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探索服务机器人 在冬奥会中的应用价值

2020-04-16编辑部整理

机器人产业 2020年1期
关键词:测试人员测试机器人

编辑部整理

进入2020年,北京冬奥会的脚步又向前迈进了一步,世界的目光將会再一次聚焦中国,中国也将以开放、包容的姿态迎接四海宾朋,以竞技体育为依托,密切国与国之间的友好交流。为保障北京冬奥会顺利举办,各项筹备工作都在有条不紊地推进。与此同时,一群机器人也在“摩拳擦掌”,渴望抓住这难得的机会大显身手。

2019年9月24日,由北京市科学技术委员会、北京市经济和信息化局、中关村科技园区管理委员会、北京市海淀区人民政府主办,工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心(中国软件评测中心)、国家机器人质量监督检验中心(北京)、国家应用软件产品质量监督检验中心承办的2019年北京冬奥服务型机器人创新产品测评比选大赛(以下简称机器人测评比选大赛)正式启动。本次大赛在全市范围内征集有较高技术水准、有完整落地解决方案、有较好示范作用的优秀产品,并为入选的获奖单位提供资金支持和应用示范推广等服务,为冬奥会挖掘服务型机器人应用的新模式,培育北京市服务型机器人的产业新生态。

机器人测评比选大赛启动仪式上,工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心(中国软件评测中心)机器人与智能装备测评工程技术中心主任巩潇,发布了《关于举办2019年北京冬奥服务型机器人创新产品测评比选大赛的通知》。本次大赛设置了九大应用场景,对应九个参赛小组,分别是公寓入住、颁奖、移动售货、社区配送、点菜送餐、客房服务、器械运送、导览翻译和安防巡检。大赛坚持公平、公开、公正的原则,针对九类应用场景,对产品质量特性进行综合测评比选。

机器人测评比选内容分为两部分,包括基础测评和任务测评。基础测评主要考察产品的安全可靠性,测评比选依据的是产品是否通过并获得中国机器人CR认证证书(认证类型应至少满足安全认证要求);任务测评主要考察产品的工业设计、功能、性能和智能化水平,根据应用场景特点和产品特征分别设置任务项。

经过周密筹备,机器人测评比选大赛于2019年12月16日在北京开幕。开幕式上,各参赛队伍通过抽签的方式确定了比赛顺序。本次大赛针对每个应用场景都设计了详细的任务内容,从而考验机器人的综合能力。

公寓入住场景

面对酒店顾客,机器人需要通过语音交互的方式与其交流。因此,在公寓入住场景中,测试人员会采用中英文标准测试数据库的中英文日常用语各20条与机器人进行对话,对话结束后,测试人员会站在机器人“面前”出示身份证件进行身份验证。此时,干扰人员会站在测试人员周围进行人证核查干扰,机器人需要准确识别出身份证件所对应的人员,并完成人证核查。随后,机器人登记人员信息并在系统中为其分配房间。房间确定后,机器人需要提供支付窗口。支付完成后,机器人发放房卡,打印入住凭证,房卡信息与入住凭证信息应正确无误。

为测试机器人的入住办理效率,测试人员会执行3次入住办理操作,每次操作单独计时,计算3次操作的平均时长。机器人需要具备不同语言文字的操作界面来支持入住办理。

入住办理完成后,机器人需要支持手动和人脸识别两种方式查询住宿信息。不仅如此,机器人还应提供酒店楼层设施布局、酒店地图、服务电话等信息的手动查询服务。

为测试机器人的导引能力,导引途中设置室内用探照灯干扰源、固定式障碍等干扰因素,同时会有测试人员在机器人行进途中从正面接近。机器人需要克服干扰、绕开障碍物、主动迎宾,平稳抵达导引终点。

为测试导引效率,机器人需要在两个目标点位之间完成3次往返导引,每次往返导引单独计时,计算3次往返导引的平均时长。与此同时,机器人每次返回都需要准确停靠在指定圆形区域内,以此测试机器人的定位精度。

在人员密集的场所,机器人有时会被人群包围,为测试机器人在该情况下的应变能力,在机器人执行导引任务的行进路径上,4名测试人员在机器人周围10cm处,从四个方向包围机器人,包围时间持续1分钟。被包围后,机器人需要发出适当提示或报警,并且应避免与周围人员发生碰撞。人员撤离后,机器人需要继续执行并完成导引任务。

