GB/T 41402-2022 物流机器人 信息系统通 用技术规范（正式版）

ICS25.040.40国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 13.1术语和定义 13.2缩略语 1 24.1系统组成 24.2系统设计 3 3 3 86性能要求 7通信要求 7.1系统与物流机器人通信 7.3系统与外部设备通信 8安全要求 8.1一般安全要求 8.2数据传输安全 8.3数据库安全 8.4网络防火墙安全 8.5用户认证识别安全 9可靠性要求 10.2数据更新与维护 11.2试验条件 11.3功能测试 Ⅱ11.6安全测试 附录A(规范性)地图元素类型 ⅢGB/T41402—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。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：杭州海康机器人技术有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、浙江大学、北京华为数字技术有限公司、通标标准技术服务(上海)有限公威机器人有限公司、遨博(江苏)机器人有限公司、青岛科捷机器人有限公司、苏州康多机器人有限公司、深圳市标准技术研究院。GB/T41402—2022物流机器人信息系统是由计算机进行管理和控制，使用物流机器人设备进行货物的搬运和运输，实物流机器人信息系统的功能设计需适用于不同引导方式、不同驱动方式和不同移载方式的物流机器人设备。本文件的目的是规范物流机器人信息系统的通用功能。1GB/T41402—2022物流机器人信息系统通用技术规范2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3.1.1物流机器人logisticsrobot3.1.2物流机器人信息系统logisticsrobotinformationsystem3.1.3物流机器人搬运的对象。3.1.4储位berth地图上用于存放载具的位置。下列缩略语适用于本文件。MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)MTBF:平均故障间隔时间(MeanTimeBetweenFailure)MTTR:平均故障修复间隔时间(MeanTimeToRepair)SDK:软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit)TCP:传输控制协议(TransmissionControlProtocol)WMS:仓库管理系统(WarehouseManagementSystem)2GB/T41402—20224一般要求企业业务系统MESWMS物流机器人信息系统管理子系统外设管理外设管理信息管理一统计管理统计管理数据管理运行监控数据管理运行监控调度子系统空问管理任务分配空问管理任务分配设备控制载具载具注：实线框内为本文件规定的物流机器人信息系统，虚线框分别为与信息系统交互的设备层和业务层。3GB/T41402—2022物流机器人信息系统设计符合：a)应支持(7×24)h连续无故障运行；c)应支持扩展管理方的物流机器人数量；d)应支持通过增加相关的硬件等方式增加搬运货物的业务容量；5功能要求地图配置功能应符合：b)支持添加多张地图；地图编辑功能符合：a)应支持通过拓扑或栅格方式绘制地图；属性，地图元素类型分类应符合附录A中表A.1的规定；d)应支持设置道路单向或双向的行驶方向；e)应支持设置道路是否允许物流机器人绕障；f)应支持按地图区域对物流机器人运行速度配置；h)宜支持按地图区域对物流机器人的激光方案等安全方案进行配置；i)宜支持按地图区域对物流机器人的准入类型进行配置；物流机器人管理功能符合：4GB/T41402—2022d)宜支持对物流机器人设备程序进行远程升级操作；e)宜支持对物流机器人的异常处理操作。a)支持自动门在地图中的具体位置信息配置；风淋门配置功能应符合：a)支持风淋门在地图中的具体位置信息配置；c)支持配置风淋门内可同时进入的机器人数量；场(厂)内道路交通信号灯管理功能应符合：a)支持交通信号灯设备在地图中关联区域的信息配置；呼叫器管理功能应符合：c)支持对呼叫器设备指示的呈现方式进行配置；提升机管理功能应符合：5GB/T41402—2022数量、每个楼层的电梯等待点坐标等属性信息；任务执行功能应符合：a)支持通过对外接口形式接收任务、生成任务；b)物流机器人任务状态上报，及时更新任务状态；c)能将任务状态通过接口通知第三方程序；d)多任务并发执行处理；e)支持多点搬运任务，并按照任务顺序执行。务执行进度等。任务干预功能应符合：a)能调整待执行任务的优先级；b)能取消正在执行的任务；c)能对取消的任务进行重新发送；d)能强制将任务状态设为完成。