在市場國際化和經(jīng)濟全球化深入發(fā)展的今天，標準作為經(jīng)濟和社會活動的主要技術(shù)依據(jù)，已成為衡量國家或地區(qū)技術(shù)發(fā)展水平的重要標志、產(chǎn)品進入市場的基本準則、企業(yè)市場競爭力的具體體現(xiàn)。機器人標準的先進與完善，關(guān)系到產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展、以及產(chǎn)品國際市場競爭力的強弱。因此，機器人標準化工作受到了各國政府的高度重視，我國在機器人標準化工作方面也取得了良好的進展。
4.1國際機器人標準化工作現(xiàn)狀
4.1.1國際機器人標準化組織工作現(xiàn)狀
目前，與機器人相關(guān)的國際標準化組織主要包括國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）、國際電工委員會（International Electrotechnical Commission，IEC）。
1）ISO
ISO是最早進行機器人標準化研究的國際標準化組織。目前由ISO/TC299承擔機器人標準化工作，工作范圍包括除了軍用和玩具之外的所有機器人，工作重心一直在機器人本體方面，工作重點在于安全與性能測試標準。
當前，ISO/TC299共有8個工作組，工作組名稱和工作內(nèi)容為：
ISO/TC299 /WG1：詞匯和特性。該工作組修訂了機器人詞匯，定義了與機器人相關(guān)的新詞匯，如服務(wù)機器人、醫(yī)療機器人、自治程度等，正在制定移動服務(wù)機器人詞匯標準。
ISO/TC299/WG2：個人護理機器人安全。完成了服務(wù)機器人領(lǐng)域第一個安全標準——ISO 13482：2014 《個人護理機器人的安全要求》。此標準涉及電動平衡車、外骨骼機器人、 移動機器人等服務(wù)機器人產(chǎn)品。現(xiàn)在工作組正在制定進行與個人護理機器人安全相關(guān)的測試方法和指導性文件的編寫。
ISO/TC299/WG3：工業(yè)安全。目前，工業(yè)機器人的標準已經(jīng)比較完善，本體安全與集成安全的標準已經(jīng)修訂完成。
ISO/TC299/WG4：服務(wù)機器人。正在制定服務(wù)機器人性能及相關(guān)測試方法的系列標準，包括移動機器人及導航等。
ISO/TC299 /JWG5：應(yīng)用機器人技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備的安全
ISO/TC299 /JWG35：ISO/TC299和IEC/ TC 62聯(lián)合：醫(yī)療手術(shù)機器人。
ISO/TC299 /JWG36：ISO/TC299和IEC/TC 62聯(lián)合：醫(yī)療康復機器人。
ISO/TC299 /JWG5，ISO/TC299 /JWG35，ISO/TC299 /JWG36正在進行包括應(yīng)用機器人技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備安全自治程度指南，手術(shù)機器人和康復機器人的基本安全要求和性能的特殊要求的制定。
ISOTC299/WG6：服務(wù)機器人的模塊化。正在進行服務(wù)機器人模塊化軟硬件系列標準的制定。中國一直是這項工作的倡導者和主導者。
截止2017年8月，ISO/TC299發(fā)布的國際標準（ISO）和指導性技術(shù)文件（TR）有16項，內(nèi)容涉及機器人詞匯、安全與測試方法、接口等方面，2012年后，發(fā)布了3項與服務(wù)機器人相關(guān)的標準。總之，ISO/TC299研究的熱點集中在工業(yè)機器人安全標準完善，服務(wù)機器人標準安全與測試方法的開發(fā)與研制。ISO制定的機器人標準及相關(guān)標準見附表A.1。
2）IEC
制定的標準主要涉及家用服務(wù)機器人的安全和性能、工業(yè)機器人的功能安全和醫(yī)療機器人等方面。標準化工作主要由IEC/TC59、IEC/TC61、IEC/TC62、IEC/TC116技術(shù)委員會承擔。
IEC/TC59：家用和類似用途電器性能（Performance of Household and Similar Electrical Appliances）技術(shù)委員會。負責制定家用和類似用途電器（包括商用電器）性能測試方法方面的國際標準，包括使用性能、分類、易用性、人體工效學等方面的特性。
