機器人與人工智能在檢驗檢測行業中的應用

科技是推動社會發展核心驅動力，人類社會也隨着一輪又一輪的科技革命，逐漸邁向更為智能化的時代。在檢驗檢測行業，人工智能和機器人技術同樣是促進產業實現轉型升級的有效推動力。

近年來，機器人的核心技術突破明顯。以往，傳統工業機器人主要依從一系列控制指令完成任務，隨着人工智能技術在感知、人機交互、行動控制、智能決策等領域的發展，機器人在也逐步升級。例如通過機器人視覺能夠讓分揀機器人更的識別，傳感系統可以感知周邊環境等。

根據國家工信部的統計數據顯示，2020年我國工業機器人完成產量237068台，同比增長19.1%；全國規模以上工業機器人製造企業營業收入531.7億元，同比增長6%，實現利潤總額17.7億元，同比下降26.9%，降幅較去年前三季度收窄24.4個百分點。2020年12月，全國工業機器人完成產量29706台，同比增長32.4%。隨着人工智能等先進技術的快速發展，機器人迅速從工業領域向服務行業滲透，服務機器人展現出比工業機器人更為廣闊的市場空間。

此外，人工智能也正以的速度向前發展。近期美國的IT和互聯網公司都加大了對機器人和人工智能領域的投入，包括Google、FaceBook、微軟等跨國企業。我國把“人工智能”一詞也寫入國了家“十四五”規劃綱要。人工智能進入爆髮式增長的拐點。

那麼，機器人與人工智能與檢驗檢測行業有什麼必然聯繫呢？從發展現狀來看，我國的檢驗檢測市場化機制正在形成，國內第三方檢測也逐步放開，一切都呈現出鍵入佳境的趨勢。但與此同時，相關人士也發現，檢驗檢測行業的集中度較低，國有、外資、民營檢測檢測機構三分市場，檢驗檢測行業亟需通過機制改革和技術創新進行資源整合，勞動密集型、自動化、智能化和標準化程度也有待進一步提高。

隨着勞動力價格的上漲，中國製造業的“人口紅利”正在不斷消失，同時，技術進步和產業升級導致“機器”成本逐漸降低，“機器換人”已經成為一種新的發展趨勢。SGS等檢測機構已經陸續開發了基於機器人的智能化檢測系統。利用機器人的優勢，可達到極高的效率、精度和一致性，同時有效降低人工操作及人為錯誤對檢測質量和效率的影響。

此外，在勞動強度大，環境惡劣的情況下，智能機器人的使用顯得尤為重要。例如在集裝箱檢驗檢疫熏蒸處理上，基於智能移動機器人平台能夠取代人力完成溴甲烷、磷化氫、乙酸乙酯等熏蒸劑的投放、濃度檢測、環境殘留檢測等工作，把作業人員從有毒有害危險及惡劣的環境中解放出來。

在人工智能與檢驗檢測行業的結合上，人們利用VR、AR、MR等技術形成全新的檢驗檢測培訓認證體系。基於人工智能全新模式的檢驗檢測培訓認證模式將為檢驗檢測行業帶來的發展契機，在觀察性學習、操作性學習、社會性學習和研究性學習中都具有廣闊的應用前景。廣闊的檢驗檢測市場前景更凸顯了引領行業走向智能化的必要性，通過智能協作機器人操作提高檢測準確度和效率，藉助智能化延伸第三方檢測的價值鏈條，為相關行業決策提供第一手生產資料，都將有力促進檢驗行業的變革和崛起。在未來檢驗檢測互聯網大數據時代，要想成為時代的弄潮兒，必須打造“人無我有、領先一步，人有我專、技高一籌”的核心競爭力，才能立於不敗之地。

