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GB/T 43210.1-2023

基本信息

标准号: GB/T 43210.1-2023

中文名称:机器人 服务机器人模块化 第1部分:通用要求

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Robotics—Modularity for service robots—Part 1:General requirements

标准状态:现行

发布日期:2023-09-07

实施日期:2023-09-07

出版语种:简体中文

下载格式:.pdf .zip

下载大小:28437979

标准分类号

标准ICS号:机械制造>>工业自动化系统>>25.040.30工业机器人、机械手

中标分类号:机械>>通用零部件>>J28自动化物流装置

关联标准

采标情况:ISO 22166-1:2021

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:68页【胶订-大印张】

标准价格:100.0

相关单位信息

起草人:袁杰、魏洪兴、李立言、王健、杨书评、邵振洲、苏衍宇、邹翼波、潘长勇、孙玉宁、王硕、欧勇胜、朱志昆、王洪光、曹其新、王和国、潘新安、何国田

起草单位:北京机械工业自动化研究所有限公司、深圳云天励飞技术股份有限公司、遨博(北京)智能科技股份有限公司、立宏安全设备工程(上海)有限公司、清能德创电气技术(北京)有限公司、苏州协同创新医用机器人研究院、首都师范大学、哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司、苏州大学等

归口单位:全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC 591)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件提出了在各种环境(包括个人和专业领域)应用的开放模块设计和服务机器人模块集成的模块框架规格要求与指南。本文件适用于下列用户:--模块化服务机器人框架开发者(规定了服务机器人的性能框架);--模块设计者和/或制造商(服务于终端用户或机器人集成商);--服务机器人集成商(选择适用模块构建模块化系统)。本文件包括如何将现有的安全和(信息)安全标准应用于服务机器人模块的指南。本文件不是安全标准。本文件适用于服务机器人,但是本文件提出的模块化原则并不限制在机器人使用,也可供其他领域的框架开发者、模块制造商和模块集成商使用。


