机器人之智能业务功能（11）
智能业务功能
适用：商用巡检 / 清洁 / 配送机器人底盘，EVT/DVT/PVT 验证，可直接输出测试方案、用例；重点覆盖：自动回充、多传感器融合避障、远程控制、断网安全、OTA 防砖、日志与时间同步
前置统一条件：常温 25℃±5℃，固件版本就绪，基站 / 充电座部署到位，网络环境稳定，传感器标定完成，安全急停功能预先验证有效。
一、自动回充 & 对接测试（多角度对接、脱离保护）
核心痛点：很多机器人直着能对准充电座，偏一点就对不上、顶死、插歪；充电过程被碰脱离后没有保护逻辑，造成打火、虚接。
1. 回充触发方式测试
触发源全部覆盖：
低压自动回充（达到回充阈值 SOC / 电压，自主发起回充任务）
手动下发回充指令（后台 / APP / 面板）
任务结束自动回充
故障告警后可选回充（按需产品定义）
观测：触发后是否启动回充导航、是否优先规划到充电座附近待命点，而不是直接硬怼充电头。
2. 多角度对接测试（重点）
充电座前方划分不同进入角度与距离，额定速度 / 低速对接：
正对：0°（基准）
偏角：±15°、±30°、±45°（很多产品上限就是 ±30°，超过直接对接失败）
远近：近距（30cm）、标准对接距离、远距离导航进站（2~5m）
侧向斜入：从充电座侧面绕行切入（模拟现场环境被障碍物挡住，不能正面进）
观测判定：
导航靠近后，是否切换近距离对准算法（红外引导 / 视觉 / 二维码 / 射频引导）
对接过程不猛冲，有减速、蠕行缓冲
充电弹片 / 公母头可靠接触，BMS 识别到充电状态、充电电流正常拉起
禁止：硬顶充电座、推着充电座移位、结构撞击异响
边界测试：极限偏角，验证对接失败重试逻辑—— 重试次数、重试间隔、多次失败后告警、放弃回充并上报后台，不无限反复撞击充电座。
3. 充电中脱离保护（安全项，高优先级）
场景：正在充电，外力把机器人推离充电座、地面震动、轮子打滑导致脱离
测试场景：
正常充电稳态，人为侧向 / 正向拉开脱离
回充对接瞬间，还没稳定上电时发生脱离
观测逻辑：
脱离瞬间立刻切断充电回路，停止充电输出，避免拉弧打火
上报【充电脱离】告警
行为分支按规格二选一：原地待命、重新尝试回充（不能立刻高速冲回去）
禁止：脱离后依然保持高压输出、反复猛冲充电座
附加项：防顶死保护 —— 对接到位后有到位检测，到位锁止 / 停止前进，持续推力不能过大，防止压坏充电弹片。
4. 回充其他配套测试
满电自离开：充满后，是否按配置自动离开充电座，执行任务 / 待命
回充途中急停、任务抢占：回充导航中下发新任务、按急停，能否正常终止回充流程
回充避障：回充路径上出现障碍物，停止前进、绕行，不会无视障碍硬闯充电座
二、多传感器融合避障：雷达 + 超声 + 红外，玻璃、低矮障碍物痛点
核心难点：激光雷达对透明玻璃弱；雷达离地高，漏检低矮障碍物（线缆、地插、拖鞋、小石块）；红外容易受强光干扰；超声有近距盲区、远距离误报。融合不是简单 “或逻辑”，要做置信度融合、分区负责。
传感器分工参考（测试依据）
激光雷达：中远距离、轮廓障碍物，主导航 & 主避障；短板：透明玻璃、黑色吸光物体、低于雷达安装高度的矮物
超声：近距（10~80cm）低矮物体、透明面辅助检测；短板：角度宽、容易串扰、软物体（布料）回波弱
红外：极近距防碰撞缓冲（5~30cm），属于最后一级软碰撞保护；短板：阳光直射强光下失效，反光地面误触发
测试场景清单
透明玻璃场景（高频客诉点）
单层清玻、双层中空玻璃、带反光贴膜玻璃
机器人正向、斜向靠近，不同速度（低速 / 额定）
现象区分：纯雷达会直接撞上去；融合方案需要超声 / 红外补充检出，减速 / 绕行 / 停止
坑点：玻璃边角雷达能识别，正中间完全无点云；强光下红外失效，只能靠超声兜底
低矮障碍物（雷达盲区重点）
障碍物：5cm/8cm/10cm 高方块、电源线、拖鞋、地插、数据线、矮门槛
雷达安装高度 > 障碍物高度，雷达无点云；依赖超声 + 红外
