一款完整的机器人产品（如服务机器人、AMR移动底盘、协作机械臂等）的全功能测试用例数量，通常在 500 到 3000+ 个之间，具体取决于：

  • 产品复杂度（传感器数量、自由度、软件模块）
  • 安全等级（ISO 13849, IEC 61508, ISO 10218 等）
  • 应用场景（家庭、工厂、医院）
  • 质量要求（消费级 vs 工业级）

📊 一、按模块划分的典型测试用例数量（以中等复杂度 AMR 为例）

测试类别 子项 用例数量 说明
1. 电源与启动 开机/关机、低电量处理、热插拔 20–40 包括异常断电恢复
2. 运动控制 直行、转弯、避障、急停、坡道 80–150 含不同速度、负载、地面材质
3. 导航与定位 建图、路径规划、重定位、多楼层 100–200 含动态障碍物、GPS拒止环境
4. 传感器功能 激光雷达、IMU、摄像头、超声波 60–120 校准、失效检测、数据同步
5. 通信系统 Wi-Fi、4G/5G、ROS 2、Modbus 40–80 断网恢复、带宽压力、QoS
6. 人机交互 语音、触摸屏、APP、灯光提示 50–100 多语言、误操作容错
7. 安全机制 急停、碰撞检测、区域限制、看门狗 70–150 符合 ISO 3691-4 / ANSI B56.5
8. 充电与对接 自动回充、接触式/无线充电 30–60 对接精度、失败重试
9. 软件更新 OTA 升级、回滚、断点续传 20–40 安全签名、版本兼容
10. 环境适应性 温度、湿度、光照、电磁干扰 50–100 高低温启动、强光下视觉失效
11. 异常与故障处理 传感器失效、电机堵转、网络分区 80–150 故障注入 + 自动恢复
12. 性能与稳定性 7×24 运行、高负载压力、内存泄漏 30–60 结合 benchmark

✅ 总计：约 630 – 1550 个功能测试用例

🔍 二、如果包含非功能测试，总数可达 2000+

类别 用例数量 说明
性能测试 50–100 控制延迟 < 10ms，建图 FPS > 10
可靠性测试 100–200 MTBF（平均无故障时间）验证
兼容性测试 30–80 不同路由器、手机型号、云平台
安全渗透测试 20–50 网络攻击模拟（如 ROS 2 topic 劫持）
用户体验（UX）测试 50–100 用户任务完成率、误操作率

📌 全量测试用例总数：1500 – 3000+

🏭 三、行业参考（真实项目）

产品类型 估计用例数 依据
扫地机器人（消费级） 300–600 功能较单一，安全要求低
物流 AMR（工业级） 1200–2500 需符合 CE / UL / ISO 3691-4
手术机器人 3000–10,000+ FDA Class III，极高安全完整性（SIL 3/PL e）
协作机械臂（UR 级别） 800–1800 ISO 10218 + ISO/TS 15066

💡 例如：某知名 AMR 厂商公开文档显示，其 V3.0 版本包含 1872 个自动化测试用例，覆盖 CI/CD 流水线。

🧩 四、测试用例设计方法

为避免遗漏，通常采用以下组合：

  1. 需求追溯矩阵（RTM）
    → 每条产品需求至少对应 1–3 个测试用例

  2. 等价类划分 + 边界值分析
    → 如“最大速度 2m/s” → 测试 1.99, 2.0, 2.01 m/s

  3. 故障模式与影响分析（FMEA）
    → 针对高风险模块增加用例（如急停失效）

  4. 场景化测试（Scenario-based）
    → “在仓库 A 区搬运货物时突遇 Wi-Fi 中断”

🛠️ 五、自动化 vs 手动测试比例

测试类型 自动化比例 工具示例
功能测试 60–80% pytest, ROS 2 launch_testing, Robot Framework
性能测试 90%+ custom C++ benchmark, rqt_bag
安全测试 30–50% 手动注入故障 + 自动监控
UX 测试 < 20% 用户实测、眼动仪

✅ 目标：核心功能 100% 自动化回归，每日 CI 执行。

✅ 总结

产品级别 全功能测试用例数量
简单消费机器人 300 – 800
中等工业机器人（AMR/机械臂） 1000 – 2500
高安全关键系统（医疗/航天） 3000 – 10,000+

📌 关键不是数量，而是覆盖率：

  • 需求覆盖率 ≥ 95%
  • 代码覆盖率 ≥ 80%（核心模块 ≥ 90%）
  • 故障注入覆盖率 ≥ 70%

开发一款机器人产品，需要：

  • 生成定制化的测试用例模板（Excel/JSON）
  • 设计自动化测试框架（基于 ROS 2 + pytest）
  • 提供 ISO 13849 / ISO 3691-4 合规性检查清单
# 机器人 # 功能测试 # 测试用例 # 可用性测试
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