DB31 T 1624-2025 机器人智能化等级评价指南.pdf
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1、 ICS 25.040.30 CCS J 28 31上海市地方标准 DB 31/T 16242025 机器人智能化等级评价指南 Guidelines for the evaluation of robot intellectualization 2025-09-19 发布 2026-01-01 实施 上海市市场监督管理局 发 布 DB 31/T 16242025 I 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总体原则.1 5 智能化要素.1 6 智能化等级.2 附录 A(资料性)智能化等级应用示例.6 附录 B(资料性)各智能化要素中子要素及其智能化评价
2、项目说明.7 附录 C(资料性)要素、子要素、智能化评价项目名称及代号.10 附录 D(资料性)子要素智能化水平分级示例.12 附录 E(资料性)要素智能化水平分级示例.14 附录 F(资料性)智能化等级评价依据.17 参考文献.18 DB 31/T 16242025 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由上海市经济和信息化委员会提出并组织实施。本文件由上海市人工智能标准化技术委员会归口。本文件起草单位:上海机器人产业技术研究院有限公司
3、人形机器人(上海)有限公司、上海飒智智能科技有限公司、上海国评智检机器人有限公司、上海市普陀区消防救援局、上海擎朗智能科技有限公司、上海电器科学研究院、同济大学、工业互联网创新中心(上海)有限公司、上海钛米机器人股份有限公司、杭州宇树科技有限公司、上海禾赛科技有限公司、上海海关机电产品检测技术中心。本文件主要起草人:郑军奇、刘宇飞、张建政、周梅杰、唐毅、范佳琪、唐旋来、邢琳、李泳耀、林雪琴、夏爱红、何斌、周艳敏、张旻、苏至钒、王俊芳、李呈光、王佳琦。DB 31/T 16242025 1 机器人智能化等级评价指南 1 范围 本文件给出了机器人智能化等级评价的总体原则,提供了机器人智能化要素和智
4、能化等级的指导。本文件适用于机器人及其系统的智能化等级评价。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 12643 机器人 词汇 3 术语和定义 GB/T 12643界定的以及下列术语和定义适用于本文件。机器人智能化 robot intellectualization 机器人感知、认知、决策等功能在非结构化或动态环境下实现自主作业的能力。来源:GB/T 455792025,3.2 4 总体原则 机器人智能化等级评价宜由第三方机
5、构开展,评价原则包括但不限于:科学性和客观性:智能化等级评价以机器人核心技术为基础,宜采用量化指标,避免主观臆断;可操作性和可验证性:要素智能化等级评价宜在规范的测试场景、工具和流程下开展,评价过程考虑结果的可复现性;多维度综合评价原则:结合应用场景,宜充分考虑各个子要素、要素之间的协调性,多维度综合体现用户导向和社会价值;开放性与透明度原则:评价过程宜公开透明。评价结果可作为各类机器人产品推荐智能化水平、合同签订、技术文件等制定的重要依据,示例可参考附录 A。5 智能化要素 机器人智能化模型是从机器人感知、执行、交互、决策、认知 5 个方面描述其基本属性和相互关系的一种表现形式,见图 1。D
6、B 31/T 16242025 2 机器人智能化模型感知认知决策交互视觉听觉嗅觉触觉其他建模理解推理其他规划优化其他人机交互操作交互多机交互执行移动执行操作执行其他要素子要素其他 图1 机器人智能化模型 机器人智能化模型要素见表 1,各要素中子要素及其智能化评价项目的说明参考附录 B,其中智能化评价项目可用于智能机器人要素智能化水平评价。要素、子要素、智能化评价项目名称及代号可参考附录 C。表1 机器人智能化模型要素 序号 要素 子要素 智能化评价项目 1 感知 视觉 人脸识别、姿态估计、图像识别、物体识别等 2 听觉 声源定位、语音识别、声纹识别等 3 触觉 力控制、接触点、温度、表面纹理、
7、湿度等 4 嗅觉 对于气味的识别等 5 其他 环境感知、味觉等 6 执行 移动执行 制动能力、坡度通过能力、越障能力等 7 操作执行 运动精度、力控精度等 8 其他 感知执行、交互执行、信息处理执行等 9 交互 人机交互 语音交互、表情交互、文字交互、肢体语言交互、界面交互、多模态交互等 10 操作交互 操作交互等 11 多机交互 多机交互等 12 其他 环境交互等 13 决策 规划 任务规划、动作规划、路径规划、不确定环境下的运动规划等 14 优化 自适应标定技术、可强化的物体操纵技术、机器学习技术、知识库扩充等 15 其他 多传感器融合决策、在线学习决策等 16 认知 建模 激光建图、视觉