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标准内容

ICS 25.040.30
CCS J 28
中华人民共和国国家标准
GB/T 43210.1—2023/ISO 22166-1:2021机器人
服务机器人模块化
第1部分:通用要求
RoboticsModularity for service robots-Part 1:General requirements
(ISO 22166-1:2021,IDT)
2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-09-07实施
规范性引用文件
术语和定义
一般术语
组件相关术语
模块相关术语
模块分类术语
主功能模块的特征
·般原则
模块化一般原则
可组合性
可集成性
互操作性
模块粒度
平台独立性
开放性
复用性
(信息)安全
电气接口和通信协议
互换性
模块属性
模块识别
互操作性的数据类型
5安全和(信息)安全原则
GB/T43210.1—2023/ISO22166-1:2021V
GB/T43210.1—2023/ISO22166-1:20215.2
机器人系统级安全
模块级安全
(信息)安全的通用方面
模块(信息)安全的设计步骤
模块的物理(信息)安全·
模块的网络(信息)安全:
6模块设计的硬件部分·
模块硬件部分的要求和指南
机械接口
连接的精度和可靠性
连接刚度
机械连接器和连接
6.2.2动力的接口
模块说明的其他方面
模块设计的软件部分
信息模型
模块间的信息交换模型
属性访问模型及其访问
错误处理和恢复模型
软件模块的互操作性
软件模块的架构模型
软件模块的要求
7.4具有软件部分的模块的安全/(信息)安全相关要求7.4.1
与安全/(信息)安全管理器模块的交互8使用信息
标识或标示
给用户的信息
服务信息
附录A(资料性)
附录B(资料性)
机器人模块模板Www.bzxZ.net
机器人模块示例
附录C(资料性)
附录D(资料性)
参考文献
服务机器人模块化示例
机器人测试指南
GB/T43210.1—2023/ISO22166-1:2021....
GB/T43210.1—2023/ISO22166-1:2021本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则厂第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
服务机器人模块化》的第1部分。GB/T43210已经发布了以下本文件是GB/T43210《机器人
部分:
第1部分:通用要求。
本文件等同采用ISO22166-1:2021《机器人服务机器人模块化第1部分:通用要求》。
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专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC591)归口。本文件起草单位:北京机械工业自动化研究所有限公司、深圳云天励飞技术股份有限公司、邀博(北京)智能科技股份有限公司、立宏安全设备工程(上海)有限公司、清能德创电气技术(北京)有限公司、苏州协同创新医用机器人研究院、首都师范大学、哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司、苏州大学、清华大学、中国科学院自动化研究所、苏州欧力机器人有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、上海交通大学、重庆鲁班机器人技术研究院有限公司。本文件主要起草人:袁杰、魏洪兴、李立言、王健、杨书评、邵振洲、苏衍宇、邹翼波、潘长勇、孙玉宁、王硕、欧勇胜、朱志昆、王洪光、曹其新、王和国、潘新安、何国田。V
GB/T43210.1—2023/ISO22166-1:2021引言
本文件的制定是为了应对快速发展的服务机器人行业。目前,服务机器人市场覆盖了许多小型细分领域,人们很难开发出所需的特殊的且广泛适用的组件。预计服务机器人的市场规模和应用将显著增长,其功能也逐渐增加。为了实现服务机器人的广泛应用和互操作发展,需要一种通用的制造服务机器人的方法。本文件列出了通用的要求一方面,目前在服务机器人设计中,采用的依赖制造商的架构给设计和开发带来了困难;在服务机器人的产品升级中,模块的替换和重复利用几乎是不可能的。另一方面,研究界也建立了一个庞大的机器人模块化设计知识库,并继续开发新的实现模块化的方法,但没有一种方法被广泛使用并产生重要影响。在这种情况下,本文件可以帮助服务机器人制造商在市场所要求的成本下生产出高质量的产品,并且迫切需要新的方法来帮助市场发展,以应对全球挑战本文件有关服务机器人模块化和服务机器人模块的互操作,聚焦于安全、(信息)安全、连接性(从硬件和软件的角度)和功能等主要问题,这对于改变服务机器人的格局,加快新型服务机器人市场的形成至关重要。本文件将服务机器人模块化分为具有硬件和/或软件部分的基础模块和复合模块。要求和指南的形成,便于实现基于模块的设计方法,在特定的服务机器人和服务机器人系统应用中满足用户的要求,并易于配置。这些问题被分为a)安全和(信息)安全、b)互操作性的指南。此外,实现开放的模块化方法使模块易于被其他具有相同规格接口的模块所替代,但可能需要增强其功能性。现行的安全标准(例如,ISO13482、ISO10218-1、ISO10218-2、ISO/TS15066)规定的安全要求既适用于系统层面,也适用于单个模块层面。本文件制定关于模块层面的安全指南,以确保机器人系统安全符合C类标准。在采用开放的模块化方法时,(信息)安全问题非常重要,因此其也被包含在本文件中[例如,其与IEC/TC44和IEC/TC65(信息)安全相关的工作项目保持一致]。GB/T43210《机器人服务机器人模块化》旨在规范各类型服务机器人的模块化设计,拟由以下部分组成。
一第1部分:通用要求。目的是提出服务机器人模块化设计的通用要求与指南。一第201部分:通用信息模型。目的是提出模块化服务机器人的通用信息模型。一第202部分:软件信息模型。目的是提出模块化服务机器人的软件信息模型。一第203部分:硬件信息模型与物理接口。目的是提出模块化服务机器人的硬件信息模型与物理接口。
一第301部分:操作模块。目的是规范模块化服务机器人的操作模块设计。一第302部分:移动模块。自目的是规范模块化服务机器人的移动模块设计。一第303部分:感知模块。目的是规范模块化服务机器人的感知模块设计。一第304部分:任务规划与决策模块。目的是规范模块化服务机器人的任务规划与决策模块设计。
一第401部分:移动仆从机器人模块。目的是规范移动仆从机器人的特殊模块设计。一第402部分:身体辅助机器人模块。目的是规范身体辅助机器人的特殊模块设计。一第501部分:医疗机器人模块。目的是规范医疗机器人的特殊模块设计。V
1范围
GB/T43210.1-2023/IS022166-1:2021机器人服务机器人模块化
第1部分:通用要求
本文件提出了在各种环境(包括个人和专业领域)应用的开放模块设计和服务机器人模块集成的模块框架规格要求与指南。
本文件适用于下列用户:
模块化服务机器人框架开发者(规定了服务机器人的性能框架);模块设计者和/或制造商(服务于终端用户或机器人集成商);服务机器人集成商(选择适用模块构建模块化系统)。本文件包括如何将现有的安全和(信息)安全标准应用于服务机器人模块的指南。本文件不是安全标准。
本文件适用于服务机器人,但是本文件提出的模块化原则并不限制在机器人使用,也可供其他领域的框架开发者、模块制造商和模块集成商使用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。