IEC/TC61：家用和類似用途電器安全（Safety of Household and Similar Electrical Appliances）技術(shù)委員會。負責制定家用和類似用途電器安全方面的國際標準。目前已開始逐步在現(xiàn)有安全標準中增加涉及家用和類似用途服務(wù)機器人方面的要求，并且正在考慮制定家用和類似用途服務(wù)機器人方面的安全標準。
IEC/TC62：醫(yī)用電氣（Electrical equipment in medical practice）技術(shù)委員會。主要負責制定醫(yī)療器械生產(chǎn)、安裝和使用電氣設(shè)備的一般方面的國際標準，包括應(yīng)用于健康護理的電氣設(shè)備，電氣系統(tǒng)和軟件，以及他們對患者、醫(yī)生等相關(guān)人員和環(huán)境產(chǎn)生的影響。
IEC/TC116：電動電器工具安全（Safety of Motor-operated Electric Tools）技術(shù)委員會。該技術(shù)委員會專注于制定手持式和便攜式的電動電氣工具和園藝用具的安全標準。
這四個技術(shù)委員會都承擔了部分類型家用服務(wù)機器人的標準制訂工作。截至目前，IEC共發(fā)布家庭服務(wù)機器人國際標準9項，涉及鋤草機器人、家用清潔機器人性能、安全等。IEC還發(fā)布機器人相關(guān)標準7項，涉及機械安全、醫(yī)療產(chǎn)品軟件設(shè)計、工業(yè)自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換、家用真空吸塵器性能測試方法等。目前，IEC正在研制的國際標準有5項，主要針對家用和類似用途服務(wù)機器人、醫(yī)療機器人。IEC標準詳見附表A.2。
2015年6月，IEC標準管理局（SMB）同意成立機器人技術(shù)應(yīng)用顧問委員會（Advisory Committee on Applications of Robot Technology，ACART），主要任務(wù)包括協(xié)調(diào)器人技術(shù)的共性因素，如術(shù)語、符號等；制定指南，提出制定機器人技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品標準的關(guān)鍵因素；促進IEC和ISO在機器人技術(shù)方面的協(xié)作；解決標準重復問題，提出避免未來IEC和ISO內(nèi)部及之間工作重復的程序；與IEC合格評定局（Conformity Assessment Board， CAB）緊密協(xié)作。
4.1.2發(fā)達國家/地區(qū)機器人標準化組織工作現(xiàn)狀
除上述主要國際標準化組織外，還有一些被國際普遍認可的標準化組織機構(gòu)，主要有對象管理組織（Object Management Group，OMG）、美國試驗與材料協(xié)會（American Society for Testing and Materials，ASTM）和美國電氣電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）。
1）OMG
OMG是一個開放成員的、非盈利性的計算機行業(yè)協(xié)會，致力于建立程序、系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程的建模標準以及基于模型的標準制定。Robotics DTF(Domain Task Force)主要任務(wù)是通過采用OMG標準加快基于模塊組件的機器人系統(tǒng)集成。與機器人相關(guān)的標準化工作組包括Robotics Functional Services WG、Infrastructure WG、Modeling for Robotics WG、Robotics Localization Service WG、Robotics Interaction Service Framework WG。已發(fā)布機器人交互服務(wù)規(guī)范（Robotic Interaction Service），機器人本地化服務(wù)規(guī)范（Robotic Localization Service）和機器人技術(shù)組件規(guī)范（Robotic Technology Component）。
2）ASTM