當今檢驗實驗室智能化可選方案、路徑大致有三種：

A、任務單一、所用儀器設備品種不多，且有相關儀器設備廠家，提供多種可選的整合系統方案，構建整合型的實驗室智能化；

B、由實驗室智能化機器人/系統，代替工作人員，按智能化的測試方法、程序、流程，由機器人實現儀器設備運行，構成智能化實驗室；

C、AI技術已融合、賦能於所用的儀器設備，由一個人工智能機器人/系統，完全代替工作人員，甚至於代替研究人員、專家，構成和達到完全人工智能化實驗室。

機器人一般分為服務類機器人和工業機器人，服務類機器人多指用來服務人類生活需求的機器人，而工業機器人一般是用於生產需求的。本文中的機器人指工業機器人，雖然形態不同外貌各異，卻都是實現實驗室自動化的非常重要的工具。通常情況我們會用自由度/關節來對機器人進行標記，類同人類的手臂一樣，自由度/關節越多，靈活度越好。而在國內實驗室中，我們也時常可以看到機器人的身影。在科學儀器領域，也有多家企業推出了不同功能的機器人，我們將舉例介紹並進行簡要分析。

Tecan的全自動液體處理工作站備註2中使用的液體處理機械臂，是臨床中常見的三個自由度的機器人形式，其優點就是高通量移液，一次處理很多樣本，甚至可以增加3個機械臂（機械抓手）來提升樣品處理速度，可以大幅提高工作效率和移液準確性。

移液機械臂 圖片來自：Tecan官網

Thermofisher的SCARA機械臂不同於上圖中的機械手只有3個維度的自由度，該SCARA機械臂有4個自由度備註3。值得一提的是該機械臂上配置了視覺部分，可以進行視覺示教，這對於實驗員的操作是非常友好的。

Spinnaker 圖片來自：Thermofisher 官網

除了少數廠商開發自有的專用機械手外，更多的企業選擇使用市面上技術非常成熟的通用型機械手。像前文中提到的機器人研究員，是採用的7軸機器人，機器人的下方是可定位控制櫃，該機器人有7個自由度，靈活性非常好，價格也較為昂貴。

島津前不久也推出了直讀/熒光儀自動化系統中使用了通用型機械手備註4。XYZ機械手有三個自由度，這對於實驗室中部分流程而言已足夠，且性價比較高，可以用於樣品在既定位置的搬運、移動等工作。六軸機械手擁有6個自由度，因此擁有很好的靈活度和速度，應用範圍也更為廣泛，可以完成更為複雜的流程和工作，一般可達速度在2m/s。

六軸機械手 圖片來自：島津官網

XYZ機械手 圖片來自：島津官網

除了分析儀器企業，很多設備集成商也在積極布局實驗室機械手。例如去年艾法史密斯在海螺水泥集成的智能實驗室，使用六軸機械手完成樣品的傳送過程，最終完成樣品的檢測。

海螺水泥智能集成實驗中心

Instron的試驗機也使用了六軸機械手來組建全自動測試系統。

Instron 的機械臂測試系統 圖片來自：Instron 官網

有些機器人已經在不同的領域大放異彩，雖還為應用於實驗室，但對於未來的智能實驗室擁有很大的應用前景，下面我們來簡單舉例介紹。

ABB的雙臂機器人YuMi，是一款人機協作型機械臂，不同於普通的機器人，該機器人有14個自由度，在協作型機器人中速度很快，也非常靈活。這在未來實驗室中處理一些複雜的動作較有優勢。

ABB的YuMi 圖片來自：ABB官網

並聯機器人，俗稱蜘蛛手，一般會用來分揀流水線上的產品，配合視覺系統後，蜘蛛手如虎添翼，分揀速度非常快。這款機器人適用於未來第三方檢測機構流水線式檢測的分揀中，可以大幅減少人工成本。

Fanuc的並聯機器人 圖片來自：Fanuc官網

大型物流倉庫中的滿地奔忙的幾百個AGV小車，也是當前機器人中炙手可熱的類型。類似的傳送式機器人已經才部分的第三方檢測機構中布局，從倉儲、耗材、樣品到檢測的流程可以全部由這類機器人來完成，準確性和效率都會有大幅提升。實驗室內部傳統的標本傳遞一般都由人工搬運，這種方式效率較低，而且需要消耗人力，對於一些TAT時間要求比較短、有頻繁的標本傳送要求以及空間比較大的實驗室，應用智能機器人運送系統則能有效解決這類問題，有利於提高工作效率，保證TAT。智能機器人標本運送系統集中了傳感器技術、移動技術、操作控制技術、人工智能等技術，相當具有人的眼、耳、皮膚的視覺傳感器、聽覺傳感器和觸覺傳感器，通過這些系統感知環境、進行動態決策與規劃、實施行為控制與任務執行。

