GB/T 41402-2022 物流機器人 信息系統(tǒng)通 用技術規(guī)范（正式版）

ICS25.040.40國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ 1 1 13.1術語和定義 13.2縮略語 1 24.1系統(tǒng)組成 24.2系統(tǒng)設計 3 3 3 86性能要求 7通信要求 7.1系統(tǒng)與物流機器人通信 7.3系統(tǒng)與外部設備通信 8安全要求 8.1一般安全要求 8.2數(shù)據(jù)傳輸安全 8.3數(shù)據(jù)庫安全 8.4網(wǎng)絡防火墻安全 8.5用戶認證識別安全 9可靠性要求 10.2數(shù)據(jù)更新與維護 11.2試驗條件 11.3功能測試 Ⅱ11.6安全測試 附錄A(規(guī)范性)地圖元素類型 ⅢGB/T41402—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國機器人標準化技術委員會(SAC/TC591)歸口。本文件起草單位：杭州?？禉C器人技術有限公司、杭州?？低晹?shù)字技術股份有限公司、北京機械工業(yè)自動化研究所有限公司、浙江大學、北京華為數(shù)字技術有限公司、通標標準技術服務(上海)有限公威機器人有限公司、遨博(江蘇)機器人有限公司、青島科捷機器人有限公司、蘇州康多機器人有限公司、深圳市標準技術研究院。GB/T41402—2022物流機器人信息系統(tǒng)是由計算機進行管理和控制，使用物流機器人設備進行貨物的搬運和運輸，實物流機器人信息系統(tǒng)的功能設計需適用于不同引導方式、不同驅(qū)動方式和不同移載方式的物流機器人設備。本文件的目的是規(guī)范物流機器人信息系統(tǒng)的通用功能。1GB/T41402—2022物流機器人信息系統(tǒng)通用技術規(guī)范2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3.1.1物流機器人logisticsrobot3.1.2物流機器人信息系統(tǒng)logisticsrobotinformationsystem3.1.3物流機器人搬運的對象。3.1.4儲位berth地圖上用于存放載具的位置。下列縮略語適用于本文件。MES:制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)MTBF:平均故障間隔時間(MeanTimeBetweenFailure)MTTR:平均故障修復間隔時間(MeanTimeToRepair)SDK:軟件開發(fā)工具包(SoftwareDevelopmentKit)TCP:傳輸控制協(xié)議(TransmissionControlProtocol)WMS:倉庫管理系統(tǒng)(WarehouseManagementSystem)2GB/T41402—20224一般要求企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)MESWMS物流機器人信息系統(tǒng)管理子系統(tǒng)外設管理外設管理信息管理一統(tǒng)計管理統(tǒng)計管理數(shù)據(jù)管理運行監(jiān)控數(shù)據(jù)管理運行監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng)空問管理任務分配空問管理任務分配設備控制載具載具注：實線框內(nèi)為本文件規(guī)定的物流機器人信息系統(tǒng)，虛線框分別為與信息系統(tǒng)交互的設備層和業(yè)務層。3GB/T41402—2022物流機器人信息系統(tǒng)設計符合：a)應支持(7×24)h連續(xù)無故障運行；c)應支持擴展管理方的物流機器人數(shù)量；d)應支持通過增加相關的硬件等方式增加搬運貨物的業(yè)務容量；5功能要求地圖配置功能應符合：b)支持添加多張地圖；地圖編輯功能符合：a)應支持通過拓撲或柵格方式繪制地圖；屬性，地圖元素類型分類應符合附錄A中表A.1的規(guī)定；d)應支持設置道路單向或雙向的行駛方向；e)應支持設置道路是否允許物流機器人繞障；f)應支持按地圖區(qū)域?qū)ξ锪鳈C器人運行速度配置；h)宜支持按地圖區(qū)域?qū)ξ锪鳈C器人的激光方案等安全方案進行配置；i)宜支持按地圖區(qū)域?qū)ξ锪鳈C器人的準入類型進行配置；物流機器人管理功能符合：4GB/T41402—2022d)宜支持對物流機器人設備程序進行遠程升級操作；e)宜支持對物流機器人的異常處理操作。