8、建图、语义建图、知识库构建等 17 理解 语义理解、情感理解、多模态意图理解等 18 推理 偏好推荐、知识推理等 19 其他 经验学习与知识迁移、抗干扰认知、多机器人协同认知等 6 智能化等级 智能化等级分类 DB 31/T 16242025 3 6.1.1 机器人智能化等级评价包括单要素智能化评价与综合智能化评价,机器人要素智能化等级包括感知、执行、交互、决策、认知 5 个方面,根据智能化等级不同从低到高划分为 1 级5 级,见表 2。6.1.2 基于机器人及其系统所在的应用场景以及其在作业时人员的介入程度,在感知、执行、交互、决策、认知维度下机器人综合智能化等级从低到高分为 L1 级L5
9、级,见表 3。注1:机器人通过感知获取传感信息的输入,通过执行完成具体工作任务,部分机器人具有与外界的交互功能。对于需自行应对复杂场景和工作任务的机器人,则其决策能力是必不可少的。机器人的认知功能体现为深度理解、学习能力等。因此,具备决策与认知的机器人必然具备感知、执行与交互。注2:机器人的综合智能化水平评价宜根据机器人使用的具体场景和作业需求对感知、执行、交互、决策、认知给出不同的评价能力要求。表2 要素智能化、综合智能化评价范围与等级分类表 类型 评价范围 等级分类 要素智能化 感知能力 SL1、SL2、SL3、SL4、SL5 执行能力 EL1、EL2、EL3、EL4、EL5 交互能力 I
10、L1、IL2、IL3、IL4、IL5 决策能力 DL1、DL2、DL3、DL4、DL5 认知能力 RL1、RL2、RL3、RL4、RL5 综合智能化 综合智能化a L1、L2、L3、L4、L5 注1:感知智能化等级(Senses Level),以下简称SL,从低到高划分为SL1级SL5级。注2:执行智能化等级(Execution Level),以下简称EL,从低到高划分为EL1级EL5级。注3:交互智能化等级(Interactive Level),以上简称IL,从低到高划分为IL1级IL5级。注4:决策智能化等级(Decision-making Level),以下简称DL,从低到高划分为DL1
11、级DL5级。注5:认知智能化等级(Recognition Level),以下简称RL,从低到高划分为RL1级RL5级。a 对感知、执行、交互、决策、认知要素的综合评价,不同应用场景下机器人的综合智能化水平存在差异。6.1.3 根据机器人现有技术特点,宜将认知智能化等级与决策智能化等级合并为认知决策智能化等级(RDL1RDL5)。6.1.4 机器人智能化等级表达可采用雷达图的形式,包括综合智能化等级雷达图和要素智能化等级雷达图。示例1:综合智能化等级表达为综合智能化等级雷达图。例如机器人的感知能力达到 SL3,执行能力达到 EL3,交互能力达到 IL3,决策能力达到 DL1,认知能力达到 RL1
12、综合智能化等级为 L3。形成的雷达图见图 2。图2 机器人综合智能化等级雷达示意图 DB 31/T 16242025 4 示例2:要素智能化等级表达为要素智能化等级雷达图。例如机器人 A 的感知能力达到 SL4,执行能力达到 EL1、交互能力达到 IL1,决策能力达到 DL3,认知能力达到 RL4;机器人 B 的感知能力达到 SL5,执行能力达到 EL3、交互能力达到 IL3,决策能力达到 DL4,认知能力达到 RL2。形成的雷达图见图 3。图3 机器人要素智能化等级雷达示意图 智能化水平分级依据 6.2.1 要素智能化水平分级依据 6.2.1.1 子要素智能化水平分级依据为该子要素中任一智
13、能化评价项目达到x级(x取值范围为15),该子要素的智能化等级为 x 级,示例参考附录 D。6.2.1.2 要素智能化水平分级依据为该要素中任一子要素智能化等级达到 x 级(x 取值范围为 15),该要素的智能化等级为 x 级,示例参考附录 E。6.2.2 综合智能化水平分级依据 综合智能化等级基于6.2.1进行评价,分级规则见表3。表3 综合智能化水平分级依据 智能化等级 依据 感知 执行 交互 决策 认知 L1 有 部分有 部分有 无 无 L2 有 有 有 无 无 L3 有 有 有 部分有 无 L4 有 有 有 有 无 L5 有 有 有 有 有 注1:“有”是指具备此功能且达到对应的等级,
14、如智能化等级L2感知中的“有”表示感知水平为不小于SL2(即感知要素达到SL2或SL3或SL4或SL5)。注2:“部分有”是指具备此功能,但未达到对应的等级,如智能化等级L3决策中的“部分有”表示具有决策能力,但未达到对应等级,即决策水平可为DL1或DL2。注3:“无”是指不做要求。如智能化等级L1认知中的“无”表示对认知功能是否具备不做要求。6.2.3 智能化等级评价标准依据 DB 31/T 16242025 5 智能化等级评价标准依据可参考附录E。DB 31/T 16242025 6 A A 附录A (资料性)智能化等级应用示例 机器人智能化等级典型应用示例见表A.1。表A.1 智能化等级