實驗室內智能標本運輸機器人 圖片來源：CGTN

此外，還有水下機器人、倒裝機器人、高/低溫機器人、食品用機器人等等用於各種行業的各種特殊需求。

高低溫實驗協作機器人 圖片來源：中科院

福特汽車“Robutt”模擬機器人測試座椅耐久度裝置，是一款能夠模仿人類臀部動作的機器人測試裝置，它能代替傳統老式的上下移動的氣壓缸測試設備，可有效的進行相關的座椅壽命耐久性測試項目，它能夠完美模擬駕乘人員進出車輛時的運動狀態，以及就座時的各種姿勢。

“Robutt”依據中等身材男性的臀部尺寸打造，可以模擬大部分駕乘者的體驗效果。並且可進行多達25,000次的就座起身動作，以此測試座椅使用10年的損耗程度，整個測試過程僅需3周即可完成。這種頻率，對於真人來說是不可能完成的，即使是超人，也得望而卻步。

它的工作原理和流程簡單來說是這樣的：工程師利用一種能夠感應壓力的特製墊子，分析並確定最適合消費者的坐姿。通過這個壓力墊收集的數據，“Robutt”便可模擬最常見的上下車動作和乘坐姿勢，測試座椅面料耐磨損程度。福特也表示，該測試已經開始應用於福特汽車在歐洲的所有車型。

機動車座椅耐久性測試機器人 圖片來源：福特汽車

以下檢驗檢測應用系統為Delta德爾塔儀器公司實際開發項目案例：

智能門鎖壽命耐久性測試系統

一、設備用途：

電子/指紋門鎖壽命耐久性測試系統用於對電子防盜鎖等產品進行生物識別開門、指紋開門、鑰匙開門、密碼開門，磁卡開門、人臉識別開門、機械鑰匙開鎖等模擬用途行為測試，本系統提供多種測試模式可供試驗選擇，符合GA374-2019、GB 21556-2008 鎖具安全通用技術條件，JG/T 394-2012，IEC 62692 數字門鎖系統標準，UL294門禁系統、UL1037，BHMA A156.25，BHMA A156.13，BHMA A156.36等相關標準試驗要求。專為密碼電子門鎖，指紋電子門鎖，刷卡智能門鎖研發設計的一體化壽命測試系統；符合標準：JG/T394-2012《建築智能門鎖通用技術要求》中的反覆啟閉次數6.14。

二、主要符合標準：

1） GA374-2019《電子防盜鎖》標準中第5.10章節“耐久性”要求；

2） GA701-2007《指紋防盜鎖通用技術要求》標準中第7.5.1.3“電池容量及欠壓指示試驗”要求；

3） JG/T394-2012《建築智能門鎖通用技術要求》標準中第6.14“反覆啟閉次數”試驗要求。

三、機器人測試原理：

電子/指紋智能門鎖壽命耐久性測試系統採用協作六軸機器人作為驅動模擬還原實際開鎖場景，機械手臂整個結構為空間關節型，具有多個自由維度，能對被測電子鎖實現精確定位。機械手臂採用硬鋁合金材料製成，為空心管件結構，這樣既可保證手臂有較高的剛度，也可降低手臂的重量，減小電機的負載。控制系統由PLC設定與控制伺服電機的動作時序，併兼有計時、計數功能，由機械手臂的感應開關來檢測各個工作點的狀態，並判斷試樣電子鎖具的好壞，從而作出相應的處理。