所有任务结束后,测试人员会查看并记录机器人的集控系统结束状态信息与实际情况是否相符,包括机器人电量、位置、状态、任务执行记录、报警等信息。

颁奖场景

在实际颁奖场景中,机器人需要平稳呈送奖杯、奖牌、证书等奖品,因此应具备拥有一定承载能力的颁奖装置,并且整体外观设计应科学合理。

在机器人的颁奖装置上摆放4个盛满500ml水的无盖量杯,在此基础上,机器人依次自动执行三项任务。第一项,机器人自动跟随测试人员前行,干扰人员会在中途对机器人进行阻挡,阻挡时间持续3秒。机器人需要克服干扰,持续稳定跟随。第二项,测试人员分别以慢速、常速、快速3种步速行走,到达终点后停止,机器人进行自动跟随。途中设有3个记录点,分别记录机器人在不同点位处的跟随距离,以此计算机器人每次跟随的平均跟随距离。第三项,机器人执行600mm跟随距离的自动跟随任务。测试人员从起点出发,停止在目标圆形区域的中心点正前方600mm处,机器人停稳后,记录机器人停止点距离圆形区域中心点的距离,以此来判断机器人的定位精度。该项任务重复3次。上述三项任务全部结束后,统计无盖量杯中的剩余总水量,以此来判定机器人运行稳定性。此外,机器人还需要在手动跟随模式下执行以上三项任务,从而评估机器人在颁奖台上能够达到的人员跟随效果。

满电情况下,机器人需要在-15℃以下的环境中,负载2kg并以正常速度在规定区域中往返运行,测试人员观察机器人的运行状态并记录机器人正常运行的时长。机器人的运行表现能够反映出其低温环境适应性。

社区配送场景

机器人配送的物品通常较重,因此需要具备一定负载能力。机器人出发时需要通过短信、微信、电话等方式通知取件人。随后,机器人前往配送点,途中测试人员会从正面接近机器人,机器人应给出声音提醒。到达配送点后,机器人再次通知取件人并原地等候。验证取件人能否分别以人脸识别、验证码、二维码、点击手机APP链接、指纹等一种或几种方式取货。值得注意的是,考虑到配送物品的安全,机器人不应被随意打开取走物品。如果取件人在约定的时间内迟迟未能出现,机器人应在离开前通知取件人,随后执行下一个配送任务或返回起点。在实际场景中,可能会存在干扰信号、障碍物等不确定性因素,机器人需要克服干扰、绕开障碍物,保障配送任务顺利执行。

机器人在执行配送任务时可能会面临各种复杂路况,因此需要具备良好的通过性能。在手动操作状态下,机器人需要爬上不同角度的斜坡,越过不同高度的减速带及高槛和不同大小的条形沟壑,通过不同类型的沙区和具备一定深度的水域。

上述任务结束后,测试人员会查看并记录机器人的集控系统结束状态信息与实际情况是否相符,包括机器人电量、位置、状态、任务执行记录、报警等信息,并计算耗电量。

在室外运行的机器人,应具备良好的低温环境适应性。机器人需要在-15℃以下的环境中,以正常速度在规定区域中往返运行,测试人员观察机器人的运行状态并记录机器人正常运行的时长。机器人的运行表现可反映出其低温环境适应性。

移动售货场景

机器人需要提供不同语言文字的操作界面,方便消费者使用。同时,机器人的商品界面中应展示齐全的商品信息,简化购买操作步骤,实现支付方式多样化。若消费者购买结束后未取走商品,机器人应进行提醒。为测试机器人的售货服务综合能力,机器人需要在“售货点1”和“售货点2”之间往返运行,两点之间设有走线槽,并在到达“售货点2”时进行购买操作,每次往返运行单独计时,计算3次往返运行的平均时长。3次返回“售货点1”时,机器人均应停在指定圆形区域内。在机器人往返运行途中,若是测试人员从正面接近机器人,机器人需要给出声音提醒。

为测试机器人的自主避障能力,测试区域中设置了台阶、桌椅、垃圾桶、人形模特等临时障碍物,机器人需要在“移动售货起点”与“移动售货终点”之间往返运行3次,途中应避免碰到临时障碍物,记录机器人每次往返运行所用时长,计算3次往返运行的平均时长。