美國材料試驗協(xié)會（ASTM）是美國最老、最大的非盈利性的標準學術(shù)團體，不僅研究和制定材料規(guī)范和試驗方法標準，還制定各種材料、產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)項目的特點和性能標準，以及試驗方法、程序等標準。目前已發(fā)布機器人標準30余條，涉及城市搜救機器人、應(yīng)急響應(yīng)機器人、無人機、潛水器術(shù)語、接口、性能、測試方法等方面。標準詳情見附表A.3。
3）IEEE
IEEE是一個國際性的電子技術(shù)與信息科學工程師的協(xié)會，是全球最大的非營利性專業(yè)技術(shù)學會。IEEE標準聯(lián)盟（Standards Association）有兩個工作組目前在開展機器人相關(guān)標準項目的研究工作。Robot Map Data Representation WG主要負責移動機器人環(huán)境地圖數(shù)據(jù)表達標準工作，正在開展的標準研制項目是“P1873 IEEE Draft Standard for Robot Map Data Representation for Navigation”。Ontologies for Robotics and Automation WG主要負責機器人本體定義標準工作，正在開展的標準研制項目是“1872-2015 IEEE Standard Ontologies for Robotics and Automation”。
除上述標準化組織外，世界各國和地區(qū)都非常重視機器人標準化工作。歐盟標準化技術(shù)委員會（CEN）以采用ISO標準為主，目前正在研制智能運輸系統(tǒng)相關(guān)標準（附表A.4）。德國標準化學會（DIN，附表A.5）、韓國標準協(xié)會（KSA，附表A.6）在標準制定中，工業(yè)機器人和服務(wù)機器人標準所占比重相當。美國國家標準學會（ANSI，附表A.7）、日本標準協(xié)會（JSA，附表A.8）、英國標準協(xié)會（BSI，附表A.9）、法國標準化協(xié)會（AFNOR，附表A.10）、俄羅斯（GOST，附表A.11）各自制定的國家標準均以工業(yè)機器人為主。另外，各國家的很多行業(yè)協(xié)會（標準詳情見附表A.12），如美國機器人工業(yè)協(xié)會（RIA）、美國航空航天學會（AIAA）、美國半導體產(chǎn)業(yè)學會（SIA）、美國焊接協(xié)會（AWS）、歐盟電工執(zhí)委會（CLC）等，也都非常重視機器人標準化工作，其制定的標準在機器人產(chǎn)業(yè)界具有很高的接受度。尤其是德國工程師協(xié)會（VDI），發(fā)布了20余條自動導引車（AGV）標準（附表A.13），這與德國擁有國際上最先進的AGV技術(shù)相符合。文中統(tǒng)計了各個重要標準化組織發(fā)布的機器人標準，如圖5。
注：圖中數(shù)據(jù)特指機器人標準，不包含相關(guān)標準
圖5各個重要標準化組織發(fā)布的機器人標準情況
4.2我國機器人標準化工作現(xiàn)狀
我國目前已發(fā)布和正在制定中的機器人及機器人相關(guān)的國家標準100余項（詳見附錄B中的表B.1）。其中基礎(chǔ)標準27項，檢測評定方法標準22項，零部件標準11項，工業(yè)機器人整機標準20項，個人/家用服務(wù)機器人整機標準4項，公共服務(wù)機器人整機標準0項，特種作業(yè)機器人整機標準6項，系統(tǒng)集成標準13項，如圖6。已發(fā)布的機器人國家標準將近一般是等效采用國際標準，內(nèi)容涉及工業(yè)機器人詞匯、接口、特性表示、性能測試等。我國機器人標準的采標情況如圖7，可以看出我國機器人的采標率約為46.6%。我國已經(jīng)上報和正在制定的國家標準計劃涉及工業(yè)機器人、服務(wù)機器人模塊化設(shè)計、碼垛機器人、鋤草機器人通用技術(shù)條件、家用清潔機器人、特種機器人術(shù)語和分類等。
圖 6 我國機器人標準分類情況
圖7 我國機器人標準采標情況
我國多個標準化相關(guān)機構(gòu)和行業(yè)組織已開展了機器人標準化工作。國家層面上，開展機器人標準制定工作的主要以全國專業(yè)標準化技術(shù)委員會為代表；國家機器人標準化總體組和專家咨詢組，負責機器人基礎(chǔ)通用、關(guān)鍵共性等相關(guān)國家標準制定工作。另外，中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國電子學會等開展了機器人聯(lián)盟標準和團體標準研究。