四、技術特點：

1、利用伺服電機作為傳動動力源；系統驅動採用協作六軸機器人作業，靈動自由，觸手可及，可配合傳感器、深度學習，進行電子鎖多維動作的檢測試驗；

2、採用六軸機器人多維度運轉，可真實的模擬人的手臂、手指動作；

3、利用高彈性硅膠指紋膜代替手指解鎖指紋，指紋範圍廣泛，更具真實模擬效應；

4、將各種類別的防盜電子鎖、智能電子鎖、指紋鎖等產品均可在一套系統上分別進行實驗；

5、本系統可24h全天候對試樣進行測試，無需人工值守，極大的提高檢測效率，解放了勞動力；

6、具有斷電保護功能，上電後不需人工干預可繼續試驗；

7、可對開關實驗進行次數記錄和時間記錄；

8、具有實驗次數預置和實驗時間預置功能；

9、具有實驗完成和出錯報警功能；

10、一次性投入，後期維護費用低，終身免費軟件升級，降低了實驗的檢測成本；

11、系統的主要配置部件， 如驅動電機、觸摸屏、PLC、數據採集卡等關鍵部件均應採用國際知名品牌， 以提高設備的檔次及可靠性， 滿足有關試驗等的要求；

12、系統的電壓、電流，溫度，力值、頻率等各項技術參數精度要求符合CTL-251B的要求。

五、機器人測試步驟：

1、指紋開鎖測試流程：

A. 上提外把手打出方舌

B. 門內保險鈕打出保險

C. 向上推開外殼滑蓋上電

D. 按壓指紋鍵

E. 下壓把手

F. 移動模擬門開門

G. 向下推開外殼滑蓋上電

H. 把手複位,機械臂施加 50N力關上模擬門

2、密碼開鎖測試流程：

A. 上提外把手打出方舌

B. 門內保險鈕打出保險舌

C. 向上推開外殼滑蓋上電

D. 按壓虛擬密碼鍵

E. 下壓把手

F. 移動模擬門開門

G. 向下推開外殼滑蓋上電

H. 把手複位, 機械臂施加 50N力關上模擬門

3、磁卡開鎖測試流程：

A. 上提外把手打出方舌

B. 門內保險鈕打出保險舌

C. 向上推開外殼滑蓋上電

D. 刷卡

E. 下壓把手

F. 移動模擬門開門

G. 向下推開外殼滑蓋上電

H. 把手複位, 機械臂施加 50N力關上模擬門

4、AI人臉識別開鎖測試流程：

A. 啟動模擬頭像發熱系統

B. 掃描人臉識別模組

C. 上提外把手打出方舌

D. 門內保險鈕打出保險

E. 向上推開外殼滑蓋上電

F. 下壓把手

G. 移動模擬門開門

H. 把手複位，機械臂施力關上模擬門

5、機械鑰匙開鎖測試流程：

A. 插入機械鑰匙

B. 順時針轉動鑰匙打出方舌開啟門鎖

C. 逆時針轉動鑰匙關閉門鎖

家用電器門開關壽命耐久性測試系統

一、設備概述：

家用電器門開關壽命耐久性測試系統能夠符合 IEC60335-1/GB4706.1《家用和類似用途電器的安全第 1 部分 ：通用要求》、IEC60335-2-24:2007/GB 4706.13-2014 《家用和類似用途電器的安全 製冷器具、冰淇淋機和製冰機的特殊要求》、IEC60335-2-7/GB4706.24-2008《家用和類似用途電器的安全 洗衣機的特殊要求》以及 GB/T 8059-2016《家用和類似用途製冷器具》標準中第10章節“門、蓋和抽屜的耐久性試驗”等要求。本測試系統是根據各類電冰箱、洗衣機、微波爐、烤箱、消毒櫃的門鎖扣及鉸鏈的使用壽命的標準測試要求而設計製造的一款智能機器人自動測試設備，系統你那個根據被測冰箱、洗衣機的不同規格要求，靈活並全面地進行各類指標設置、動作模擬。

二、測試原理：

智能開關門壽命耐久性測試系統利用當前最先進的協作六軸機器人作為驅動模擬還原被測冰箱、洗衣機等產品實際開關門的真實場景，協作機械手臂整個結構為空間關節型，具有多個自由度，能對被測產品實現精確定位。機械手臂採用硬鋁合金材料製成，為空心管件結構，這樣既可保證手臂有較高的剛度，也可降低手臂的重量，減小電機的負載。控制系統由PLC設定與控制伺服電機的動作時序，併兼有計時、計數功能，由機械手臂的感應開關來檢測各個工作點的狀態，並判斷試樣的好壞，從而作出相應的處理。

