T CAMA 53-2021 连栋温室 喷雾机器人.pdf

ICS 65 060 70 CCS B 91 团 体 标 准 T CAMA 53 2021 连栋温室 喷雾机器人 Multi span greenhouse spraying robot 2021 12 29 发布 2022 03 01 实施 中国农业机械化协会 发 布 T CAMA 53 2021 I 前 言 本文件按照 GB T 1 1 2020 标准化工作导则 第 1部分 标准化文件的结构和起草规则 的规定 起草 本文件由 中国农业机械化协会 提出并归口 本文件起草单位 苏州博田自动化技术有限公司 中国农业大学 苏州大学 国家农业信息化工程 技术研究中心 农业农村部规划设计研究院 本文件主要起草人 王蓬勃 袁挺 李伟 耿长兴 冯青春 丁小明 T CAMA 53 2021 1 连栋温室 喷雾机器人 1 范围 本文件规定了在连栋温室内从事植保作业的喷雾机器人的术语和定义 产品型号 技术要求 试验 方法 检验规则 标志 包装 喷雾与贮存 本文件适用于农业生产用连栋温室内从事植保作业的喷雾机器人的设计 研发 生产和测试 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 其中 注日期的引用文件 仅该日期对应的版本适用于本文件 不注日期的引用文件 其最新版本 包括所有的修改单 适用于本 文件 GB T 4208 外壳防护等级 IP代码 GB T 9480 农林拖拉机和机械 草坪和园艺动力机械 使用说明书编写规则 GB 10396 农林拖拉机和机械 草坪和园艺动力机械 安全标志和危险图形 总则 GB T 20721 自动导引车 通用技术条件 GB T 24677 2 喷杆喷雾机 试验方法 GB T 36239 特种机器人 术语 GB T 36321 特种机器人 分类 符号 标志 JB T 5673 农林拖拉机及机具涂漆 通用技术条件 JB T 6712 拖拉机外观质量要求 JB T 9782 植物保护机械 通用试验方法 JB T 9832 2 农用拖拉机及机具 漆膜 附着性能测定方法 压切法 3 术语和定义 GB T 36239界定的以及下列术语和定义适用于本文件 喷雾机器人 spraying robot 由电动底盘 喷雾系统 控制系统等组成 采用遥控或全自主运行模 式 通过软件操控在连栋温室 内开展作物植保喷雾作业的农业机器人 轨道 tube rail 由两根相同直径管道组成的铺设于地面的导轨装置 两根管道之间宽度固定 通常用于加热和各类 移动车辆行走 4 产品型号 喷雾机器人产品型号应按照 GB T 36321编制 由产品类别 产品功能 产品类型 主参数和改进型 号 可选 五部分组成 标记如下图所示 其中产品类别用 R 机器人 表示 产品功能用 PW 喷雾 表示 产品类型包括履带式 代号 LD 轮式 代号 LS 轨道式 代号 GD 主参数 以药液箱额定容积表示 改进代号可选 T CAMA 53 2021 2 示例 RPWG 200 表示轨道式喷雾机器人 药箱额定容积 200 L 5 技术要求 运动性能要求 5 1 1 自主导航定位精度 喷雾机器人自主导航定位精度不大于 50 mm 5 1 2 额定速度 喷雾机器人在水平地面以额定负载运行的额定速度应不小 于 1 0 m s 在温室种植区轨道上运行的 额定速度应不小于 0 6 m s 5 1 3 转向能力 喷雾机器人在地面上应具有原地 360 转向能力 5 1 4 制动性能 喷雾机器人在额定速度和额定负载条件下 制动距离应不大于 0 5 m 5 1 5 续航能力 喷雾机器人电池充电一次充满后满负载续航能力应不低于 2 h 续航时间内 喷雾机器人应能稳定 可靠工作 作业性能要求 5 2 1 药箱容积 喷雾机器人药箱容积应达到额定容积 