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人形机器人技术要求第5部分：作业操作标准发展报告

TechnicalRequirementsforHumanoidRobots–Part5:OperationalStandardsDevelopmentReport

摘要

随着人工智能和机器人技术的快速发展，人形机器人因其类人形态和多功能性，在工业、医疗、家政服务等领域展现出巨大的应用潜力。然而，当前人形机器人的量产和广泛应用仍面临硬件集成、算法稳定性、精细化操作等多方面挑战。市场上各类人形机器人的作业操作能力差异较大，缺乏统一的技术标准，导致产品验收、监管和市场规范化存在困难。

本报告围绕《人形机器人技术要求第5部分：作业操作》国家标准的制定，探讨其立项的目的、意义、适用范围及主要技术内容。该标准旨在规范人形机器人的灵巧操作、双臂协同、移动作业、长序列执行、多机协同、操作避障及续航等关键技术要求，以推动行业技术创新、保障安全性能并促进市场规范化发展。

关键词：人形机器人、作业操作、国家标准、灵巧操作、双臂协同、移动作业、多机协同、操作避障

Keywords:HumanoidRobots,OperationalStandards,NationalStandards,DexterousManipulation,BimanualCoordination,MobileOperation,Multi-RobotCollaboration,ObstacleAvoidance

正文

1.研究背景

人形机器人因其仿人形态和多功能性，在工业自动化、医疗护理、家庭服务等领域具有广泛的应用前景。然而，当前人形机器人的发展仍面临诸多技术瓶颈：

-硬件集成难度高：手部和腿部的机械结构复杂，需更高的峰值功率和驱动能力。

-算法稳定性不足：腿部行走算法尚未完全成熟，精细化操作（如抓取细小物体）仍存在挑战。

-标准化缺失：市场上各类人形机器人的作业操作能力差异较大，缺乏统一的技术规范，影响行业健康发展。

2.标准制定的目的与意义

2.1规范市场秩序

当前人形机器人行业仍处于发展初期，不同厂商的产品在性能、功能上存在较大差异。制定国家标准有助于：

-明确产品的技术要求和质量标准，避免低质量产品扰乱市场。

-为监管部门提供技术依据，确保产品安全性和可靠性。

2.2促进技术创新

标准化的技术框架可为企业研发提供明确方向，推动行业技术进步。例如：

-优化双臂协同算法，提高作业效率。

-提升长序列执行能力，增强机器人在复杂环境中的适应性。

2.3保障安全性能

人形机器人在与物体、环境交互时，需确保操作安全。标准将规定：

-操作避障要求，防止碰撞事故。

-续航能力评估，确保长时间稳定运行。

3.标准范围与主要技术内容

本文件适用于人形机器人与物体、环境之间的交互作业操作，主要技术内容包括：

|章节|技术内容|

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

|4技术架构|整体系统架构设计|

|5灵巧操作要求|物体操作、末端执行器性能|

|6双臂操作要求|双臂协同控制、负载能力|

|7移动作业要求|行走稳定性、避障能力|

|8长序列执行要求|多任务连续执行能力|

|9多机协同要求|多机器人协作策略|

|10操作避障要求|动态环境下的避障算法|

|11操作续航要求|电池续航、能源管理|

主要参与单位介绍

中国机器人产业联盟（CRIA）

中国机器人产业联盟（CRIA）作为国内机器人行业的重要组织，积极参与人形机器人国家标准的制定工作。该联盟汇聚了国内领先的机器人企业、科研院所及标准化专家，致力于推动机器人技术创新和产业规范化发展。在本次标准制定中，CRIA牵头组织了技术研讨、实验验证及行业调研，确保标准的科学性和可操作性。

结论与展望

《人形机器人技术要求第5部分：作业操作》国家标准的制定，将有效解决当前行业面临的技术瓶颈和市场规范化问题。未来，随着标准的实施，预计将推动以下发展：

1.技术突破：促进高精度操作、智能避障等关键技术的进步。

2.产业升级：提升国产人形机器人的国际竞争力。

3.应用拓展：加速人形机器人在工业、医疗、服务等领域的商业化落地。

本标准的发布将为行业提供统一的技术规范，助力我国人形机器人产业迈向高质量发展。

参考文献

1.《机器人产业发展规划（2021-2025年）》

2.ISO/TC299机器人技术委员会相关标准

3.IEEE人机交互技术白皮书