载具状态管理功能应符合：a)支持对载具进行手动冻结，冻结后，系统不会对该载具进行搬运，且支持解冻操作；b)支持记录载具是否处于锁定状态，即若载具被系统执行的任务锁定为搬运目标，该状态会变更应支持对不同类型的载具定义不同的存放策略，即不同类型的载具可存放不同的区域。6GB/T41402—2022具体记录内容应符合表1的要求。功能模块内容要求用户操作日志管理操作用户名、操作用户IP地址、操作模块、操作时间、主要操作的内容等任务日志管理任务单号、任务状态、任务创建日期、任务开始执行时间、任务完成时间、执行机器人编号、载具编号、起点位置、终点位置等物流机器人运行日志管理物流机器人编号、总运行时长、总里程、电池放电次数、执行机构总运行次数等接口调用日志管理接口调用方类型、接口方法名、调用设备IP地址、接口传入参数、返回结果、是否成功、调用时间、接口调用耗时等a)物流机器人在执行载具搬运过程中出现异常时进行切换机器人操作；a)应支持物流机器人的利用率统计；c)应支持统计每台物流机器人执行按天执行的任务总数、任务执行总时长；d)宜支持统计平均每小时完成任务数量；e)宜支持统计平均每台机器人每小时完成任务数量。c)应支持物流机器人的平均故障间隔时间(MTBF)统计；d)应支持物流机器人的平均故障修复间隔时间(MTTR)统计；f)宜支持统计每台物流机器人充电时长和工作时长的时间占比；g)宜支持统计充电桩的充电时长和工作时长的时间占比。7GB/T41402—2022用户管理功能应符合：设备监控功能符合：a)应支持结合地图实时展示物流机器人在地图中的位置信息以及运行信息，运行信息包括设备编号、是否在线、设备状态、设备任务执行状态、坐标信息、电量信息、设备方向、载具信息等；b)应支持结合地图实时展示物流机器人的运行轨迹路线信息；c)应支持结合地图实时展示设备故障信息；告警监控功能符合：启和关闭的个性化配置。8GB/T41402—2022数据管理功能应具备：a)对持续增加的数据内容进行自动或手动备份归档，系统能设置自动归档周期；b)对正在执行和尚未执行的数据进行缓存管理，在任意情况下系统重启能恢复该数据。5.2调度子系统路径规划功能应具备：a)根据地图信息、所有物流机器人的位置信息、任务信息等为当前物流机器人规划一条合理的路径，并控制物流机器人按规划的路径运行；b)支持多台物流机器人同时路径规划；c)支持复杂线路的规划，比如含斜线、弧线等的路径规划；d)支持路径重新规划功能，如设备遇障长时间无法通行且存在其他道路时；e)遵循地图配置，路径规划时根据物流机器人类型与道路宽窄规划可执行路径；f)系统能设置回避路段、封锁路段的功能。任务分配功能符合：a)应结合物流机器人的状态、电量、时空效率等情况对物流机器人进行任务分配；b)宜支持动态切换物流机器人的功能，物流机器人接到任务后出现异常，系统应能自动更换其他物流机器人执行该任务；c)宜具备任务的预测性，即可以提前调度物流机器人在合理的位置等待，当任务产生时可快速地移动到任务起点。5.2.3场(厂)内道路交通管理场(厂)内道路交通管理功能符合：a)应具备预防物流机器人拥堵的功能，在极端情况下(如出现拥堵),应具备解除拥堵的功能；宜根据道路情况为物流机器人规划避让路径，宜实现互锁解锁；b)应具备自动封锁通道功能，当出现异常且物流机器人停止运行时，封锁该单通道，防止其他物流机器人再进入；c)应支持物流机器人/第三方设备通过申请资源的方式向系统申请使用混行区域，混行区域只能同时分配给物流机器人或者第三方设备，实现与第三方物流机器人的交通管制。全局控制功能符合：a)应支持不同尺寸的物流机器人同时执行任务而不发生碰撞；b)宜支持管理不同尺寸的机器人、不同尺寸的载具，在搬运的过程中不发生碰撞。9GB/T41402—2022区域控制功能宜符合：a)支持控制区域内物流机器人的数量，即如果区域内的物流机器人的数量已到达预设的阈值，其他物流机器人不能再进入，且支持阈值大小的调整；b)支持控制区域内可通过物流机器人的类型，即系统能判定物流机器人类型是否符合该区域设定的物流机器人类型，且支持物流机器人类型可配置；c)支持控制区域内可通过的载具类型，即系统能判定载具类型是否符合该区域设定的载具类型，且支持载具类型可配置；d)支持对区域进行封锁控制，封锁后，区域内的物流机器人会停止运行，区域外的物流机器人不e)支持对区域进行速度控制，即物流机器人通过该区域时，运行速度按照该区域要求进行调整；f)支持对不同的区域切换不同的避障方案。机器人控制功能符合：b)应支持对物流机器人上的执行机构的控制，如仓储举升/下放、辊筒等执行机构方面的控制；c)应支持对物流机器人当前的执行动作进行暂停、停止、恢复等控制；d)应支持对物流机器人的地图切换控制，如机器人从1楼运行到2楼等情况；e)应支持对物流机器人软件进行远程升级控制；f)宜支持对物流机器人上的传感器进行控制，如关闭打开激光等；g)宜支持对物流机器人的导航方式进行切换控制，如激光导航切换为二维码导航等；h)宜支持对物流机器人的人机交互控制，如调整机器人音量等控制。