ISO9787机器人与机器人装备坐标系和运动命名原则(IndustrialrobotsCoordinatesystemsandmotionnomenclatures)
注:GB/T16977一2019机器人与机器人装备坐标系和运动命名原则(ISO9787:2013,IDT)ISO12100:2010机械安全设计通则风险评估与风险减小(Safetyofmachinery一Generalprinciples for diesign-Risk assessment and risk reduction)注:GB/T15706—2012机械安全设计通则风险评估与风险减小(ISO12100:2010,IDT)ISO/TR22100-4机械安全与ISO12100的关系第4部分:机械制造商考虑相关IT安全(网络安全)方面的指南[Safetyofmachinery—RelationshipwithISO12100—Part4:Guidancetomachin-ery manufacturers for consideration of related IT-security(cyber security)aspects]ISO/IEC27032信息技术安全技术网络安全指南(Informationtechnology—Securitytech-niques—Guidelines for cybersecurity)IEC61076-1电子设备连接器产品要求第1部分:通用规范(Connectorsforelectronicequipment-Product requirements—Partl:Generic specification)IEC61984连接器安全要求和试验(Connectors一Safetyrequirementsandtests)注:GB/T34989—2017连接器安全要求和试验(IEC61984:2008,MOD)IEC/TS62443-1-1工业通信网络网络与系统安全第1-1部分:术语:概念和模型(IndustrialcommunicationnetworksNetwork and system securityPart1-1:Terminology,conceptsand models)注:GB/T40211-2021工业通信网络网络和系统安全术语、概念和模型(IEC/TS62443-1-1:2009,IDT)IEC62443-2-1工业通信网络网络与系统安全第2-1部分:建立工业自动化和控制系统安全程序(Industrial communication networks-Network and system security-Part 2-l:Establishing1
GB/T43210.1—2023/ISO22166-1:2021an industrial automationand control system securityprogram)注:GB/T33007一2016工业通信网络网络和系统安全建立工业自动化和控制系统安全程序(IEC62443-21:2010IDT)
IEC62443-3-3工业通信网络网络和系统安全系统安全要求和安全等级(Industrialcommunication networksNetwork and system securitySystem security requirements and security levels)注:GB/T35673—2017工业通信网络网络和系统安全系统安全要求和安全等级(IEC62443-3-3:2013,IDT)NISTSP800-154以数据为中心的系统威胁建模指南(Guidetodata-centricsystemthreatmodelling)
NISTSP800-160vols1and2可信赖安全系统工程中多学科方法的系统安全工程考虑(Systems security engineering considerations for a multidisciplinary approach in the engineering oftrustworthysecuresystems)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1一般术语
抽象层
abstractionlayer
可以用不同的和通用的更抽象的方式访问系统的部分或全部功能的系统接口。注:当系统是一个模块时,模块的抽象层与系统的抽象层相同。3.1.2
连接器
connector
使系统各部分之间连接和断开的物理机构。示例:通信、电力、机械连接。3.1.3
electrical interface
电气接口
连接器和电气属性的结合,用于电、模拟或数字信号的传输。3.1.4
运行生命周期
executionlifecycle
有限状态机规定的某部分的功能运行的所有阶段3.1.5
计算、观测或测量的值或条件与真实、规定或理论上正确值或条件之间的差异[来源:IEC60050-192:2015,192-03-02,有修改]3.1.6
失效failure
执行要求的能力的丧失。
[来源:IEC60050-192:2015,192-03-01,有修改3.1.7
1fault
因内在状况丧失按要求执行的能力。[来源:IEC60050-192:2015,192-04-01,有修改]3.1.8
function
系统、组件或模块的既定目标或特定动作。2
[来源:ISO/IEC/IEEE24765:2017,3.1206-5,有修改3.1.9
functionalsafety
功能安全
GB/T43210.1-2023/IS022166-1:2021整体安全中与EUC和EUC控制系统相关的部分,它取决于E/E/PE安全相关系统和其他风险降低措施正确执行其功能。
[来源:GB/T20438.4—20173.1.12]3.1.10
硬件抽象层
hardwareabstractionlayer
包含硬件部分的组件/模块的抽象层,利用抽象层通过软件接口提供对组件/模块的控制。注:硬件抽象层的目的一般是使不同的模块可以通过相同的软件接口访问。3.1.11
信息模型
informationmodel
实体在受控环境中的抽象和表示,包括它们的性能、属性和运行以及它们彼此关联的方式。注:信息模型独立于任何特定的存储、软件部分的使用、协议或平台。3.1.12
(信息)安全
security
保密性、完整性和可用性的组合。[来源:ISO/TR175222015,3.19]3.2
组件相关术语
component
某独立的且可识别的部分,可以与其他的部分组合成更大的部分,注1:组件可以是软件或硬件。某个组件主要是软件或硬件,可以被认为是软件组件或硬件组件,注2:组件不需要有任何模块化的特定属性。注3:一般术语中,组件和模块可以互换;但为了避免混淆,模块的术语用于表示组件时,需符合本文件的指南。注4:一个模块可以是一个组件,但是一个组件不必是一个模块。3.2.2
+softwarecomponent
软件组件
由计算机编程算法组成的组件。3.2.3
硬件组件
hardwarecomponent
由物理单元及其运行可能需要的嵌人式软件组成的组件。3.3
模块相关术语
可组合性
composability
能在逻辑上和物理上通过各种组合将模块组合成新的模块的能力(不需要适应模块或额外的接口工作)。
注:“集成”一般意味着付出巨大精力,“组合”一般意味着不付出任何精力。3.3.2
configuration
按照一定数量和类型连接和设置模块,组合成复合模块的组合方式,以实现模块化机器人作为一个3
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