三、系統技術特點：

1、利用進口超靜音伺服電機作為傳動動力源，採用六軸機器人多維度運轉，可真實的模擬人的手臂、手指進行的開關門動作；

2、科技是第一生產力，智能機器人走入普通安規實驗室，盡顯實驗室高端風範；

3、將各種類別的電冰箱、洗衣機、微波爐、烤箱、消毒櫃等產品均可在一台實驗系統上進行實驗；

4、可24h全天候對試樣進行測試，無需人工值守，極大的提高檢測效率，解放了勞動力；

5、具有斷電保護功能，上電後不需人工干預可繼續試驗；

6、可對開關實驗進行次數記錄和時間記錄，具有實驗次數預置和實驗時間預置功能；

7、具有實驗完成和出錯報警功能；

8、一次性投入，後期維護費用低，終身免費軟件升級，降低了實驗的檢測成本。

四、測試步驟及技術參數：

1、試驗開關門測試程序：

A. 裝入試驗用負載（冷凍試驗包）

B. 門開啟（開啟角度從0°到5°～15°之間）

C. 門自由開啟

D. 門關閉（從開啟角45°到40°～35°之間）

E. 門自由關閉

F. 循環開啟門

2、試驗工位：可根據客戶要求測試一台或多台試樣；

3、系統測試驅動：工作方式採用六軸機器人操作，靈動自由，觸手可及，可配合傳感器、深度學習，進行門啟閉三維動作的檢測作業；

4、六軸機器人最大負載：5Kg；

5、機器人工作半徑：900mm；

6、機器人本體額定電流 7.3A 額定電壓 DC48V

7、工作最大速度：3m/s

8、機器人關節活動範圍： J1 ±360° J2 ±360° J3 ±160° J4 ±360° J5 ±360° J6 ±360°；

9、關節最大速度(°/s) J1 180°/s J2 180°/s J3 180°/s J4 180°/s J5 180°/s J6 180°/s；

10、機械臂末端： I/O DI 2 DO 2 AI 2 AO 0；

11、重複定位精度 ±0.03mm；

12、控制軸數：6 軸+外部擴展軸；

13、機械手與門的固定方式：真空吸盤或定製硅膠夾具；

14、通訊方式：TCP/IP, Modbus, EtherCAT, 無線網絡；

15、試驗次數：0～99999999次可預設；

16、試驗頻率：0～15次/min可預設；

17、控制及操作：電腦智能程序控制操作；

18、設備電源：AC220V 50/60 Hz；功率：1.25KW；

19、外形尺寸：（W*D*H）約1250×750×1650mm；

20、重量：約375Kg。

智能馬桶耐久性測試系統

應用於台州的國家智能馬桶產品質量監督檢驗中心（浙江）——智能馬桶耐久性測試系統相比傳統檢測設備，該系統創新性的採用了機械視覺及機械手，可節約檢測人員安裝時間80%以上，目前，該系統已經應用於國家智能馬桶產品質檢中心的日常檢測過程及企業產品定型中。

智能馬桶耐久性測試系統適用於對智能馬桶/智能坐便器蓋和圈之開、合壽命（包含慢落類）測試，座圈搖擺測試，強壓測試的驗證；以及可對智能馬桶遙控器開關壽命耐久性進行測試驗證。

一、依據標準：

JG/T285-2010坐便潔身器

GB/T23131-2019電子坐便器

CBMF15-2019智能坐便器

GB/T34549-2017衛生潔具智能坐便器

JD0001-2016智能坐便器座圈

二、檢測項目：

GB/T23131-2019電子坐便器：整機壽命（耐久性）

JG/T285-2010坐便潔身器：機械強度、可靠性試驗

GB/T34549-2017衛生潔具智能坐便器：機械強度、整機壽命

CBMF15-2019智能坐便器：機械強度、整機壽命

JD0001-2016智能坐便器座圈：整機運行耐久性

鋁合金門窗耐久性測試系統

一、設備概述：

新國標鋁合金門窗耐久性測試系統滿足標準 GB/T8478-2020《鋁合金門窗》標準中第6.6.9、第6.6.10條款的全部要求，同時能夠滿足 GB/T39529-2020《系統門窗通用技術條件》及 GB 17565-2007《防盜安全門通用技術條件》。適用於門窗力學性能為活動扇在機械力作用下保持正常使用功能的能力，能根據門、窗的開啟形式和使用特點進行模擬確定其力學性能的各項試驗要求。本測試系統可用於替代傳統建築門窗檢驗驗室的用氣缸和電機驅動的體積笨大、功能單一的壽命試驗機，一機多用，檢驗方法和實現測試功能的手段靈活多變，可實現多種規格多種形式的門窗及五金件的壽命耐久性試驗，並可拓展為家用電器門蓋、防盜門、高鐵動車車門、汽車車門及其零部件等啟閉耐久性試驗，應用領域廣泛。