实测容积与额定容积差异应不大于额定容积的 5 5 2 2 喷雾距离 喷雾机器人在额定工作压力下 单个喷头喷雾距离应不低于 1 5 m 5 2 3 喷雾量偏差 喷雾机器人应安装喷雾量自动调控装置 其单位面积喷雾量实际值与设定值之间的偏差应不大于 5 2 4 喷雾量分布变异系数 喷雾机器人在额定工作压力下 喷杆上单个喷头的喷雾量变异系数应不大于 15 沿喷杆方向的喷 雾量分布均匀性变异系数应不大于 20 5 2 5 喷头防滴性能 喷雾机器人的喷头应具有良好的防滴性能 在额定工作压力下 停止喷雾 5 s后 出现滴漏现象的 喷头数量应不大于喷头总数的 10 且单个滴漏喷头滴漏的液滴数应不大于 10 滴 min T CAMA 53 2021 3 安全性能要求 喷雾机器人应满足 GB T 20721安全要求 并满足以下要求 5 3 1 警报装置与安全标志 喷雾机器人运动系统的底盘 除车轮 履带外 应有遮挡 并在车体周围安装探测传感器和警报装 置 并应在遗留风险附近明显位置处设置安全标志 安全标志应符合 GB 10396的规定 5 3 2 防碰撞功能 喷雾机器人工作时 车体周围的探测传感器应能探测到车体前后方 2 m以内障碍物后自动停车报警 障碍物尺寸不小于 500 mm 高 200 mm 宽 障碍物移除后应能自主恢复行走 5 3 3 紧急停车功能 喷雾机器人应在操作面板醒目位置设置急停按钮 并优先于喷雾机器人其他所有功能 急停按钮未 经手动复位前应不能自动恢复 5 3 4 遥控距离 喷雾机器人遥控器遥控距离在正常工作条件下应不小于 120 m 并在全行程范围内控制有效 5 3 5 防护等级 外露电器元件需加装防水装置或防水等级应不低于 IP55的规定 可靠性 喷雾机器人首次故障 轻微故障除外 前平均工作时间应不小于 20 h 装配与外观质量 5 5 1 喷雾机器人装配质量应满足以下要求 运动件应运转灵活 不得有卡阻 磕碰现象 非运动件装配后不得有明显偏移 歪斜 翘曲等现象 紧固件应紧固可靠 无松动现象 5 5 2 喷雾机器人外观质量应满足以下要求 零部件应无明显伤痕 锈渍 油污及可能引起伤害的锐边 毛刺等缺陷 零件表面应色泽均匀 光洁 附着牢固 漆层厚度应符合 JB T 5673 的规定 漆膜附着力应不低于 JB T 9832 2 中规定的 级 使用说明书 使用说明书应按 GB T 9480的规定编制 至少应有以下内容 产品名称 型号 主要技术参数 包括喷雾机器人外形尺寸 额定速度 额定容积等 和生 产执行标准 有关安全使用的要求和安全警示说明 操作 检修和维护保养的信息 制造厂名称 地址及电话 6 试验方法 试验条件 试验应满足以下要求 试验场地 应选择适合喷雾机器人作业的连栋温室 或选择具备试验条件的室内进行 T CAMA 53 2021 4 试验应在硬化路面和轨道上进行 路面应平整 干燥 整洁 试验路段路面坡度的最大允许 值应小于 5 在试验路面上和轨道上分别设置测试区 测试区试验通道长度应不小于 30 m 宽度应不小于 1 5 m 在测试区的两端应有足够长的助行区域和保证安全停车的辅助区域 并能够双向行 驶 试验环境气温应在 0 40 之间 相对湿度不低于 50 试验样机应装配完好 技术状态良好 并按照产品说明书规定充满电 运动性能试验 6 2 1 自主导航定位精度试验按如下步骤进行试验 a 在试验路面测试区域内 预先标定导航轨迹 并标明预设点位置 始端线和终端线 b 设定喷雾机器人自主行走路线 预设点位置和额定速度 c 将喷雾机器人按预设路线行走 观察并记录喷雾机器人的自主行走路线 并测量喷雾机器人的 自主导航定位偏差 d 重复试验不少于 3 次 记录前后 左右两个方向上重复导航定位偏差测量值之和 并取平均 值 判断试验结果是否符合本标准规定 6 2 2 额定速度试验按如下步骤进行 a 分别在试验路面和轨道测试区域内 