扫地机器人越障可靠性测试报告

一、测试概述

扫地机器人作为智能家居清洁设备的核心品类，其越障能力与避障响应效率直接决定清洁覆盖范围与使用体验。在实际家居环境中，扫地机器人需频繁应对门槛、地毯边缘、电线、拖鞋、家具脚等多种类型、不同高度的障碍物，若越障能力不足，易出现卡困、清洁遗漏等问题；若避障响应延迟或误判，则可能导致设备碰撞损坏或无法正常作业。

本次测试针对S-Robot-X9型号扫地机器人的越障可靠性展开全面系统评估，通过模拟家居环境中常见的障碍物类型与高度，构建标准化测试场景，精准界定设备对不同高度障碍物的通过能力，量化分析其避障响应效率及连续作业下的可靠性表现。同时，结合测试数据识别产品越障与避障系统的薄弱环节，为产品结构优化、算法升级及质量标准制定提供科学的数据支撑，确保产品能够适配多样化家居清洁场景。

二、测试目的

1.  精准界定扫地机器人对不同高度、不同类型障碍物的最大通过能力，明确各类型障碍物的通过阈值高度。

2.  量化评估扫地机器人在遭遇障碍物时的避障响应效率，包括响应延迟时间、识别准确率、规避路径合理性等关键指标。

3.  验证扫地机器人在连续越障与避障作业循环中的可靠性，检测长期作业下是否出现性能衰减、部件损耗或功能失效等问题。

4.  分析不同地面材质（木地板、瓷砖、地毯）对扫地机器人越障能力与避障响应效率的影响，评估产品的场景适配性。

5.  识别产品越障机构、避障传感器及控制算法的薄弱环节，提出针对性的优化建议，提升产品在实际家居环境中的使用可靠性。

6.  验证产品越障与避障性能是否符合国家、行业及企业内部质量标准要求，为产品认证与市场推广提供依据。

三、测试依据

1.  国家标准：GB/T 35134-2017《智能家用电器的安全 第1部分：通用要求》、GB/T 30244-2013《家用和类似用途电动洗地机》（参考越障相关测试要求）

2.  行业标准：T/CNSS 008-2020《扫地机器人性能测试方法》、SJ/T 11731-2020《智能扫地机器人通用技术要求》

四、测试设备与环境

（一）核心测试设备

本次测试所使用的核心设备均经过专业计量校准，状态良好，能够精准满足测试需求，具体包括：越障测试平台，可精准调节障碍物高度（0-50mm），适配不同类型障碍物模拟；高速工业相机，帧率≥200fps，用于捕捉扫地机器人越障与避障瞬间动作，测算响应时间；激光测距仪，精度±0.1mm，用于测量障碍物实际高度与机器人越障过程中的高度变化；地面材质模拟模块，包含实木地板、抛光瓷砖、短毛地毯（厚度5mm）、长毛地毯（厚度15mm）四种常见家居地面材质；障碍物模拟件，包括木质门槛、橡胶防滑条、电线束（直径5mm/8mm）、塑料家具脚（直径30mm）、拖鞋模型等家居常见障碍物；电池续航测试仪，用于监测测试过程中机器人电池电量变化及能耗情况；数据采集与分析系统，可实时采集机器人的行驶速度、转向角度、传感器数据、越障成功率等指标并进行统计分析。

（二）测试环境参数

本次测试在标准化实验室环境中进行，环境参数严格控制，确保测试结果的准确性与重复性。具体环境参数为：温度23±2℃，相对湿度50±5%RH，大气压力86kPa~106kPa；测试区域面积≥20㎡，地面平整无杂物，周边无强电磁干扰、无明显气流干扰；测试区域内设置清晰的边界标识，避免机器人驶出测试范围；不同地面材质模块拼接平整，接缝处高度差≤0.5mm，确保地面过渡对测试结果的影响最小化。

五、测试样品

（一）样品来源与规格

本次测试样品均来自品牌S-Robot-X9型号扫地机器人的正规生产线，随机抽取3个生产批次，每批次5台，共计15台样品。样品核心规格参数如下：机身尺寸（长×宽×高）：350mm×350mm×95mm；清扫宽度：200mm；额定电压：14.8V，电池容量：5200mAh；越障标称值：20mm；避障系统：激光雷达+视觉识别双传感器融合；驱动方式：双轮差分驱动+万向从动轮；爬坡能力：15°；地面适应类型：木地板、瓷砖、地毯等多种材质。

（二）样品分组与预处理

1.  样品分组：将15台样品分为3个测试组，每组5台，分别对应不同测试场景，第一组为单一障碍物越障测试组，第二组为复合障碍物避障测试组，第三组为连续作业可靠性测试组。