二、設備主要功能:

2.1滿足防盜門、鋁合金門窗的力學性能試驗(啟閉力)試驗要求；

2.2滿足防盜門、鋁合金門窗的“反覆啟閉耐久性試驗”試驗要求。

三、主要技術參數:

3.1、精度:0.1N

3.2、變形測量範圍：≥20mm

3.3、夾具應滿足 GB/T8478-2020《鋁合金門窗》標準中表 9、表 10中所列舉的所有形式門窗的夾具。

3.4、試驗次數 0～9999999次,可設定,帶斷電記憶功能；

3.5、門窗安裝框架兩套；

3.6、門窗(扇)開啟速度:0.2m/s～0.5m/s可調；

3.7、開啟力:實時顯示,可設定最大值,0～100ON；

3.8、開啟位置停頓時間:1s～4s可調；

3.9、外開門窗最大尺寸：（高*寬*厚）2400*2000*150mm；

3.10、提升推拉門窗最大尺寸：（高*寬*厚）2400×2000×150mm；

3.11、設備外形尺寸：（長*寬*高）4200mm*2500mm*2800mm；

3.12、啟閉耐久性試驗：通過六軸機器人測試系統控制門窗進行各項試驗。

四、設備附件配置:

4.1六軸機器人控制系統 1套

4.2開門夾具 1套

4.3試件框架 1套

4.4控制櫃 1套

4.5電腦 1套

4.6樣品試驗安裝工具 1套

傢具綜合力學智能測試系統

傢具綜合力學檢測機器人系統面向傳統的數控加工行業運動控制技術而升級研製出的具有開放結構、能結合具體應用要求而快速重組的運動控制系統，採用基於網絡的開放式結構，利用 DSP 的計算能力，進行複雜的運動規劃、高速實時多軸插補、誤差補償和運動學、動力學計算，實現運動控制的高精度、高速度和平穩運動。從而實現對傢具如：（桌子、椅子、柜子、床）的力學性能測試。 針對傢具力學性能測試模擬傢具在正常使用和習慣誤用時，各部位受到一次性或重複性載荷的條件下所具的強度或承受能力的試驗。 對試樣四邊以規定的力值進行反覆循環加載。一定次數後,檢查試樣結構,功能等方面是否存在損壞,籍此了解產品的性能及缺陷。

柜子及櫃門耐久性測試系統機器人

柜子及櫃門耐久性測試系統機器人用於模擬柜子，櫃類傢具在日常使用時承受載荷的條件下，所具有的抗傾翻能力。柜子及櫃門耐久性測試系統機器人適用於對柜子及櫃門的強度、疲勞及耐久性測試。機器人測試加載墊：直徑200mm。

依據標準：

GB/T 10357.5-2011《傢具力學性能試驗 第5部分:櫃類強度和耐久性》

l7.1.2.1拉門垂直加載試驗

l7.1.4拉門耐久性試驗

GB/T10357.4-2013 4.4 櫃類穩定性

GB/T10357.4-2013 4.5.2 活動部件打開時的加載穩定性試驗

GB/T 18884.3-2015 4.6.2.7 櫃門耐久性試驗

GB/T 29498-2013 5.4.5.4 木門反覆啟閉耐久性能

辦公椅耐久性測試系統機器人

椅子耐久性測試機器人系統適用於對辦公椅的強度耐久性進行測試，座面、椅背耐久性聯合測試，扶手枕靠耐久性, 靠背、扶手衝擊，向前穩定性能。配套夾具可輕鬆方便調整加載位置以適應不同規格的試樣,定位把手方便定位,提高工作效率，試樣裝夾無需工具配合，簡單快捷方便。

床墊耐久性測試系統機器人

床墊耐久性測試系統機器人適用於對床墊墊面中心睡眠區域採用一定重量的輥筒進行滾壓測試，模擬睡眠過程中人體翻滾情況對床墊造成的影響，對床墊邊部以規定形狀的加載墊及規定的力值進行加載耐久性測試，模擬使用者坐於床墊邊部，臀部對床墊進行加載而造成的影響。進行一定次數的加載後，對比測試前後墊面高度，圍邊高度，硬度的變化及床墊損壞的情況，以評定床墊的質量。