a)支持自動門在地圖中的具體位置信息配置；風淋門配置功能應符合：a)支持風淋門在地圖中的具體位置信息配置；c)支持配置風淋門內(nèi)可同時進入的機器人數(shù)量；場(廠)內(nèi)道路交通信號燈管理功能應符合：a)支持交通信號燈設備在地圖中關聯(lián)區(qū)域的信息配置；呼叫器管理功能應符合：c)支持對呼叫器設備指示的呈現(xiàn)方式進行配置；提升機管理功能應符合：5GB/T41402—2022數(shù)量、每個樓層的電梯等待點坐標等屬性信息；任務執(zhí)行功能應符合：a)支持通過對外接口形式接收任務、生成任務；b)物流機器人任務狀態(tài)上報，及時更新任務狀態(tài)；c)能將任務狀態(tài)通過接口通知第三方程序；d)多任務并發(fā)執(zhí)行處理；e)支持多點搬運任務，并按照任務順序執(zhí)行。務執(zhí)行進度等。任務干預功能應符合：a)能調(diào)整待執(zhí)行任務的優(yōu)先級；b)能取消正在執(zhí)行的任務；c)能對取消的任務進行重新發(fā)送；d)能強制將任務狀態(tài)設為完成。載具狀態(tài)管理功能應符合：a)支持對載具進行手動凍結，凍結后，系統(tǒng)不會對該載具進行搬運，且支持解凍操作；b)支持記錄載具是否處于鎖定狀態(tài)，即若載具被系統(tǒng)執(zhí)行的任務鎖定為搬運目標，該狀態(tài)會變更應支持對不同類型的載具定義不同的存放策略，即不同類型的載具可存放不同的區(qū)域。6GB/T41402—2022具體記錄內(nèi)容應符合表1的要求。功能模塊內(nèi)容要求用戶操作日志管理操作用戶名、操作用戶IP地址、操作模塊、操作時間、主要操作的內(nèi)容等任務日志管理任務單號、任務狀態(tài)、任務創(chuàng)建日期、任務開始執(zhí)行時間、任務完成時間、執(zhí)行機器人編號、載具編號、起點位置、終點位置等物流機器人運行日志管理物流機器人編號、總運行時長、總里程、電池放電次數(shù)、執(zhí)行機構總運行次數(shù)等接口調(diào)用日志管理接口調(diào)用方類型、接口方法名、調(diào)用設備IP地址、接口傳入?yún)?shù)、返回結果、是否成功、調(diào)用時間、接口調(diào)用耗時等a)物流機器人在執(zhí)行載具搬運過程中出現(xiàn)異常時進行切換機器人操作；a)應支持物流機器人的利用率統(tǒng)計；c)應支持統(tǒng)計每臺物流機器人執(zhí)行按天執(zhí)行的任務總數(shù)、任務執(zhí)行總時長；d)宜支持統(tǒng)計平均每小時完成任務數(shù)量；e)宜支持統(tǒng)計平均每臺機器人每小時完成任務數(shù)量。c)應支持物流機器人的平均故障間隔時間(MTBF)統(tǒng)計；d)應支持物流機器人的平均故障修復間隔時間(MTTR)統(tǒng)計；f)宜支持統(tǒng)計每臺物流機器人充電時長和工作時長的時間占比；g)宜支持統(tǒng)計充電樁的充電時長和工作時長的時間占比。7GB/T41402—2022用戶管理功能應符合：設備監(jiān)控功能符合：a)應支持結合地圖實時展示物流機器人在地圖中的位置信息以及運行信息，運行信息包括設備編號、是否在線、設備狀態(tài)、設備任務執(zhí)行狀態(tài)、坐標信息、電量信息、設備方向、載具信息等；b)應支持結合地圖實時展示物流機器人的運行軌跡路線信息；c)應支持結合地圖實時展示設備故障信息；告警監(jiān)控功能符合：啟和關閉的個性化配置。8GB/T41402—2022數(shù)據(jù)管理功能應具備：a)對持續(xù)增加的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行自動或手動備份歸檔，系統(tǒng)能設置自動歸檔周期；b)對正在執(zhí)行和尚未執(zhí)行的數(shù)據(jù)進行緩存管理，在任意情況下系統(tǒng)重啟能恢復該數(shù)據(jù)。5.2調(diào)度子系統(tǒng)路徑規(guī)劃功能應具備：a)根據(jù)地圖信息、所有物流機器人的位置信息、任務信息等為當前物流機器人規(guī)劃一條合理的路徑，并控制物流機器人按規(guī)劃的路徑運行；b)支持多臺物流機器人同時路徑規(guī)劃；c)支持復雜線路的規(guī)劃，比如含斜線、弧線等的路徑規(guī)劃；d)支持路徑重新規(guī)劃功能，如設備遇障長時間無法通行且存在其他道路時；e)遵循地圖配置，路徑規(guī)劃時根據(jù)物流機器人類型與道路寬窄規(guī)劃可執(zhí)行路徑；f)系統(tǒng)能設置回避路段、封鎖路段的功能。