正向直行、转弯时侧面剐蹭风险（很多只测正前方，忽略侧向矮物）
常规障碍物：纸箱、塑料桶、人体、椅子
干扰场景（必测，防误避、卡死不动）
阳光直射红外窗口、逆光
镜面反光地面、反光立柱
超声串扰：多台机器人同场、旁边有超声波传感器
动态障碍物：行人横穿、推车经过
融合逻辑验证（测试重点，不是只看能不能停）
置信度融合：不同传感器检测到同一个障碍物，置信度叠加；单一传感器不稳定（比如玻璃只有超声检出），低置信度优先减速，不直接急停
分区避障：远区雷达规划绕行；近区超声减速；极近红外触发急停 / 软缓冲
区分静态障碍、动态障碍；区分可通行区域（地毯、斜坡）和障碍物
误报验证：空旷地面，会不会因为反光、气流、噪声频繁触发避障导致原地卡死
避障后恢复：障碍物移走后，是否自动恢复任务、恢复导航，而不是一直锁死告警
验收标准：不能只靠单传感器兜底；雷达漏检的玻璃、矮物，必须由其他传感器补盲检出；同时控制误避率，不能看到反光就停。
三、远程控制 + 断网安全策略（强制：断网停机）
分为两大块：远程遥控功能本身 + 网络异常安全机制（安全红线）
1. 远程遥控功能测试
控制链路：后台 / 小程序 / 上位机 → 机器人
控制指令：前进、后退、左右转向、原地旋转、调速、急停、取消任务、回充
测试维度：
正常网络：指令下发时延、指令丢包、连续操作顺滑性，转向是否卡顿
档位控制：速度限制，遥控模式下最高限速（比自主模式更低，安全）
权限：遥控模式抢占逻辑 —— 自主任务运行时，遥控是否可以抢占；抢占后是否提示、日志留痕
遥控模式标识：机器人本地状态、后台状态必须明确标记【远程受控中】，便于溯源
2. 断网安全策略（硬性要求：断网必须停机）
先明确规格定义，测试严格按这个执行：
网络心跳保活机制：机器人和后台 / 网关定时心跳包（例如 200ms/500ms），连续 N 个心跳丢失判定断网
测试场景：
运行中直接拔掉路由器、关闭 Wi-Fi、4G 信号屏蔽，模拟断网
网络闪断（短时间抖动，1~2s 恢复）、长时间离线（> 判定超时）
弱网高延迟、丢包率高（不是完全断连，但是指令不可靠）
预期行为（你这边定的规则：断网停机）
心跳超时判定离线 → 立刻停止动力输出，原地停机，锁止运动（不能继续走、继续执行导航任务）
上报离线告警，本地声光提示
网络恢复之后：不会自动继续跑！ 必须人工确认、重新下发指令 / 解除停机锁定（非常关键，防止网络恢复后失控）
可选差异化：部分产品区分【遥控模式断网停机】、【自主任务模式】，你需求是统一断网停机，就全部场景执行该逻辑
附加安全项：
指令防重放：网络延迟，重复收到旧的运动指令，不能二次执行
紧急急停优先级最高：物理急停按钮 > 远程急停 > 自主避障 > 普通远程运动指令
四、OTA 升级测试：正常升级、升级中断电防砖
OTA 重点：业务固件、MCU 底盘固件、雷达 / 传感器子模块固件；核心风险：升级中途断电，机器人变砖无法启动。
1. 正常升级流程测试
场景：
后台推送升级包，机器人空闲待命状态升级
机器人任务执行中收到升级推送：验证策略（拒绝升级、等任务结束后自动升级、弹窗人工确认）
升级包校验：MD5/CRC 校验，包损坏、包不匹配版本、跨大版本兼容校验
观测：下载进度、校验、进入升级模式、重启、升级成功、版本号回读、上报升级结果到后台
2. 升级中断电测试（防砖，DVT 强制测试项）
多时间点断电（最容易挂的阶段）：
固件包下载过程中断电
校验完成，开始写入 Flash 的前期断电（最高危）
写入中途断电
写入完成，重启阶段断电
必须具备双分区 A/B 备份方案（主流机器人方案）
A 分区：当前运行固件；B 分区：新固件写入
写入 B 分区，校验通过之后，才切换启动标记；校验失败 / 断电，下次启动仍然从 A 分区原有固件启动
✅ 预期：任何阶段断电，上电后机器人正常启动，回到旧版本，可正常使用，不砖；后台上报【升级失败】