此外,机器人需要正确区分人员与人形模特,自主导航前往人员聚集区推售商品。当人员通过语音交互的方式表明无购买意向后,机器人应自主离开。

当某品类商品缺货时,机器人应提示缺货,并前往补货区进行补货。所有任务结束后,测试人员会查看并记录机器人的集控系统结束状态信息与实际情况是否相符,包括机器人电量、位置、状态、任务执行记录、报警等信息,并计算耗电量。

点菜送餐场景

机器人运送的餐食可能温度较高或容易泼溅,因此应具有相关警告标识。同时,机器人应有保护措施,防止餐食掉落或明显移位。此外,机器人应提供不同语言文字的操作界面,并支持多种点菜方式。

为测试机器人的送餐服务综合能力,机器人测评比选大赛设置了模拟实际的送餐场景,场景中设置了6套桌椅和多个不同类型的障碍物,分别模拟成人和儿童顾客及其他障碍,机器人需要绕开所有的固定设施和临时障碍,将餐食送到指定位置。测试时,机器人搭载4个盛满500ml水的无盖量杯和等同于1.2倍额定负载重量的砝码,在此场景中执行3项任务。任务1,机器人从起点送餐至3号餐桌,自主规划路径到达指定送餐位置后进行语音或视频提示,停留5秒后返回起点。任务2,机器人从起点送餐至5号餐桌,当行进路线被“堵死”时,机器人应通过适当方式提示避让,避让后继续执行任务。任务3,机器人应具备多点送餐能力,从起始点依次送餐至4号餐桌和3号餐桌,到达指定送餐位置后进行语音或视频提示,每个送餐位置停留5秒,最后返回起点。3项任务结束后记录所需时间之和及量杯中的剩余总水量以考察机器人的任务执行效率和运行稳定性。

为测试机器人的避障提示和紧急停止的稳定性,机器人搭载4个盛满500ml水的无盖量杯,在此基础上执行相应任务。机器人在直线区域,从起点出发行至终点,测试人员在固定位置接近机器人,机器人需要进行中文和英文语音提示。机器人从终点返回起点,测试人员在固定位置触发急停按钮,机器人停止后,统计量杯中的剩余总水量。

所有任务结束后,测试人员会查看并记录机器人的集控系统结束状态信息与实际情况是否相符,包括机器人电量、位置、状态、任务执行记录、报警等信息,并计算耗电量。

客房服务场景

机器人需要具备语音交互功能,测试人员采用20条日常用语与机器人进行对话,中文对话与英文对话各一轮。对话结束后,测试人员通过移动终端下单,令机器人取货送至房间1。机器人收到下单后取货送至房间1,途中会有测试人员从正面接近机器人,机器人应进行语音提示。此外,途中还会有4名测试人员从不同方向包围机器人,包围持续1分钟,机器人在被包围时应进行语音提示,并在包围解除后继续执行任务。测试人员通过机器人操作界面下单,重复机器人取货送货任务。

为测试机器人执行单个服务任务的能力,测试人员通过机器人操作界面下单,机器人收到下单后,取货送至房间1并拨打取件人电话,配送任务完成后返回至指定区域内。任务重复执行3次,计算3次任务的平均时长。

为测试机器人执行多单连续任务的能力,测试人员通过机器人操作界面下单连续任务,机器人收到下单后,取货依次送至房间1、房间2、房间3。房间1与房间2位于一层,房间3位于二层,二层设有地毯路面,機器人按顺序完成全部配送任务后返回起点。任务重复执行3次,计算3次任务的平均时长。

测试现场设置了迷宫环境,机器人需要成功完成3次穿越,每次穿越过程单独计时,计算3次穿越的平均时长。

所有任务结束后,测试人员会查看并记录机器人的集控系统结束状态信息与实际情况是否相符,包括机器人电量、位置、状态、任务执行记录、报警等信息,并计算耗电量。

器械运送场景

运送器械的机器人需要具备一定的保护措施以防止器械掉落。此外,机器人应有取件通知、身份验证等功能。

室内场景中,设置迷宫区和复杂路面区,迷宫区中设有多条通行路径和模拟成人、儿童的障碍物,机器人在装载100kg重物及4个盛满500ml水的无盖量杯的情况下,穿越迷宫区和复杂路面区,途中不得碰到临时障碍物和固定设置,到达指定区域后,通知取货并验证取货人身份,完成运送任务。任务共执行3次,每次单独计时,计算3次任务的平均时长以考核机器人任务执行效率。3次任务结束后,统计量杯中的剩余水量评价机器人的运行稳定性。

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