任務分配功能符合：a)應結合物流機器人的狀態(tài)、電量、時空效率等情況對物流機器人進行任務分配；b)宜支持動態(tài)切換物流機器人的功能，物流機器人接到任務后出現(xiàn)異常，系統(tǒng)應能自動更換其他物流機器人執(zhí)行該任務；c)宜具備任務的預測性，即可以提前調(diào)度物流機器人在合理的位置等待，當任務產(chǎn)生時可快速地移動到任務起點。5.2.3場(廠)內(nèi)道路交通管理場(廠)內(nèi)道路交通管理功能符合：a)應具備預防物流機器人擁堵的功能，在極端情況下(如出現(xiàn)擁堵),應具備解除擁堵的功能；宜根據(jù)道路情況為物流機器人規(guī)劃避讓路徑，宜實現(xiàn)互鎖解鎖；b)應具備自動封鎖通道功能，當出現(xiàn)異常且物流機器人停止運行時，封鎖該單通道，防止其他物流機器人再進入；c)應支持物流機器人/第三方設備通過申請資源的方式向系統(tǒng)申請使用混行區(qū)域，混行區(qū)域只能同時分配給物流機器人或者第三方設備，實現(xiàn)與第三方物流機器人的交通管制。全局控制功能符合：a)應支持不同尺寸的物流機器人同時執(zhí)行任務而不發(fā)生碰撞；b)宜支持管理不同尺寸的機器人、不同尺寸的載具，在搬運的過程中不發(fā)生碰撞。9GB/T41402—2022區(qū)域控制功能宜符合：a)支持控制區(qū)域內(nèi)物流機器人的數(shù)量，即如果區(qū)域內(nèi)的物流機器人的數(shù)量已到達預設的閾值，其他物流機器人不能再進入，且支持閾值大小的調(diào)整；b)支持控制區(qū)域內(nèi)可通過物流機器人的類型，即系統(tǒng)能判定物流機器人類型是否符合該區(qū)域設定的物流機器人類型，且支持物流機器人類型可配置；c)支持控制區(qū)域內(nèi)可通過的載具類型，即系統(tǒng)能判定載具類型是否符合該區(qū)域設定的載具類型，且支持載具類型可配置；d)支持對區(qū)域進行封鎖控制，封鎖后，區(qū)域內(nèi)的物流機器人會停止運行，區(qū)域外的物流機器人不e)支持對區(qū)域進行速度控制，即物流機器人通過該區(qū)域時，運行速度按照該區(qū)域要求進行調(diào)整；f)支持對不同的區(qū)域切換不同的避障方案。機器人控制功能符合：b)應支持對物流機器人上的執(zhí)行機構的控制，如倉儲舉升/下放、輥筒等執(zhí)行機構方面的控制；c)應支持對物流機器人當前的執(zhí)行動作進行暫停、停止、恢復等控制；d)應支持對物流機器人的地圖切換控制，如機器人從1樓運行到2樓等情況；e)應支持對物流機器人軟件進行遠程升級控制；f)宜支持對物流機器人上的傳感器進行控制，如關閉打開激光等；g)宜支持對物流機器人的導航方式進行切換控制，如激光導航切換為二維碼導航等；h)宜支持對物流機器人的人機交互控制，如調(diào)整機器人音量等控制。充電控制功能符合：a)應支持自動調(diào)度物流機器人去充電；b)應支持手動調(diào)度物流機器人去充電；c)應支持對物流機器人的電池定期進行維護保養(yǎng)充電；d)宜支持自動切斷物流機器人的充電狀態(tài)，切換當前電量較低的物流機器人先行充電。5.2.6.2充電樁分配管理充電樁分配管理功能符合：a)應支持接入不同類型的充電樁，且能分配對應類型的物流機器人去充電；b)宜支持在物流機器人空閑的情況下實行占滿充電樁資源策略，且宜支持策略的開啟和關閉；c)宜支持以距離最短為原則為物流機器人分配空閑充電樁資源。GB/T41402—2022自動門控制功能應符合：a)支持對自動門開門、關門控制；b)支持對自動門開門狀態(tài)、關閉狀態(tài)、運行狀態(tài)進行查詢控制；c)支持調(diào)度物流機器人排隊穿過自動門。風淋門控制功能應符合：a)支持對風淋門開門、關門控制；b)支持對自動門開門狀態(tài)、關閉狀態(tài)、運行狀態(tài)進行查詢控制；c)支持調(diào)度物流機器人搬運載具進入風淋室進行風淋控制；d)支持調(diào)度多輛物流機器人搬運載具進入風淋室同時進行風淋。5.2.7.3場(廠)內(nèi)道路交通信號燈控制場(廠)內(nèi)道路交通信號燈控制功能應符合：a)支持對交通信息燈進行亮燈、關燈控制；b)若地圖的某區(qū)域已添加交通信號燈設備，當物流機器人進入該區(qū)域時，系統(tǒng)支持控制交通信號燈設備亮紅燈，物流機器人駛出該區(qū)域時，系統(tǒng)支持控制交通信號燈設備亮綠燈。