❌ 禁止：单分区擦写，写到一半断电，固件损坏无法开机
额外 OTA 边界测试：
版本回滚：新版本有 bug，支持后台下发回滚到稳定旧版本
差分升级 / 全量升级：小包差分节省流量，校验逻辑
升级超时、包过大、低电量锁升级：电量低于阈值，禁止启动 OTA，防止升级中途没电
子设备 OTA：雷达、MCU、充电板等外设固件升级，同样要做子设备断电防砖
升级锁：升级期间，禁止下发运动任务、遥控，防止一边跑一边升级
五、日志存储、掉电日志保护、时间同步、权限管理
日志是问题追溯、故障复盘、售后取证核心，重点解决：突然掉电日志丢失、时间戳错乱、谁操作的不可追溯。
1. 日志分类（测试覆盖）
系统日志：启动、关机、网络状态、OTA 记录
运动日志：速度、转向、避障触发、打滑、制动、回充对接记录
告警日志：故障、脱离充电、断网、传感器异常
操作日志：远程遥控指令、人工急停、后台下发指令（审计日志）
2. 存储 & 掉电日志保护（重点）
普通顺序写 Flash：突然断电，正在写的那条日志直接损坏丢失。
方案一般：环形缓存 + 先写 RAM 缓存 + 定期落盘 + 掉电检测（电容备用供电）
测试场景：
正常关机：日志完整落盘
运行中直接硬断电（拔电源、电池插头拔掉），模拟现场意外掉电
预期：
已经落盘日志保留
正在写入的日志要么完整保存，要么丢弃坏条目，不能破坏整个日志分区、文件系统损坏
掉电上电后，可以读到断电前最近一条有效日志
存储生命周期：日志循环覆盖（环形存储），达到容量上限，按时间顺序覆盖最早日志；支持本地导出（U 盘 / 网页）、自动上传后台
3. 时间同步
时间源：NTP 网络授时；无网络本地 RTC 硬件时钟
测试点：
联网自动同步 NTP，日志时间戳准确
断网场景：依靠板载 RTC 电池维持时间，断电再上电，时间不重置到 1970
网络恢复后自动校准时间，处理时间跳变（向前 / 向后跳时间，日志不乱序）
坑点：RTC 没电 → 所有日志时间戳错乱，故障完全无法复盘，属于严重缺陷
4. 权限管理 & 审计
用户角色区分：查看者、操作员（遥控、下发任务）、管理员（OTA、日志清除、参数修改）
鉴权：账号密码、token，超时自动登出
不可篡改审计日志：告警、遥控、OTA、急停这类关键日志不允许普通用户删除；清除日志操作本身会留下一条 “日志已清空” 记录
后台日志权限：支持按时间、故障类型、机器人 ID 筛选导出智能业务功能测试详解
一、自动回充 & 对接测试（多角度对接、脱离保护）
核心痛点：很多机器人直着能对准充电座，偏一点就对不上、顶死、插歪；充电过程被碰脱离后没有保护逻辑，造成打火、虚接。
1. 回充触发方式测试
- 低压自动回充（达到回充阈值 SOC / 电压，自主发起回充任务）
- 手动下发回充指令（后台 / APP / 面板）
- 任务结束自动回充
- 故障告警后可选回充（按需产品定义）
观测：触发后是否启动回充导航、是否优先规划到充电座附近待命点，而不是直接硬怼充电头。
2. 多角度对接测试（重点）
- 正对：0°（基准）
- 偏角：±15°、±30°、±45°（很多产品上限就是 ±30°，超过直接对接失败）
- 远近：近距（30cm）、标准对接距离、远距离导航进站（2~5m）
- 侧向斜入：从充电座侧面绕行切入（模拟现场环境被障碍物挡住，不能正面进）
观测判定：
- 导航靠近后，是否切换近距离对准算法（红外引导 / 视觉 / 二维码 / 射频引导）
- 对接过程不猛冲，有减速、蠕行缓冲
- 充电弹片 / 公母头可靠接触，BMS 识别到充电状态、充电电流正常拉起
- 禁止：硬顶充电座、推着充电座移位、结构撞击异响
3. 充电中脱离保护（安全项，高优先级）
- 正常充电稳态，人为侧向 / 正向拉开脱离
- 回充对接瞬间，还没稳定上电时发生脱离
观测逻辑：
- 脱离瞬间立刻切断充电回路，停止充电输出，避免拉弧打火
- 上报【充电脱离】告警
- 行为分支按规格二选一：原地待命、重新尝试回充（不能立刻高速冲回去）
