《物流機器人控制系統(tǒng)接口技術規(guī)范gbt+43047-2023》詳細解讀

《物流機器人控制系統(tǒng)接口技術規(guī)范gb/t43047-2023》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義、縮略語3.1術語和定義3.2縮略語4接口模型4.1通信協(xié)議棧contents目錄4.2接口業(yè)務模型4.3HTTP報文模型4.4安全層模型5客戶端認證接口5.1通則5.2接口交互流程5.3簽名方案6通用業(yè)務接口報文格式contents目錄6.1請求路徑前綴6.2請求首部字段6.3請求報文消息體6.4響應首部字段6.5響應報文消息體6.6響應狀態(tài)碼6.7響應報文消息體通用code7業(yè)務接口分類contents目錄7.1控制系統(tǒng)面向業(yè)務系統(tǒng)開放的機器人調(diào)度API接口7.2業(yè)務系統(tǒng)面向控制系統(tǒng)開放的反饋接收API接口8業(yè)務接口消息格式要求8.1機器人調(diào)度API接口8.2反饋接收API接口9檢驗規(guī)則9.1檢驗項目contents目錄9.2判定規(guī)則9.3檢驗條件9.4檢驗方法附錄A(規(guī)范性)HTTP協(xié)議術語附錄B(規(guī)范性)JSON對象格式附錄C(資料性)簽名方案說明附錄D(資料性)報文格式示例附錄E(資料性)任務下發(fā)接口示例contents目錄附錄F(資料性)任務執(zhí)行過程回饋接口示例011范圍倉儲物流機器人包括自動化導引車、無人搬運車等。配送物流機器人涵蓋無人配送車、無人機等。其他輔助物流機器人如自動化分揀系統(tǒng)、無人裝卸車等。1范圍022規(guī)范性引用文件03GB/T20000.2-2009《標準化工作指南第2部分：采用國際標準》01GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》02GB/T20000.1-2014《標準化工作指南第1部分：標準化和相關活動的通用術語》2規(guī)范性引用文件033術語和定義、縮略語物流機器人指用于物流領域中，能夠自動執(zhí)行搬運、分揀、運輸?shù)热蝿盏臋C器人系統(tǒng)。控制系統(tǒng)指物流機器人中負責實現(xiàn)運動控制、任務調(diào)度、路徑規(guī)劃等功能的軟硬件系統(tǒng)。接口指控制系統(tǒng)與外部設備、系統(tǒng)或軟件之間進行數(shù)據(jù)交換和通信的規(guī)范和協(xié)議。3術語和定義、縮略語043.1術語和定義指能夠自動執(zhí)行物流任務，包括搬運、運輸、分揀、裝載等操作的機器人系統(tǒng)。物流機器人指物流機器人與上位控制系統(tǒng)之間進行信息交互和數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浻布涌凇？刂葡到y(tǒng)接口指對物流機器人控制系統(tǒng)接口的設計、開發(fā)、測試、應用等方面所制定的一系列標準和要求。技術規(guī)范3.1術語和定義053.2縮略語AGVAutomatedGuidedVehicle，自動導引車，是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。APIApplicationProgrammingInterface，應用程序接口，是一組定義、程序及協(xié)議的集合，通過API接口實現(xiàn)計算機軟件之間的相互通信。ROSRobotOperatingSystem，機器人操作系統(tǒng)，是一個適用于機器人的開源的元操作系統(tǒng)，提供類似操作系統(tǒng)的服務，包括硬件抽象、底層設備控制、常用功能實現(xiàn)、消息傳遞和數(shù)據(jù)包管理等功能。3.2縮略語064接口模型123為確保不同廠商開發(fā)的物流機器人能夠互聯(lián)互通，本規(guī)范定義了標準化的接口模型。標準化接口接口模型詳細闡述了物流機器人控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（如WMS、WCS等）之間的通訊協(xié)議，包括數(shù)據(jù)格式、傳輸速率等。通訊協(xié)議接口定義中包含了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸螅_保信息在傳輸過程中不被泄露或篡改。安全性要求4接口模型074.1通信協(xié)議棧協(xié)議標準化通過制定統(tǒng)一的通信協(xié)議棧標準，確保不同廠商開發(fā)的物流機器人能夠相互兼容、互聯(lián)互通。