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《移动机器人乘梯适用性技术规范》发展报告

TechnicalSpecificationforElevatorApplicabilityofMobileRobotsDevelopmentReport

摘要

随着移动机器人在写字楼、酒店等跨楼层场景的广泛应用，其与电梯系统的兼容性问题日益凸显。当前行业面临两大挑战：一是机器人企业与电梯厂商在通讯协议、地面条件等技术对接上缺乏统一标准；二是物业方对机器人乘梯可能引发的电池安全、人员碰撞等隐患存在顾虑。特别是多地出台电动自行车禁入电梯政策后，机器人乘梯的合规性争议进一步加剧。

本报告详细分析了《移动机器人乘梯适用性技术规范》的立项背景、技术框架及行业价值。该标准首次系统规定了移动机器人在电梯环境中的安全性（含电磁兼容性）、交互接口、载重振动等关键技术指标，并创新性提出适用性等级评价体系。通过附录形式明确了呼梯接口协议、交互信息格式等实操细节，填补了GB/T37393-2019《服务机器人安全要求》在垂直交通场景的应用空白。

实施该标准将有效降低机器人乘梯事故率30%以上（行业预估数据），推动机器人+在智慧楼宇、医疗配送等领域的深度应用。报告最后提出，需结合ISO13482:2014国际标准持续迭代，以适应电梯物联网技术的发展趋势。

关键词：移动机器人；电梯兼容性；人机共融；接口协议；适用性评价

Keywords:Mobilerobot;Elevatorcompatibility;Human-robotcollaboration;Interfaceprotocol;Applicabilityassessment

正文

1.标准立项的必要性

根据中国电子学会《2023中国机器人产业发展报告》，2022年商用服务机器人市场规模达65亿美元，其中楼宇配送机器人占比38%。但在实际部署中，23.7%的故障源于电梯交互问题（数据来源：中国机器人产业联盟）。

现行标准体系存在明显断层：

-技术对接缺失：机器人厂商需单独与通力、日立等电梯企业定制开发通讯模块，单项目改造成本超5万元

-安全评估空白：现行GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》未涵盖机器人动态载荷特性

-管理依据不足：物业方参照《特种设备安全技术规范》（TSGT7001）管理时缺乏机器人专属条款

该标准的制定将直接解决上述痛点，其技术先进性体现在：

1.首创三阶安全防护机制（机械防撞+电子围栏+急停冗余）

2.兼容主流电梯协议（CAN总线、RS485、IoT无线传输）

3.建立量化评价模型（包含8个一级指标、27个二级指标）

2.核心技术内容解析

2.1安全性要求

-电池系统：参照UL2580标准，要求电池组具备IP54防护等级及热失控预警功能

-运动控制：在轿厢内最大速度限制为0.5m/s，加速度≤0.3m/s2（优于ISO3691-4:2020要求）

-电磁兼容：通过GB/T17799.1-2017工业环境抗扰度测试

2.2交互协议标准化

附录B规定的交互信息字段包括：

|字段名|数据类型|说明|

|--------|----------|------|

|Robot_ID|VARCHAR(16)|机器人唯一标识码|

|Target_Floor|INT|目标楼层|

|Weight_KG|FLOAT|当前载重|

2.3适用性等级评价

采用百分制评分，划分三个等级：

-A级（≥85分）：支持动态载荷补偿、多电梯协同调度

-B级（70-84分）：满足基础乘梯功能

-C级（＜70分）：需进行技术改造

3.主要参编单位介绍

中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院作为标准牵头单位，在垂直运输设备领域具有权威地位：

-承担十三五国家重点研发计划《电梯安全智能监管关键技术研究》项目

-主编GB/T24474-2021《电梯乘运质量测量》等12项国家标准

-建有国家电梯质量检验检测中心，拥有全球首个电梯-机器人联合测试平台

该院创新提出的电梯-机器人系统耦合动力学模型为本标准关键技术提供了理论支撑，其研发的测试装置可模拟：

-轿厢振动（频率0.5-30Hz可调）

-门机干扰（光幕响应时间≤10ms）

-突发断电（UPS切换时间＜50ms）

结论与展望

本标准的实施将产生三重效益：

1.经济效益：预计减少机器人企业30%的电梯适配成本

2.社会效益：推动物业服务标准化，降低安全管理纠纷

3.技术效益：促进机器人-电梯数字孪生技术发展

未来需重点关注：

-与《智慧电梯物联网技术规范》（征求意见稿）的协同

-适应新型磁悬浮电梯的高速场景（≥10m/s）

-探索数字李生技术在乘梯预演中的应用