预先标定导航轨迹 标出始端线和终端线 b 使喷雾机器人自主导航 行驶 保持额定速度驶过始端线和终端线 记录喷雾机器人驶过始端线 和终端线的时间差 计算行走速度 c 重复试验不少于 3 次 计算喷雾机器人的平均速度 判断试验结果是否符合本标准的规定 6 2 3 转向能力试验按如下步骤进行 a 在试验场地内 测定喷雾机器人静止状态质心位置 b 操纵喷雾机器人左右驱动轮以相反方向运动 使喷雾机器人原地转向 360 c 测量喷雾机器人旋转运动时行走的圆形轨迹的圆心与喷雾机器人的质心之间的距离 d 重复试验不少于 3 次 取平均值 判断试验结果是否符合本标准的规定 6 2 4 制动性能试验按如下步骤进行 a 在平整的试验 地面上画上停止线 b 使喷雾机器人以额定速度在满载条件下运行至停止线时立即停车 c 测量喷雾机器人超出停止线部分的行驶距离 d 取 3 次试验的算术平均值 判断试验结果是否符合本标准的规定 6 2 5 续航能力试验按如下步骤进行 a 分别在试验路面和轨道测试区域内 将与额定负载相匹配的配重置于喷雾机器人工作台面 其 标准配重应不大于额定载荷 5 b 使喷雾机器人在测试区间内以额定速度连续往返运行 c 直至喷雾机器人发出电量不足报警信号 记录喷雾机器人连续作业时间 判断是否达到续航时 间要求 作业性能试验 6 3 1 药箱容积检查 使用标准量具检测药箱容积 检查实测容积与额定容积之间的差异 6 3 2 喷雾距离测试 喷雾机器人在额定工作压力下 喷头按实际使用高度和能达到的最大喷雾距离或喷幅的角度配置 将方形杯式雾量承接器 上口面积为 10 cm 10 cm 或直径 10 cm的圆形承接器置于喷雾距离的估计区 间 喷雾 2 min 计算每分钟每平方厘米面积上的喷雾量 喷雾量等于 0 04 mL min cm2 的最远边界到 喷嘴的水平距离即为喷雾距离 T CAMA 53 2021 5 6 3 3 喷雾量偏差测试 在额定工作压力下以方形杯式雾量承接器 上口面积为 10 cm 10 cm 承接雾液 每次测 量时间 3 min 计算每分钟平均喷雾量 重复 3次取平均值 再计算喷雾量偏差 6 3 4 喷雾量分布变异系数 喷雾量分布变异系数测试应按照 JB T 9782 规定的方法进行 6 3 5 喷头防滴性能测试 喷头防滴性能测试应按照 GB T 24677 2 规定的方法进行 安全性能试验 6 4 1 警报装置性能试验 警报装置性能是在正常作业状态下 确认下列各种警报装置工作性能 自动运行指示灯 启动报警 运动报警 异常报警 6 4 2 防碰撞功能试验 在喷雾机器人的运行路线上设置障碍物 高 500 mm 宽 200 mm 使喷雾机器人按照预定路线 行 走 观察喷雾机器人行走过程中遇到障碍物是否停止 将障碍物移除后 观察喷雾机器人是否自主恢复 行走 6 4 3 紧急停车性能试验 紧急停车性能测试是以规定速度自主运行的喷雾机器人在直线轨迹上预先标志的地点按下急停按 钮后 喷雾机器人紧急停车 测试从标志位置到停车位置的距离 6 4 4 遥控距离试验 在测试场地内 用遥控器操纵喷雾机器人启动 行走和停止 检查遥控器在喷雾机器人作业全过程 内控制的灵敏 有效性 不断增大遥控器与喷雾机器人之间的距离 直至操纵无效 记录遥控距离 至 少取 3次试验的算术平均值 判断试验结果是否符合本标准的规定 6 4 5 防护等级检查 喷雾机器人防水等级检查应按照 GB T 4208 规定的方法进行 可靠性试验 在正常作业状况下考核喷雾机器人累计工作时间为 50h 测定喷雾机器人发生首次故障 轻微故障 除外 前的平均工作时间 按公式 1 计算喷雾机器人首次故障前平均工作时间 1 1 1 1 式中 首次故障前平均工作时间 单位为小时 h 试验喷雾机器人台数 试验期间发生首次故障的喷雾机器人台数 第 i台喷雾机器人发生首次故障时的累计工作时间 