QB/T 4833-2015《家用和类似用途清洁机器人》测试方法的探讨

李志强 鲍巍 郭强 张宇佳

中家院（北京）检测认证有限公司 北京 100176

1 引言

QB/T 4833-2015《家用和类似用途清洁机器人》是我国现行的考核清洁机器人产品性能指标的行业标准。该标准涉及到的清洁机器人产品性能指标有：覆盖率、硬地板除尘能力、边角除尘能力、防跌落能力、越障能力、自动充电功能、预约清扫功能、遥控功能、噪声、工作寿命。

其中覆盖率、硬地板除尘能力、边角除尘能力这三项性能指标，是体现一个清洁机器人“业务能力”的核心指标。下面对覆盖率测试方法、硬地板除尘能力测试方法、边角除尘能力测试方法进行探讨。

2 覆盖率

覆盖率是在20平方米的房间（覆盖率试验房间，见图1）内模拟家庭客厅环境，模拟摆放桌椅、柜子、沙发、落地灯等物品，使被测清洁机器人在房间内自动进行清扫，试验时间不超过30分钟或被测清洁机器人提示清扫完成，计算被测清洁机器人的清洁头运行所覆盖的面积占房间可以清扫总面积的比值。图1为覆盖率试验房间示意图。

从目前测量得到的大量数据来看，规划能力强的清洁机器人基本在20min左右即可完成整个覆盖率试验房间的清扫结束试验，而规划能力差或者随机式的清洁机器人则运行至30min结束试验。

QB/T 4833-2015标准第6.3.1.2中规定：试验应持续运行至说明书定义的清洁工作完成或者最长不超过30min。如清洁机器人因清洁工作完成以外的任何原因停止运行，如卡死、死机等，则允许人为最多干预1次使其继续试验。

在覆盖率试验中发现，在覆盖率实验房间内最容易出现卡死的位置有两个。一个位置是图1中“门槛”的位置，有些清洁机器人会出现驱动轮跨越该门槛后，机身卡死在“门槛”上，不能继续前进清扫。第二个位置是在图1中“灯”的“电线”位置，有些清洁机器人的边刷在清扫到“电线”位置时，“电线”会卡在清洁机器人的边刷和机身的空隙中，导致清洁机器人的卡死。而通过能力强、规划式、有避障功能的清洁机器人，则不会出现卡死情况，能顺利完成试验。

在覆盖率试验中，如果出现卡死超过1次，卡死第2次时试验应结束（标准中规定：如清洁机器人因清洁工作完成以外的任何原因停止运行，如卡死、死机等，则允许人为最多干预1次使其继续试验）。而出现卡死的时间又是随机的，可能是任何时间（＜30min）时出现第2次卡死。

举例：清洁机器人A在进行覆盖率试验时，在试验第5min时出现第1次卡死情况，此时人为干预，使其继续试验。在试验第12min时出现第2次卡死，根据标准规定，此时应结束试验。清洁机器人B进行覆盖率试验时，没有出现卡死情况，试验持续进行到30min，此时结束试验。这样得到的清洁机器人A与清洁机器人B的覆盖率数据，是用试验时间为12min的覆盖率数据，同试验时间为30min的覆盖率数据进行比较。用这样的测试方法得到的数据结果来进行对比，有失相对的公平性。

我们提出的解决方案有两个：

方案一是去掉覆盖率试验房间的“灯”的“电线”和“门槛”，原因是中国家庭中出现这两个障碍物的情况比例较低，这样能保证绝大多数清洁机器人顺利的完成整个覆盖率试验房间的清扫。

方案二是出现卡死状况时，无论卡死几次，都将清洁机器人移开卡死位置，使其继续工作完成清扫，只至清洁机器人提示清扫完成或者运行至30min。

两个解决方案都能保证清洁机器人覆盖率试验的测试时间为30min或者清洁机器人提示清扫完成，对所有被测清洁机器人都是公平相同的测试条件，测试结果比较公平客观。方案二对标准覆盖率试验房间的规格没有修改，只是对试验结束的条件进行了稍微改动，可行性较高。

图1 覆盖率试验房间（单位mm）

图2 硬地板除尘能力试验台布灰区域（单位mm）

3 硬地板除尘能力

硬地板除尘能力试验是在标准除尘能力测试台（长2000mm，宽1150mm,高300mm）的中央长1300mm，宽500mm的撒灰区域（见图2），均匀散布50g/m2密度的灰尘。使被测量清洁机器人在测试台中自动进行清扫（设置为最佳工作模式，如自动模式、智能模式、强力模式等），试验时间不超过15分钟或清洁机器人提示清扫结束。结束后计算被测清洁机器人吸收的灰尘重量与在测试台中撒灰重量的比值，即为硬地板除尘能力。图2为硬地板除尘能力试验台及布灰区域示意图。