呼叫器控制功能應符合：a)支持接收按燈信號，控制呼叫b)根據(jù)呼叫器按燈信號，配置產(chǎn)生搬運任務，如從呼叫位搬運貨物到指定區(qū)域。電梯控制功能符合：a)應支持電梯按區(qū)域管理，即系統(tǒng)在分配電梯資源時，會挑選任務的起點與終點所在區(qū)域關聯(lián)的電梯資源；b)應支持電梯資源的負載均衡，即根據(jù)每部電梯的任務情況，系統(tǒng)挑選最優(yōu)的電梯來分配任務；c)應支持物流機器人進入電梯且跟隨電梯跨樓層；d)若轎廂內(nèi)可容納多托載具，宜支持一梯多托。提升機控制功能符合：a)應支持提升機按區(qū)域管理，即系統(tǒng)在分配提升機資源時，會挑選任務的起點與終點所在區(qū)域關聯(lián)的電梯資源；b)應支持提升機資源的負載均衡，即根據(jù)每部提升機的任務情況，系統(tǒng)挑選最優(yōu)的提升機來分配任務；GB/T41402—2022a)支持調(diào)度輥筒式物流機器人與輸送線對接完成載具的接收；b)支持調(diào)度輥筒式物流機器人與輸送線對接完成載具的送出；c)支持調(diào)度輥筒式物流機器人與輸送線對接同時完成載具的接收與送出。6性能要求a)支持第三方系統(tǒng)接口調(diào)用，響應時間不大于3s;b)系統(tǒng)關鍵數(shù)據(jù)存儲時間不少于3個月；c)支持單個管理空間不小于10000m2。7通信要求無線網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量應符合：a)最大網(wǎng)絡延時上限小于200ms;b)最大延遲抖動上限小于100ms;c)無線漫游切換時間小于200ms;d)丟包率上限值為1×10-2;e)包誤差率上限值為1×10-4。注：優(yōu)先最大網(wǎng)絡延時在20ms以下，最大延遲抖動在10ms以下，無線漫游切換時間在20ms以下。8安全要求宜符合GB/T37044的要求。物流機器人信息系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的通信應采取加密方式傳輸；系統(tǒng)應采取適當?shù)拇胧┍ＷC傳GB/T41402—2022輸過程中信息的保密性和真實性。采取加密方式存儲。物流機器人信息系統(tǒng)應布設網(wǎng)絡防火墻。a)支持通過用戶名、密碼或者其他生物特征識別等方式進行安全認證；b)支持接入第三方單點登錄系統(tǒng)。9可靠性要求系統(tǒng)的可靠性應具備：b)相關數(shù)據(jù)可持久化，任何服務異常(包括硬件和軟件異常),系統(tǒng)重新啟動后都能正常運行，保障業(yè)務運行正常；c)具有高度的可靠性，在批量數(shù)據(jù)頻繁更新情況下不會導致系統(tǒng)性能下降。10.1系統(tǒng)維護件)或遠程修改設備配置。大于80%。系統(tǒng)應定期或根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進行必要的備份，對系統(tǒng)關鍵配置和數(shù)據(jù)(地圖等)應支持備份和回歸檔和清理過程不應影響正在進行的業(yè)務。11試驗方法功能測試的典型網(wǎng)絡拓撲結構如圖2所示。GB/T41402—2022防火墻交渙機信息系統(tǒng)(主機)交換機交換機信息系統(tǒng)(備機)測試工具集WiFi外設(白動門、風淋門、交通信號燈、呼叫器、提升機、電梯客戶端物流機器人個a)場地環(huán)境：建立物流機器人運行場地，部署相關通信網(wǎng)絡(含有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡),配置必要用例的判定通過準則。按照第5章的規(guī)定，提供環(huán)境及可操作性界面，設計相應的測試用例。通過操作信息系統(tǒng)，檢GB/T41402—2022測試步驟：a)參考圖2接入并配置好各設備，通過系統(tǒng)提供的可操作性界面，檢查是否符合5.1規(guī)定的功能b)模擬第三方系統(tǒng)對物流機器人信息系統(tǒng)進行業(yè)務接口調(diào)用，使物流機器人及外部設備在試驗場地中運行，檢查是否符合5.2規(guī)定的功能要求。設計測試用例時考慮：a)正常情況；b)性能的臨界值；c)單個管理空間不小于10000m2的環(huán)境中關鍵數(shù)據(jù)存儲3個月以上的情況。測試步驟：a)