоящем стандарте оборудования и воспроизвести необходимые условия внешней среды, включая установленные ухудшения заданных условий.

1.4 Требования настоящего стандарта не охватывают весь спектр проблем безопасности, связанных с его применением, при их наличии. Пользователи настоящего стандарта отвечают за разработку необходимых мер безопасности и охраны здоровья, а также за определение применимости законодательных ограничений до использования настоящего стандарта.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 60.0.0.4/ИСО 8373:2021 Роботы и робототехнические устройства. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочного стандарта в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 60.0.0.4, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 задание (task): Последовательность движений и измерений, соответствующая одной попытке выполнения испытания.

Примечание - В данном методе испытания одно задание определено как перемещение ПТР из заданной исходной позиции в целевую позицию в заданном направлении (вперед или назад). Если возможно, то ПТР должен вернуться на исходную позицию, используя автономное управление без вмешательства оператора.

3.2 исходная позиция (start): Место, с которого ПТР начинает испытание, определяемое линией, перпендикулярной направлению движения ПТР.

3.3 целевая позиция (end goal): Местоположение, при достижении которого задание будет выполнено и которое задается линией, перпендикулярной направлению движения робота.

3.4 намеченное поведение (intended behavior): Состояние или действие ПТР, заданное заказчиком испытания, которое определяет критерий успеха при завершении попытки выполнения задания.

3.5 площадь препятствия в основании (obstacle footprint): Прямоугольная область, занимаемая препятствием во время испытания, с размерами проекции контура препятствия на горизонтальную плоскость, определяемыми ее крайними гранями, которая используется для описания позиции и ориентации препятствия во внешней среде относительно границ заданной области.

Примечание - Примеры опорных поверхностей для разных типов препятствий показаны на рисунке 1.

     a) Поддон

     b) Вилы

     c) Стол

     Рисунок 1 - Примеры препятствий (слева) и соответствующих им опорных поверхностей (справа), расположенных в заданной области

3.6 препятствие (obstacle): Неподвижный или подвижный объект, который препятствует намеченному движению.

3.7 промежуточная цель (goal): Местоположение, через которое робот должен проехать при выполнении задания.

Примечание - Промежуточных целей может быть несколько.

3.8 ухудшение условий [impairment(s)]: Объект, обстоятельство или особенность ситуации, вызывающие нарушение использования ПТР по назначению, например появление препятствий или сбои связи во время выполнения задания.