充电控制功能符合：a)应支持自动调度物流机器人去充电；b)应支持手动调度物流机器人去充电；c)应支持对物流机器人的电池定期进行维护保养充电；d)宜支持自动切断物流机器人的充电状态，切换当前电量较低的物流机器人先行充电。5.2.6.2充电桩分配管理充电桩分配管理功能符合：a)应支持接入不同类型的充电桩，且能分配对应类型的物流机器人去充电；b)宜支持在物流机器人空闲的情况下实行占满充电桩资源策略，且宜支持策略的开启和关闭；c)宜支持以距离最短为原则为物流机器人分配空闲充电桩资源。GB/T41402—2022自动门控制功能应符合：a)支持对自动门开门、关门控制；b)支持对自动门开门状态、关闭状态、运行状态进行查询控制；c)支持调度物流机器人排队穿过自动门。风淋门控制功能应符合：a)支持对风淋门开门、关门控制；b)支持对自动门开门状态、关闭状态、运行状态进行查询控制；c)支持调度物流机器人搬运载具进入风淋室进行风淋控制；d)支持调度多辆物流机器人搬运载具进入风淋室同时进行风淋。5.2.7.3场(厂)内道路交通信号灯控制场(厂)内道路交通信号灯控制功能应符合：a)支持对交通信息灯进行亮灯、关灯控制；b)若地图的某区域已添加交通信号灯设备，当物流机器人进入该区域时，系统支持控制交通信号灯设备亮红灯，物流机器人驶出该区域时，系统支持控制交通信号灯设备亮绿灯。呼叫器控制功能应符合：a)支持接收按灯信号，控制呼叫b)根据呼叫器按灯信号，配置产生搬运任务，如从呼叫位搬运货物到指定区域。电梯控制功能符合：a)应支持电梯按区域管理，即系统在分配电梯资源时，会挑选任务的起点与终点所在区域关联的电梯资源；b)应支持电梯资源的负载均衡，即根据每部电梯的任务情况，系统挑选最优的电梯来分配任务；c)应支持物流机器人进入电梯且跟随电梯跨楼层；d)若轿厢内可容纳多托载具，宜支持一梯多托。提升机控制功能符合：a)应支持提升机按区域管理，即系统在分配提升机资源时，会挑选任务的起点与终点所在区域关联的电梯资源；b)应支持提升机资源的负载均衡，即根据每部提升机的任务情况，系统挑选最优的提升机来分配任务；GB/T41402—2022a)支持调度辊筒式物流机器人与输送线对接完成载具的接收；b)支持调度辊筒式物流机器人与输送线对接完成载具的送出；c)支持调度辊筒式物流机器人与输送线对接同时完成载具的接收与送出。6性能要求a)支持第三方系统接口调用，响应时间不大于3s;b)系统关键数据存储时间不少于3个月；c)支持单个管理空间不小于10000m²。7通信要求无线网络传输质量应符合：a)最大网络延时上限小于200ms;b)最大延迟抖动上限小于100ms;c)无线漫游切换时间小于200ms;d)丢包率上限值为1×10-²;e)包误差率上限值为1×10-4。注：优先最大网络延时在20ms以下，最大延迟抖动在10ms以下，无线漫游切换时间在20ms以下。8安全要求宜符合GB/T37044的要求。物流机器人信息系统与外部系统之间的通信应采取加密方式传输；系统应采取适当的措施保证传GB/T41402—2022输过程中信息的保密性和真实性。采取加密方式存储。物流机器人信息系统应布设网络防火墙。a)支持通过用户名、密码或者其他生物特征识别等方式进行安全认证；b)支持接入第三方单点登录系统。9可靠性要求系统的可靠性应具备：b)相关数据可持久化，任何服务异常(包括硬件和软件异常),系统重新启动后都能正常运行，保障业务运行正常；c)具有高度的可靠性，在批量数据频繁更新情况下不会导致系统性能下降。10.1系统维护件)或远程修改设备配置。大于80%。系统应定期或根据需要对数据进行必要的备份，对系统关键配置和数据(地图等)应支持备份和回归档和清理过程不应影响正在进行的业务。11试验方法功能测试的典型网络拓扑结构如图2所示。GB/T41402—2022防火墙交涣机信息系统(主机)交换机交换机信息系统(备机)测试工具集WiFi外设(白动门、风淋门、交通信号灯、呼叫器、提升机、电梯客户端物流机器人个a)场地环境：建立物流机器人运行场地，部署相关通信网络(含有线网络和无线网络),配置必要用例的判定通过准则。按照第5章的规定，提供环境及可操作性界面，设计相应的测试用例。通过操作信息系统，检GB/T41402—2022测试步骤：a)参考图2接入并配置好各设备，通过系统提供的可操作性界面，检查是否符合5.1规定的功能b)模拟第三方系统对物流机器人信息系统进行业务接口调用，使物流机器人及外部设备在试验场地中运行，检查是否符合5.2规定的功能要求。设计测试用例时考虑：a)正常情况；b)性能的临界值；c)单个管理空间不小于10000m²的环境中关键数据存储3个月以上的情况。测试步骤：a)