測試項目：包括以下測試及測量項目：

1.墊面耐久性測試

2.邊部耐久性測試

3.床墊高度測量

4.硬度值測量

床墊回彈性測試系統機器人

床墊回彈性測試系統機器人適用於模擬彈簧床墊在使用中遭遇人體臀部的衝擊，以評估其疲勞壽命性能。用臀部造型的衝擊頭在床墊和盒彈簧單元的表面施加可重複、可控制和計數的撞擊,測量床墊和盒彈簧單元的支撐堅固程度,利用床墊表面形成的凹窩來測量床墊和盒彈簧單元的變形。床墊回彈性測試系統機器人使用特定的加載塊反覆對床墊進行衝擊, 評估其耐用性和彈簧的堅牢保持度。

沙發耐久性測試系統機器人

沙發耐久性測試系統機器人是用於模擬日常使用情況下，沙發對長期重複性載荷的承受能力。沙發耐久性測試系統機器人主要是試驗沙發的座，背，扶手的耐久性。試驗時將一定形狀，質量的加載模塊，以規定的加載形式，頻率，分別對座，背，扶手表面重複加載。

沙發耐久性測試系統機器人技術參數：

1.座面加載模塊：50kg直徑200mm衝擊面R341mm

2.背面加載模塊：200mmx100mm

3.扶手加載模塊：直徑50mm

4.配 重 塊：70kg，直徑350mm

5.加 載 頻 率：0.33Hz～0.42Hz(20～25次/min)

6.背部加載塊間距：300mm

7.扶手加載角度：45度

汽車座椅疲勞耐久性測試系統

汽車座椅疲勞耐久性測試系統機器人應用最先進的協作機器人技術及自動控制與測量融入到汽車座椅的疲勞測試中，實現座椅測試與測量的一體化及自動化，可以做到對於動作過程的位置及力量的精確控制，在動作的過程中完成特性參數的測量。該系統可通過機器人驅動控制對座椅以一定的速度，一定的負載反覆衝擊，對座椅耐久性能、座椅安全性能方面的試驗。

汽車座椅疲勞耐久性測試系統適用於國家標準 GB15083-2004 及專業標 ZBT26008 中規定的汽車座椅耐久性能試驗的測試；其性能指標完全可以滿足國內外標準，例如 ECER17（歐共體法規）、FMVSS207（美國聯邦法規）、國標以及德國大眾公司EP標準中對座椅耐久性能、座椅安全性能方面的試驗要求。

測試項目：

1、汽車座椅坐墊耐久性試驗；

2、汽車座椅坐墊靜剛度試驗；

3、汽車座椅調角器交變載荷耐久性試驗。

主要技術參數：

1、加載行程：0～600mm；

2、加載負荷：0～200Kg(或指定）；

3、加載頻率 0～30次/分鐘。

汽車車門開閉耐久性試驗系統

汽車車門開閉耐久性試驗系統主要用於小型乘用車、SUV（越野車）、商務MPV的側開車門、發動機罩、後背門（行李箱蓋）和加油口蓋的開閉耐久性試驗；以驗證四門兩蓋系統結構與強度是否滿足產品設計要求。

一、依據標準：

1）GB15086《汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗方法》

2）QC/T 586《汽車門鉸鏈》

3）QC/ T323《汽車門鎖和陳保持件》

4）QC/T 627《汽車電動門鎖裝置》

5）QJQ 6136-2010 《開閉件系統可靠性試驗方法》

6）Q/JSKW-B-0028-2020《乘用車開閉件耐久試驗規範》

註：未標年份的標準採用頒布、修訂或正在修訂的標準

二、試驗項目：

1）側門開閉耐久試驗；

2）發動機蓋開閉耐久試驗；

3）行李箱蓋開閉耐久試驗；

4）關門速度性能試驗；

5）關門力性能試驗。

智能機器人全自動衝擊試驗系統

智能機器人全自動衝擊系統集成了金屬材料力學衝擊試驗機、自動控溫低溫槽、視覺定位、機器人、分揀收集裝置及信息管理軟件等系統，在人工進行批量試樣的上料、組批及下達任務後，系統將自動進行試樣的降溫、保溫、上料、衝擊，並在試驗完成後自動上傳試驗數據，實現了全自動衝擊試驗。