- 禁止：脱离后依然保持高压输出、反复猛冲充电座
附加项：防顶死保护 —— 对接到位后有到位检测，到位锁止 / 停止前进，持续推力不能过大，防止压坏充电弹片。
4. 回充其他配套测试
- 满电自离开：充满后，是否按配置自动离开充电座，执行任务 / 待命
- 回充途中急停、任务抢占：回充导航中下发新任务、按急停，能否正常终止回充流程
- 回充避障：回充路径上出现障碍物，停止前进、绕行，不会无视障碍硬闯充电座
二、多传感器融合避障：雷达 + 超声 + 红外，玻璃、低矮障碍物痛点
核心难点：激光雷达对透明玻璃弱；雷达离地高，漏检低矮障碍物（线缆、地插、拖鞋、小石块）；红外容易受强光干扰；超声有近距盲区、远距离误报。融合不是简单 “或逻辑”，要做置信度融合、分区负责。
传感器分工参考（测试依据）
- 激光雷达：中远距离、轮廓障碍物，主导航 & 主避障；短板：透明玻璃、黑色吸光物体、低于雷达安装高度的矮物
- 超声：近距（10~80cm）低矮物体、透明面辅助检测；短板：角度宽、容易串扰、软物体（布料）回波弱
- 红外：极近距防碰撞缓冲（5~30cm），属于最后一级软碰撞保护；短板：阳光直射强光下失效，反光地面误触发
测试场景清单
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透明玻璃场景（高频客诉点）
- 单层清玻、双层中空玻璃、带反光贴膜玻璃
- 机器人正向、斜向靠近，不同速度（低速 / 额定）
现象区分：纯雷达会直接撞上去；融合方案需要超声 / 红外补充检出，减速 / 绕行 / 停止坑点：玻璃边角雷达能识别，正中间完全无点云；强光下红外失效，只能靠超声兜底
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低矮障碍物（雷达盲区重点）障碍物：5cm/8cm/10cm 高方块、电源线、拖鞋、地插、数据线、矮门槛
- 雷达安装高度 > 障碍物高度，雷达无点云；依赖超声 + 红外
- 正向直行、转弯时侧面剐蹭风险（很多只测正前方，忽略侧向矮物）
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常规障碍物：纸箱、塑料桶、人体、椅子
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干扰场景（必测，防误避、卡死不动）
- 阳光直射红外窗口、逆光
- 镜面反光地面、反光立柱
- 超声串扰：多台机器人同场、旁边有超声波传感器
- 动态障碍物：行人横穿、推车经过
融合逻辑验证（测试重点，不是只看能不能停）
- 置信度融合：不同传感器检测到同一个障碍物，置信度叠加；单一传感器不稳定（比如玻璃只有超声检出），低置信度优先减速，不直接急停
- 分区避障：远区雷达规划绕行；近区超声减速；极近红外触发急停 / 软缓冲
- 区分静态障碍、动态障碍；区分可通行区域（地毯、斜坡）和障碍物
- 误报验证：空旷地面，会不会因为反光、气流、噪声频繁触发避障导致原地卡死
- 避障后恢复：障碍物移走后，是否自动恢复任务、恢复导航，而不是一直锁死告警
验收标准：不能只靠单传感器兜底；雷达漏检的玻璃、矮物，必须由其他传感器补盲检出；同时控制误避率，不能看到反光就停。
三、远程控制 + 断网安全策略（强制：断网停机）
1. 远程遥控功能测试
- 正常网络：指令下发时延、指令丢包、连续操作顺滑性，转向是否卡顿
- 档位控制：速度限制，遥控模式下最高限速（比自主模式更低，安全）
- 权限：遥控模式抢占逻辑 —— 自主任务运行时，遥控是否可以抢占；抢占后是否提示、日志留痕
- 遥控模式标识：机器人本地状态、后台状态必须明确标记【远程受控中】，便于溯源
2. 断网安全策略（硬性要求：断网必须停机）
网络心跳保活机制：机器人和后台 / 网关定时心跳包（例如 200ms/500ms），连续 N 个心跳丢失判定断网测试场景：