15、应用示例 序号 智能化等级类型 典型应用 示例 1 要素智能化等级 为机器人及系统的验收使用提供技术分析和指导 物流机器人及系统验收时,可对视觉智能化等级提出建议。为产品标准中机器人智能化水平要求提供标准依据 医疗用协作机器人及系统的产品标准可建议机器人交互智能化等级达到3级以上。2 综合智能化等级 提供产品综合智能化等级 3C智能制造生产线的综合智能化等级达到L3级(感知3级、认知决策2级、执行3级、交互3级)。为机器人及系统验收应用提供技术分析和指导 医院物流机器人及系统验收时,可对视觉、运动精度、轨迹规划、路径规划、操作交互智能化等级提出建议。为具体场景使用的机器人产品标准制定提供标准依
16、据 医疗用协作机器人及系统的产品标准可结合医疗应用的特点,对各要素的智能化等级提出建议,如交互智能化等级达到3级,视觉智能化等级达到2级。DB 31/T 16242025 7 B 附录B (资料性)各智能化要素中子要素及其智能化评价项目说明 B.1 感知 B.1.1 视觉 机器人视觉是指通过多模态视觉传感,采集目标环境的图像或视频,并对其进行分析处理以获取目标物相关信息(如几何参数、位置姿态、表面形态及对象质量等)的能力,典型的视觉包括:a)人脸识别是指以人面部特征作为识别个体身份的一种个体生物特征识别方法。其通过分析提取用户人脸图像数字特征产生样本特征序列,并将该样本特征序列与已存储的模板特
17、征序列进行比对,用以识别用户身份。人脸识别分为人脸验证和人脸辨识。人脸验证即将所产生的样本特征序列与按用户标识信息所给定的已存储的用户的模板特征序列进行比对(1:1 比对),以确认用户是否为所声明的身份。人脸辨识即将所产生的样本特征序列与已存储的指定范围内的所有模板特征序列进行比对(1:N 比对),确定用户身份;b)姿态估计是指根据输入图像或视频计算人体或物体各个部位状态与图像和视频实际各部位状态的相似度;c)图像识别是指对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对象的技术,包括字符识别、条码识别。字符识别即对各种字符进行自动识别,包括文字、数字等符号的识别。条码识别是指对被检测的
18、条码进行自动识别和解读;d)物体识别是指通过对输入图像或视频进行处理,识别出图像中的物体类别、位姿的过程。B.1.2 听觉 机器人听觉是指通过声音传感器获取环境中声音信息的能力。包括但不限于:a)声源定位指使用收音设备阵列采集声源信号,采用多道声音信号处理方法,确定一个或多个声源的平面或空间坐标;b)语音识别是指将人类的声音信号转化为文字或指令的过程。主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术;c)声纹识别是通过声音判别声音发出者身份的技术,主要包括发生源辨认和发生对象确认两种技术。B.1.3 触觉 B.1.3.1 机器人触觉是指通过触觉传感器获取与物体或环境接触时的信息的能力,包括力控
19、制、接触点、温度、表面纹理、湿度等。B.1.3.2 通过传感器采集与物体接触时的力、位置、温度、湿度、表面纹理等信息,经触觉感知模型处理输出结果,将结果与预期值进行比较。B.1.4 嗅觉 B.1.4.1 机器人嗅觉是指通过气体传感器获取气味分子信息的能力。B.1.4.2 机器人嗅觉传感器阵列吸附气味分子,生成、处理并传输电信号,并将处理后的信号与预期值进行比较。DB 31/T 16242025 8 B.1.5 其他感知 机器人其他感知包括但不限于:a)环境感知:如 PM2.5 等;b)味觉。B.2 执行 B.2.1 移动执行 机器人移动执行是指机器人在执行任务过程中,能够自主、稳定地进行移动的
20、能力,主要包括制动能力、坡度通过能力、越障能力等。B.2.2 操作执行 机器人操作执行是由机器人执行机构完成物理动作的过程,主要包括机器人的运动精度和力控精度等。B.3 交互 B.3.1 人机交互 机器人人机交互包括但不限于:a)语音交互指人和机器人之间通过语音进行的信息传递和交流的活动;b)表情交互指人和机器人之间通过面部表情进行交互的活动;c)文字交互指人和机器人之间通过文字符号进行交互的活动;d)肢体语言交互指人和机器人之间通过肢体动作与姿态进行交互的活动;e)界面交互指人和机器人之间通过操作界面进行交互的活动;f)多模态交互指人和机器人之间通过多种协议同时进行交互的活动。B.3.2 操
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