2.  样品预处理：所有样品在测试前均经过严格的预处理流程，确保初始状态一致。首先进行外观检查，剔除外壳破损、轮子卡顿、传感器遮挡、清扫部件松动的不合格样品；其次进行基础性能校准，在无障碍物的平整瓷砖地面上测试机器人的行驶速度（标准速度0.3m/s）、转向精度、清扫功能等基础性能，确保所有样品初始性能一致且符合企业标准要求；最后对所有样品进行满电处理，静置1小时后再启动测试，确保电池状态稳定。

六、测试方法与步骤

（一）基础性能基线测试

在无障碍物的标准化测试环境中，对所有样品进行基础性能测试，作为后续越障与避障测试的对比基线。1.  行驶性能测试：测试机器人在四种不同地面材质上的匀速行驶速度、转向响应时间，记录基础行驶参数；2.  传感器精度测试：使用激光测距仪验证避障传感器对不同距离（0.5m、1m、2m）物体的识别精度，记录传感器误差；3.  续航基础测试：在无障碍物环境下连续清扫，记录电池从满电到低电量报警的持续工作时间，作为后续连续作业测试的参考基准。

（二）单一障碍物越障能力测试

选取家居环境中最常见的5种单一障碍物类型，分别为木质门槛（直角边缘）、橡胶防滑条（弧形边缘）、电线束（直径5mm）、塑料家具脚（圆柱形）、短毛地毯边缘（高度差），每种障碍物设置5个高度梯度，分别为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm，覆盖机器人标称越障高度及超标称高度范围。

1.  测试准备：将障碍物模拟件固定在越障测试平台上，使用激光测距仪精准测量并记录障碍物实际高度；将测试样品放置在距离障碍物2m处，确保机器人行驶方向正对障碍物；启动高速工业相机与数据采集系统，设置采样频率为100Hz。

2.  测试过程：启动扫地机器人，设置为自动清扫模式，使其匀速向障碍物行驶；观察机器人越障过程，记录是否成功通过障碍物（成功判定标准：机器人未出现卡困、未绕行、未碰撞停滞，完整通过障碍物区域）；每台样品在每种障碍物类型、每个高度梯度下重复测试10次，记录成功通过次数，计算越障成功率；使用高速工业相机捕捉机器人接触障碍物到完成越障的全过程，测算越障所需时间；同时记录机器人在越障过程中的行驶速度变化、电池能耗增量等数据。

3.  特殊场景测试：针对电线束类柔性障碍物，额外测试机器人在碾压通过后的清扫效果，检查是否存在电线缠绕滚轮的情况；针对地毯边缘障碍物，分别在木地板→地毯、瓷砖→地毯两种地面过渡场景下进行测试，评估地面材质组合对越障能力的影响。

（三）避障响应效率测试

选取3种典型避障场景，分别为静态障碍物避障（固定家具脚）、动态障碍物避障（模拟宠物移动，障碍物移动速度0.1m/s）、突发障碍物避障（测试过程中突然放置拖鞋模型），测试机器人在不同场景下的避障响应效率。

1.  测试准备：在测试区域内设置障碍物，静态障碍物固定在距离机器人起始位置3m处，动态障碍物设置在机器人行驶路径的侧方，突发障碍物由测试人员在机器人行驶至1.5m处时快速放置于行驶路径正前方；调整高速工业相机角度，确保能够完整捕捉机器人从识别障碍物到完成避障的全过程。

2.  测试过程：启动机器人，设置为自动清扫模式，使其沿预设路径行驶；当机器人进入障碍物识别范围后，通过数据采集系统记录传感器识别到障碍物的时间（T1）、机器人开始调整行驶方向的时间（T2）、完成避障动作（成功绕行或停止）的时间（T3）；计算避障响应延迟时间（T2-T1）与避障完成时间（T3-T1）；同时记录避障过程中的转向角度、行驶速度变化、避障路径偏差等数据；每台样品在每种避障场景下重复测试15次，计算避障识别准确率（成功识别障碍物的次数/总测试次数）与避障成功率（成功完成避障未碰撞的次数/总测试次数）。

（四）复合场景越障与避障测试

模拟真实复杂家居环境，构建复合测试场景：在测试区域内同时设置3种不同类型的障碍物（门槛+电线束+家具脚），障碍物间距为1m，分布在机器人的行驶路径上；地面采用木地板与瓷砖拼接材质，设置2处地面过渡；启动2个动态障碍物（模拟宠物移动）在测试区域内随机移动。每台样品在该复合场景下连续作业3小时，记录以下数据：总越障次数、越障成功次数、避障识别次数、避障成功次数、卡困次数（卡困判定标准：机器人停滞超过30秒无法自主脱困）、碰撞次数、清洁覆盖范围占比；同时使用电池续航测试仪监测3小时内的电量消耗情况。