智能機器人全自動衝擊系統的結構如圖所示，由機器人對衝擊試樣的參數進行設定：試驗時間(從冷卻環境到完成衝擊)小於4.5s；衝擊試樣缺口對稱面偏離砧座中點不大於0.1mm(行業要求不大於0.5mm)。試驗完成後，系統會得出衝擊試樣是否合格的結果。

智能機器人全自動衝擊系統提高了實驗室裝備的智能化水平，可實現低溫槽的自動保溫控制，提高了上料節奏的穩定性，確保試樣擺放位置的精確度，實現數據的自動傳輸，增強了試驗操作的規範性，排除了人為誤差，提高了試驗準確性與工作效率。

一、試驗標準：

智能機器人全自動衝擊試驗系統按照 GB/T 229-2007«金屬材料夏比擺錘衝擊試驗方法»(或 ISO 148-1：2006

MetallicMaterials—CharpyPendulumImpactTest—Part1：TestMethod)和ASTME23-2012cStandardTestMethods

for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials進行衝擊試驗。其中，GB/T 229-2007(或ISO 148-1：2006)

適用於室溫以及高低溫下的試驗，而ASTME23-2012c適用於溫度高於-196℃的試驗。智能機器人全自動衝擊系統按照夏比擺錘衝擊試驗標準要求而研發，在取放樣節奏、放樣位置、試樣傳送、記錄和讀取試驗數據等方面都進行了嚴格的控制。

二、試驗過程：

在採用智能機器人全自動衝擊試驗系統進行衝擊試驗前需做好準備工作，包括檢查設備的狀態和試樣是否符合試驗標準，如查看擺錘擺放是否到位、衝擊刀刃與試樣間隙是否達標、指針是否回零、衝擊系統手臂擺放位置是否準確等。試驗過程按照GB/T 229-2007(或ISO 148-1：2006)或者ASTM E23-2012c規定的方法進行。智能機器人全自動衝擊試驗系統按照夏比擺錘衝擊試驗標準設定，衝擊試驗時間恆定，保證了試驗節奏的一致性，得到的試驗結果偏差小且數據分布更為集中，減少了人為誤差和試驗結果的波動性，降低了試驗結果的誤判和錯判的概率，提高了試驗效率和結果準確率。

智能機器人全自動拉伸試驗機系統

智能機器人全自動拉伸試驗機系統產品集成了材料力學拉伸試驗機、全自動測量裝置、機器人及信息管理軟件等系統，在人工進行批量試樣的上料、組批及分類任務下達後，自動進行試樣的上料、測量、對中、拉伸、廢樣分類擺放，測量數據自動上傳，實驗結果自動上傳，自動判別是否合格，實現了拉伸實驗室的全自動拉伸試驗。本試驗系統提高了實驗室裝備的智能化水平，可實現試樣的自動測量與對中，精確的數據測量，試驗結果的自動傳輸，規範了試驗操作，排除人為誤差，提高了試驗準確性和工作效率。本試驗系統代表了我國實驗室智能技術裝備的發展水平，將成為我國智能實驗室拉伸試驗的主流機型。

產品創新點：

1、基於智能化的力學實驗室拉伸試驗集成設計；

2、自主研發通訊接口板，實現對進口拉伸試驗機的控制；

3、開發了後台數據管理軟件，實現了試樣批量處理、試驗結果實時判定、數據自動傳輸、設備運行狀態實時監測等智能管理功能；

4、機器人夾爪夾面的弧形設計，能夠有效保證夾持60mm厚的試樣時，依然保持橫平豎直；

5、全自動測量裝置取代傳統人工測量，即提高了精度也提高了效率。多種測量方式切換，兩種工作模式選擇，即可在線使用，也可離線使用。結構輕巧，移動方便。測量精度達到±0.01mm，適用的樣條範圍：厚度為3～60mm，長度為200～500mm；

6、採用協作六軸機器人，重複定位精度高。系統穩定性能優良；

7、生產數據可視化，操作畫面分級管理。安全防護系統完善。機器人夾爪保護、引伸計保護、全自動測量裝置等保護聯鎖有效可靠；

8、可根據試樣的不同要求，進行合格與不合格的分類擺放，方便操作人員。