- 运行中直接拔掉路由器、关闭 Wi-Fi、4G 信号屏蔽，模拟断网
- 网络闪断（短时间抖动，1~2s 恢复）、长时间离线（> 判定超时）
- 弱网高延迟、丢包率高（不是完全断连，但是指令不可靠）
- 心跳超时判定离线 → 立刻停止动力输出，原地停机，锁止运动（不能继续走、继续执行导航任务）
- 上报离线告警，本地声光提示
- 网络恢复之后：不会自动继续跑！ 必须人工确认、重新下发指令 / 解除停机锁定（非常关键，防止网络恢复后失控）
可选差异化：部分产品区分【遥控模式断网停机】、【自主任务模式】，你需求是统一断网停机，就全部场景执行该逻辑
- 指令防重放：网络延迟，重复收到旧的运动指令，不能二次执行
- 紧急急停优先级最高：物理急停按钮 > 远程急停 > 自主避障 > 普通远程运动指令
四、OTA 升级测试：正常升级、升级中断电防砖
1. 正常升级流程测试
- 后台推送升级包，机器人空闲待命状态升级
- 机器人任务执行中收到升级推送：验证策略（拒绝升级、等任务结束后自动升级、弹窗人工确认）
- 升级包校验：MD5/CRC 校验，包损坏、包不匹配版本、跨大版本兼容校验
观测：下载进度、校验、进入升级模式、重启、升级成功、版本号回读、上报升级结果到后台
2. 升级中断电测试（防砖，DVT 强制测试项）
- 固件包下载过程中断电
- 校验完成，开始写入 Flash 的前期断电（最高危）
- 写入中途断电
- 写入完成，重启阶段断电
- A 分区：当前运行固件；B 分区：新固件写入
- 写入 B 分区，校验通过之后，才切换启动标记；校验失败 / 断电，下次启动仍然从 A 分区原有固件启动
✅ 预期：任何阶段断电，上电后机器人正常启动，回到旧版本，可正常使用，不砖；后台上报【升级失败】❌ 禁止：单分区擦写，写到一半断电，固件损坏无法开机
- 版本回滚：新版本有 bug，支持后台下发回滚到稳定旧版本
- 差分升级 / 全量升级：小包差分节省流量，校验逻辑
- 升级超时、包过大、低电量锁升级：电量低于阈值，禁止启动 OTA，防止升级中途没电
- 子设备 OTA：雷达、MCU、充电板等外设固件升级，同样要做子设备断电防砖
- 升级锁：升级期间，禁止下发运动任务、遥控，防止一边跑一边升级
五、日志存储、掉电日志保护、时间同步、权限管理
1. 日志分类（测试覆盖）
- 系统日志：启动、关机、网络状态、OTA 记录
- 运动日志：速度、转向、避障触发、打滑、制动、回充对接记录
- 告警日志：故障、脱离充电、断网、传感器异常
- 操作日志：远程遥控指令、人工急停、后台下发指令（审计日志）
2. 存储 & 掉电日志保护（重点）
- 正常关机：日志完整落盘
- 运行中直接硬断电（拔电源、电池插头拔掉），模拟现场意外掉电
预期：
- 已经落盘日志保留
- 正在写入的日志要么完整保存，要么丢弃坏条目，不能破坏整个日志分区、文件系统损坏
- 掉电上电后，可以读到断电前最近一条有效日志
存储生命周期：日志循环覆盖（环形存储），达到容量上限，按时间顺序覆盖最早日志；支持本地导出（U 盘 / 网页）、自动上传后台
3. 时间同步
- 联网自动同步 NTP，日志时间戳准确
- 断网场景：依靠板载 RTC 电池维持时间，断电再上电，时间不重置到 1970
- 网络恢复后自动校准时间，处理时间跳变（向前 / 向后跳时间，日志不乱序）
坑点：RTC 没电 → 所有日志时间戳错乱，故障完全无法复盘，属于严重缺陷
4. 权限管理 & 审计
- 用户角色区分：查看者、操作员（遥控、下发任务）、管理员（OTA、日志清除、参数修改）
- 鉴权：账号密码、token，超时自动登出
- 不可篡改审计日志：告警、遥控、OTA、急停这类关键日志不允许普通用户删除；清除日志操作本身会留下一条 “日志已清空” 记录
- 后台日志权限：支持按时间、故障类型、机器人 ID 筛选导出
浙公网安备 33010602011771号