（五）连续作业可靠性测试

选取越障测试中通过率较高的2种障碍物类型（15mm木质门槛、10mm橡胶防滑条）与1种避障场景（静态家具脚），构建循环测试路线，路线长度为5m，包含3个越障点与2个避障点。每台样品在该循环路线上连续作业，直至电池电量耗尽，记录以下数据：总循环次数、累计越障次数、越障成功率变化趋势（每完成10个循环统计一次）、累计避障次数、避障成功率变化趋势、部件损耗情况（测试结束后检查滚轮磨损、传感器清洁度、毛刷损耗等）、是否出现功能失效（如避障传感器失灵、越障机构卡滞、无法充电等）。

（六）不同地面材质适配性测试

在四种不同地面材质（木地板、瓷砖、短毛地毯、长毛地毯）上，分别对机器人进行15mm木质门槛越障测试与静态家具脚避障测试，每种地面材质重复测试10次，记录越障成功率、避障响应延迟时间、行驶速度稳定性等数据，分析地面材质对越障与避障性能的影响。

七、测试结果与分析

（一）基础性能基线测试结果

在无障碍物的标准化环境中，所有测试样品的基础性能表现一致且稳定。行驶速度方面，在瓷砖与木地板上的匀速行驶速度均为0.3±0.02m/s，短毛地毯上为0.25±0.02m/s，长毛地毯上为0.2±0.03m/s，符合产品标称行驶速度要求；转向响应时间为0.2±0.05秒，转向精度误差≤5°；避障传感器对0.5m、1m、2m距离物体的识别误差分别为±2mm、±3mm、±5mm，识别精度符合企业标准；续航时间方面，所有样品在无障碍物连续清扫状态下的续航时间均为180±10分钟，电池能耗稳定。

（二）单一障碍物越障能力测试结果

1.  不同高度障碍物通过能力分析：测试结果显示，扫地机器人的越障能力与障碍物高度呈显著负相关，且受障碍物类型影响较大。在5mm与10mm高度下，所有类型障碍物的越障成功率均达到100%，机器人能够轻松通过；在15mm高度下，木质门槛、橡胶防滑条、短毛地毯边缘的越障成功率分别为96%、98%、100%，电线束（5mm直径）的越障成功率为92%，塑料家具脚的越障成功率为88%，仍保持较高的通过水平；在20mm高度（产品标称越障高度）下，橡胶防滑条的越障成功率最高，为90%，短毛地毯边缘为86%，木质门槛为82%，电线束为75%，塑料家具脚仅为68%，部分样品出现轻微卡困现象，需调整姿态后才能通过；在25mm高度（超标称高度）下，所有类型障碍物的越障成功率均大幅下降，最高的橡胶防滑条仅为45%，木质门槛为38%，塑料家具脚仅为20%，多数样品出现卡困或直接绕行情况，无法完成越障。综合来看，该型号扫地机器人对弧形边缘障碍物（如橡胶防滑条）的通过能力优于直角边缘障碍物（如木质门槛），对柔性障碍物（如电线束）的通过能力略差于刚性障碍物，主要原因是柔性障碍物易缠绕滚轮，影响机器人动力输出。

2.  越障时间与能耗分析：随着障碍物高度的增加，机器人的越障时间逐渐延长，能耗也随之增加。在5mm高度下，平均越障时间为2.5秒，能耗增量为0.5Wh；在20mm高度下，平均越障时间延长至8.2秒，能耗增量达到2.3Wh，较5mm高度时能耗增加360%。这是因为机器人在跨越较高障碍物时，需要提升机身高度、增大动力输出，导致能耗显著上升。此外，电线束类障碍物的越障时间普遍比其他类型障碍物长1-2秒，主要是因为机器人需要缓慢碾压以避免电线缠绕，行驶速度降低导致时间延长。

（三）避障响应效率测试结果

1.  不同避障场景响应效率对比：在静态障碍物避障场景下，机器人的避障识别准确率达到99%，避障响应延迟时间平均为0.3秒，避障完成时间平均为1.2秒，避障成功率为98%，表现最为稳定；在动态障碍物避障场景下，识别准确率为92%，响应延迟时间平均为0.45秒，避障完成时间平均为1.8秒，避障成功率为85%，因障碍物移动导致部分识别滞后，出现3次轻微碰撞情况；在突发障碍物避障场景下，识别准确率为88%，响应延迟时间平均为0.5秒，避障完成时间平均为2.1秒，避障成功率为78%，因障碍物突然出现，部分样品的传感器未能及时捕捉信号，出现5次碰撞停滞情况。分析认为，动态与突发场景下避障性能下降，主要是因为避障算法对运动物体的轨迹预判精度不足，传感器数据处理延迟导致响应不及时。