安全性與可靠性通信協(xié)議棧的設計需滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠性和實時性要求。定義與功能通信協(xié)議棧是指實現(xiàn)物流機器人控制系統(tǒng)與外部設備或系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)通信的一系列協(xié)議層次結構。4.1通信協(xié)議棧084.2接口業(yè)務模型定義接口業(yè)務的基本概念和范圍。描述接口業(yè)務模型在物流機器人控制系統(tǒng)中的作用。涉及與其他系統(tǒng)或模塊的交互關系。4.2接口業(yè)務模型094.3HTTP報文模型請求行包含HTTP方法、請求URI和HTTP協(xié)議版本。請求頭部包含請求的元數(shù)據(jù)，如Host、User-Agent、Accept等。請求體可選部分，用于傳輸請求相關的數(shù)據(jù)，如POST方法的表單數(shù)據(jù)。4.3HTTP報文模型104.4安全層模型安全層是物流機器人控制系統(tǒng)的重要組成部分，負責確保機器人操作過程的安全性和穩(wěn)定性。定義與功能安全層設計需符合國家相關安全標準，確保各項指標均達到安全要求。遵循標準在保證安全的前提下，合理設計安全層，以提高物流機器人的工作效率。安全性與效率平衡4.4安全層模型115客戶端認證接口通過輸入用戶名和密碼進行身份驗證，確保只有合法用戶可以訪問系統(tǒng)。用戶名密碼認證令牌認證證書認證系統(tǒng)頒發(fā)令牌（Token）給客戶端，客戶端在每次請求時附帶令牌以驗證身份。采用數(shù)字證書進行客戶端身份驗證，確保通信雙方的安全性和可信度。0302015客戶端認證接口125.1通則安全性原則物流機器人控制系統(tǒng)的設計應遵循安全性原則，確保在系統(tǒng)運行過程中能夠防止?jié)撛诘陌踩L險，并采取相應的安全防護措施?？煽啃栽瓌t控制系統(tǒng)的設計應考慮到系統(tǒng)的可靠性，確保在長時間運行過程中能夠保持穩(wěn)定的性能，并具備容錯和恢復能力。易用性原則控制系統(tǒng)應具備簡潔明了的操作界面和人性化的交互設計，以方便用戶輕松上手并高效地完成各項操作。同時，應提供詳細的用戶手冊和操作指南，幫助用戶更好地了解和使用系統(tǒng)。5.1通則135.2接口交互流程定義了物流機器人與控制系統(tǒng)之間的交互流程。確保了不同廠商開發(fā)的物流機器人能夠與控制系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通。提高了物流機器人應用的靈活性和可擴展性。5.2接口交互流程145.3簽名方案5.3簽名方案定義與目的簽名方案用于確保物流機器人控制系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)完整性和安全性，防止數(shù)據(jù)被篡改或偽造。簽名范圍包括接口請求和響應中的關鍵數(shù)據(jù)，如指令、參數(shù)、時間戳等。簽名驗證接收方需對簽名進行驗證，確認數(shù)據(jù)的真實性和完整性。156通用業(yè)務接口報文格式包含起始標志、報文長度、版本號等信息，用于標識報文的開始和提供整體的報文信息。報文頭部具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)業(yè)務需求定義不同的數(shù)據(jù)結構和字段，以傳遞相應的業(yè)務數(shù)據(jù)。報文主體包含校驗碼、結束標志等信息，用于確保報文的完整性和正確性。報文尾部6通用業(yè)務接口報文格式166.1請求路徑前綴定義與說明請求路徑前綴是指在進行物流機器人控制系統(tǒng)接口調(diào)用時，用于標識不同功能或資源請求的基礎路徑。通過設定合理的請求路徑前綴，可以實現(xiàn)對接口調(diào)用的有效組織和管理。作用與重要性請求路徑前綴在物流機器人控制系統(tǒng)接口技術規(guī)范中占據(jù)重要地位。它不僅可以提高接口的可讀性和可維護性，還有助于降低接口調(diào)用出錯的可能性。通過合理設定請求路徑前綴，開發(fā)人員能夠更清晰地理解接口的功能和用途，從而提高開發(fā)效率。設定規(guī)則與示例在制定請求路徑前綴時，應遵循簡潔明了、易于理解的原則。同時，還需考慮接口的層級關系和功能劃分。例如，可以將基礎功能相關的請求路徑前綴設定為“/base”，而將高級功能或特定資源相關的請求路徑前綴設定為“/advanced”或“/resource”等。這樣，在調(diào)用接口時，只需根據(jù)具體需求和功能定位，選擇合適的請求路徑前綴進行組合即可。