单位为小时 h 实验结束时 未发生故障的喷雾机器人累计工作时间 即 50h 当 0时 规定 T CAMA 53 2021 6 装配与外观质量检查 6 6 1 喷雾机器人以额定负载 额定速度运行 30 min 之后 采用目测 手感等方式进行检查 测定 6 6 2 紧固件连接牢固程度采用常规扳手进行检查 6 6 3 涂漆层厚度按 JB T 5673 的规定测定 漆膜附着力的测定按照 JB T 9832 2 的规定进行 使用说明书检查 使用说明书按 5 6规定内容逐项检查是否齐全 7 检验规则 出厂检验 7 1 1 喷雾机器人应经制造厂质量检验部门检验 并附有产品质量合格证方准出厂 7 1 2 喷雾机器人出厂前应全部进行出厂检验 检验项目见表 1 全部检验项目均应合格 型式检验 7 2 1 有下列情况下之一时 应进行型式检验 新产品定型鉴定或产品转厂生产 正式生产后 如结构 工艺 材料有较大的改变 可能影响产品性能 工装 模具的磨损可能影响产品性能 成批生产的喷雾机器人应定期抽检 至少每年一次 每一次不少于 2 台 出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时 产品长期停产后 恢复生产时 质量监督机构提出进行型式检验要求时 7 2 2 型式检验的样机应从出厂检验合格的产品中随机抽取 数量不少于 2 台 抽样基数不少于 5 台 7 2 3 型式检验项目按表 1 规定 按其对产品质量的影响程度 分为 A B C 三类 A 类为对产品质 量有重大影响的项目 B 类为对产品质量有较大影响的项目 C 类为对产品质量有一般影响的项目 表 1 检验项目分类 项目分类 检验项目 对应条款 出厂检验 型式检验 类 项 A 1 警报装置与安全标志 5 3 1 2 防碰撞功能 5 3 2 3 紧急停机功能 5 3 3 4 遥控距离 5 3 4 5 额定速度 5 1 2 6 制动性能 5 1 4 7 药箱容积 5 2 1 8 喷雾距离 5 2 2 9 喷头防滴性能 5 2 5 B 1 自主导航定位 5 1 1 2 转向能力 5 1 3 3 续航能力 5 1 5 4 喷雾量偏差 5 2 3 5 喷雾量分布变异系数 5 2 4 6 防护等级 5 3 5 7 可靠性 5 4 C 1 装配质量 5 5 1 2 外观质量 5 5 2 3 使用说明书 5 6 T CAMA 53 2021 7 7 2 4 抽样判定方案按表 2 的规定进行 表中接收质量限 AQL 接收数 Ac 拒收数 Re 均按计点法 即 不合格项次数 计算 采用逐项考核 按类别判定的原则 若各类不合格项次小于接收数 Ac 时 判定 该产品合格 若不合格项次大于拒收数 Re 时 判定该产品不合格 表 2 抽样判定方案 检验项目类别 A B C 检验项目数 9 7 3 样本量 2 AQL 6 5 40 65 Ac Re 0 1 1 2 2 3 8 标志 包装 运输与贮存 标志 标志内容应清晰可见 并牢固地固定在喷雾机器人的明显位置上 至少应包括以下内容 名称 型号 主要技术参数 制造厂名称 地址 生产日期或编号 产品执行标准 包装 8 2 1 包装应牢固可靠 便于喷雾 并有防潮防压措施 8 2 2 技术文件 产品说明书 装箱单 出厂合格证 和备件 随机工具 安全防护用具应齐全 产 品说明书应与产品一致 8 2 3 包装箱外面至少应标明以下内容 产品型号 名称 产品数量 毛质量 单位为千克 kg 包装箱体积 长 宽 高 单位为 mm 制造厂名称 地址 不得倒置 小心轻放 向上 防潮 和 防压 等标志 运输与贮存 8 3 1 喷雾机器人装运时 对附件 备件 随机工具及喷雾中须拆下的零部件 应进行分类包装 标 识 应保证喷雾机器人 包括附件 备件和随机工具 在装卸和运输中不发生损坏 8 3 2 喷雾机器人应贮存在通风干燥的室内场所