从目前测量得到的大量数据来看，规划能力强的清洁机器人，清扫完一遍图2的试验台所用时间在3min以内，而随机式清洁机器人完成硬地板除尘能力试验的时间为15min（标准规定试验时间最长不超过15min）。

规划能力强的清洁机器人基本上完成一次“弓字”清扫（图3）就提示清扫完成，用时都在3min以内。而随机式清扫的清洁机器人则在图2的试验台内多次反复清扫，一直运行到15min。

这样就造成了规划式清洁机器人用单次覆盖清扫的能力，同随机式清洁机器人多次覆盖清扫的能力来进行对比。用这样的测试方法得到的数据结果来进行对比，有失相对的公平性。

我们提出的改进方案有两种：

方案一是将硬地板的除尘能力测试时间修改，改为最长测试时间不超过3min（根据我们掌握的大量测试数据显示，规划能力强的清洁机器人3min内可完成整个试验台的清扫，而标准中规定的最长时间为15min）。测试时间更改为3min看似比较苛刻，但是会促使清洁机器人产品向规划式，定位导航的方向发展，逐渐淘汰随机式清洁机器人，使得清洁机器人向智能化方向发展。

方案二是将硬地板除尘能力按照测试时间进行分等分级，可分为:硬地板除尘能力3min、硬地板除尘能力5min、硬地板除尘能力10min，试验结束时间分别为3min、5min、10min。如果被测清洁机器人在规定的测试时间之前结束清扫，那么将被测清洁机器人再次启动，运行到规定的试验结束时间。

举例：清洁机器人A为规划式清洁机器人，清洁机器人B为随机式清洁机器人。在进行“硬地板除尘能力10min”试验项目时，清洁机器人A运行2分30秒提示清扫完成，此时再次启动，使其继续清扫。如再次提示清扫完成，再次启动，使其继续清扫，直至运行时间达到10min。清洁机器人B则持续运行了10min，结束试验。

方案一和方案二都保证了清洁机器人在相同的测试时间，完成对试验台布灰区域的清扫，这样得到的测试结果比较公平客观。

图3 “弓字”清扫示意图

图4 边角除尘能力试验台及布灰区域（单位mm）

4 边角除尘能力

边角除尘能力试验是在标准除尘能力测试台（长2000mm，宽1200mm,高300mm）的边沿和转角区域，对沿边宽50mm的撒灰区域（见图4），均匀散布50g/m2密度的灰尘。使被测量清洁机器人在测试台中自动进行清扫（设置为最佳工作模式，如沿边模式、智能模式、强力模式等），试验时间不超过15min或清洁机器人提示清扫结束。结束后计算被测清洁机器人吸收的灰尘重量与在测试台中撒灰重量的比值，即为边角除尘能力。图4为边角除尘能力试验台及布灰区域示意图。

从目前测量得到的大量数据来看，规划能力强的清洁机器人，清扫完一遍图4的试验台所用时间为3min以内，而随机式清洁机器人则完成边角除尘能力试验的时间为15min（标准规定试验时间最长不超过15min）。

规划能力强的清洁机器人基本上完成一次覆盖清扫就提示清扫完成，用时大部分都在3min以内。而随机式清扫的清洁机器人则在图4的试验台内多次反复清扫，一直运行到15min。

同样，这就造成了规划能力强的清洁机器人用单次覆盖清扫的能力，同随机式清洁机器人多次覆盖清扫的能力来进行对比。用这样的测试方法得到的数据结果来进行对比，有失相对的公平性。

我们提出的改进方案为：在试验中使用“沿边清扫程序”（如果有）进行边角除尘能力试验，没有“沿边清扫程序”的清洁机器人使用遥控器或者手机APP进行手动控制方向，使被测清洁机器人仅沿试验台内壁进行清扫。测试时间为清扫完成图4试验台内壁环绕两周的时间，这个时间不作具体的要求，仅记录完成测试的时间。这样就是对所有测试的清洁机器人的两次清扫覆盖延边布灰区域的能力比较，这样得到的测试结果比较公平合理。（试验方法设定为环绕试验台内壁两周，是考虑到有些清洁机器人单次覆盖清扫布灰区域，得到的试验结果重复性较差，重复覆盖清扫两次布灰区域得到的试验结果，重复性会好一些。）

5 总结

上述就是我们根据QB/T 4833-2015《家用和类似用途清洁机器人》标准中的测试方法，对几十个品牌不同型号的产品经过大量的试验后，对覆盖率测试方法、硬地板除尘能力测试方法、边角除尘能力测试方法提出的一些质疑，以及对覆盖率测试方法、硬地板除尘能力测试方法、边角除尘能力测试方法提出的改进建议。

希望清洁机器人行业内的同仁以及检测机构同行能多提宝贵意见，共同探讨测试方法的改进，使得我国清洁机器人产品的性能测试方法更加适合我国国情，测试方法更加的公平、客观、公正，推动我国清洁机器人行业更好的发展。