2.  避障路径合理性分析：在成功避障的案例中，80%的场景下机器人采用“提前转向绕行”的合理路径，绕行距离控制在0.3m以内，未明显影响清洁效率；20%的场景下出现“近距离急转向”或“过度绕行”情况，其中急转向占12%，主要发生在突发障碍物场景，过度绕行占8%，主要发生在动态障碍物场景。急转向可能导致机器人机身晃动，影响内部部件稳定性；过度绕行则会增加清洁时间，降低清洁覆盖效率。

（四）复合场景越障与避障测试结果

在复合复杂场景下，所有样品连续作业3小时的测试结果显示，平均总越障次数为126次，越障成功率为82%，较单一障碍物场景下降10-15个百分点；平均避障识别次数为88次，避障成功率为76%，较单一避障场景下降12-22个百分点；平均卡困次数为2次，碰撞次数为3次，均为轻微碰撞，无部件损坏情况；清洁覆盖范围占比平均为85%，较无障碍物场景下降10个百分点；3小时内平均电量消耗为35%，能耗较单一场景增加18%。分析认为，复合场景下性能下降的主要原因是多种障碍物的信号叠加导致传感器识别干扰，同时频繁的越障与避障动作增加了动力系统的负荷，导致能耗上升。卡困现象主要集中在电线束与家具脚的交叉区域，因两处障碍物间距较近，机器人调整空间不足导致。

（五）连续作业可靠性测试结果

所有样品在循环测试路线上连续作业至电量耗尽，平均总循环次数为42次，累计越障次数为126次，累计避障次数为84次。越障成功率呈现明显的下降趋势，初始10个循环的越障成功率为95%，最后10个循环的越障成功率下降至78%；避障成功率同样有所下降，初始10个循环为96%，最后10个循环为82%。测试结束后对样品进行拆解检查，发现所有样品的滚轮表面均出现轻微磨损，磨损量在0.2-0.3mm之间；3台样品的避障传感器镜头出现轻微灰尘附着，导致识别精度略有下降；无样品出现越障机构卡滞、功能失效等严重问题。电池续航方面，连续作业平均时长为165分钟，较基础续航测试缩短15分钟，主要是因为频繁越障与避障增加了能耗。

（六）不同地面材质适配性测试结果

地面材质对机器人越障与避障性能有一定影响。在越障能力方面，瓷砖与木地板上的越障成功率最高，15mm木质门槛的越障成功率均为90%；短毛地毯上的越障成功率为85%，因地毯表面摩擦力较大，机器人动力输出略有不足；长毛地毯上的越障成功率仅为65%，不仅摩擦力大，且地毯绒毛易缠绕滚轮，同时机身高度被地毯抬高，越障时的高度余量减少，导致通过率大幅下降。在避障响应效率方面，瓷砖与木地板上的避障响应延迟时间平均为0.3秒，短毛地毯上为0.35秒，长毛地毯上为0.4秒，主要是因为地毯表面的凹凸不平导致机器人行驶振动，对传感器数据采集产生轻微干扰，增加了数据处理时间。

八、测试结论

1.  越障能力达标但存在高度与类型差异：S-Robot-X9型号扫地机器人在标准环境下，对≤15mm高度的多数常见障碍物越障成功率≥88%，对20mm标称高度障碍物的越障成功率为68%-90%，整体符合企业标准要求；但对25mm超标称高度障碍物的通过能力大幅下降，且对直角边缘障碍物、柔性障碍物的通过能力弱于弧形边缘、刚性障碍物。

2.  避障响应效率静态场景优异，动态突发场景待提升：机器人在静态障碍物避障场景下表现优异，识别准确率≥99%，响应延迟≤0.3秒；但在动态障碍物与突发障碍物场景下，识别准确率与成功率均有明显下降，响应延迟延长至0.45秒以上，避障算法对运动物体的预判与快速响应能力不足。

3.  连续作业可靠性良好，存在轻微性能衰减：在连续作业至电量耗尽的测试中，机器人未出现严重功能失效，仅出现越障与避障成功率轻微下降，滚轮轻微磨损，传感器轻微积尘等问题，整体可靠性良好，能够满足日常连续清洁需求。

4.  场景适配性较好，长毛地毯场景表现不足：机器人对木地板、瓷砖、短毛地毯等常见地面材质的适配性较好，但在长毛地毯场景下，越障能力与避障响应效率均大幅下降，场景适配性存在短板。

5.  复合复杂场景性能衰减明显：在多种障碍物叠加的复杂家居场景下，机器人的越障成功率与避障成功率较单一场景下降10-22个百分点，存在卡困风险，对复杂环境的适应能力有待提升。