6.1請求路徑前綴176.2請求首部字段請求首部字段是HTTP請求消息的組成部分，用于傳遞有關請求的附加信息。這些字段提供了關于客戶端、請求的資源以及服務器如何處理請求等方面的元數(shù)據(jù)。在物流機器人控制系統(tǒng)中，請求首部字段對于確保通信的準確性和可靠性至關重要。6.2請求首部字段186.3請求報文消息體消息頭包含消息的長度、類型、時間戳等基本信息，用于標識和解析消息。數(shù)據(jù)域具體包含請求的業(yè)務數(shù)據(jù)，如機器人編號、任務類型、任務參數(shù)等。校驗碼用于驗證報文的完整性和準確性，確保傳輸過程中數(shù)據(jù)未被篡改。6.3請求報文消息體196.4響應首部字段響應首部字段是物流機器人控制系統(tǒng)接口中，服務器返回的HTTP響應消息的首部信息。提供有關響應的元信息，如響應的狀態(tài)、時間戳、內(nèi)容類型等，幫助客戶端正確處理服務器返回的響應數(shù)據(jù)。定義作用6.4響應首部字段206.5響應報文消息體數(shù)據(jù)域具體響應數(shù)據(jù)內(nèi)容，根據(jù)請求報文的不同而有所差異，可能包含狀態(tài)信息、執(zhí)行結果等。校驗碼用于驗證響應報文的完整性和準確性，通常采用CRC校驗或其他校驗算法。消息頭包含消息ID、消息類型等標識信息，用于標識和解析響應報文。6.5響應報文消息體216.6響應狀態(tài)碼成功狀態(tài)碼01表示請求已被成功處理，如200（成功）等。這些狀態(tài)碼通常表示客戶端可以繼續(xù)后續(xù)操作。重定向狀態(tài)碼02用于告知客戶端需要采取進一步的操作以完成請求，如301（永久重定向）和302（臨時重定向）。這些狀態(tài)碼指示客戶端重新定位到另一個URI以檢索資源?？蛻舳隋e誤狀態(tài)碼03表示客戶端發(fā)送了無效的請求，如400（錯誤請求）等。這些狀態(tài)碼指示客戶端需要對請求進行修改才能成功處理。6.6響應狀態(tài)碼226.7響應報文消息體通用code6.7響應報文消息體通用code成功響應表示請求已被成功處理，通常返回`200`作為通用code。錯誤響應表示請求處理失敗，根據(jù)不同錯誤類型，返回相應的錯誤code，如`404`表示未找到資源，`500`表示服務器內(nèi)部錯誤等。237業(yè)務接口分類對物流機器人業(yè)務接口進行簡要說明，包括其功能、作用及分類等。業(yè)務接口概述明確本標準所規(guī)定的業(yè)務接口范圍，以及與其他接口的關系。業(yè)務接口范圍闡述業(yè)務接口在物流機器人控制系統(tǒng)中的重要地位，以及對整個物流系統(tǒng)的影響。業(yè)務接口重要性7業(yè)務接口分類247.1控制系統(tǒng)面向業(yè)務系統(tǒng)開放的機器人調(diào)度API接口接口功能通過HTTP或HTTPS協(xié)議進行調(diào)用，支持多種請求方法，如GET、POST等，以滿足不同業(yè)務場景的需求。調(diào)用方式安全性保障接口設計需遵循安全性原則，包括數(shù)據(jù)傳輸加密、訪問權限控制等，確保機器人調(diào)度過程的安全可靠。該API接口允許業(yè)務系統(tǒng)實時調(diào)度物流機器人，包括啟動、停止、暫停、恢復、取消等指令的下發(fā)。7.1控制系統(tǒng)面向業(yè)務系統(tǒng)開放的機器人調(diào)度API接口257.2業(yè)務系統(tǒng)面向控制系統(tǒng)開放的反饋接收API接口

7.2業(yè)務系統(tǒng)面向控制系統(tǒng)開放的反饋接收API接口實時反饋業(yè)務系統(tǒng)通過該接口能夠?qū)崟r接收物流機器人控制系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)解析接口支持對接收到的反饋數(shù)據(jù)進行解析，包括機器人狀態(tài)、任務執(zhí)行情況等。安全性保障確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性和完整性，防止數(shù)據(jù)被篡改或泄露。268業(yè)務接口消息格式要求8業(yè)務接口消息格式要求消息ID用于唯一標識一條消息，通常采用UUID或其他全局唯一標識符。消息類型發(fā)送方ID接收方ID消息時間戳指明消息的種類，如請求、響應、通知等。標識發(fā)送消息的系統(tǒng)或模塊。標識接收消息的系統(tǒng)或模塊。記錄消息生成的時間。278.1機器人調(diào)度API接口通過API接口，可以實現(xiàn)向物流機器人下發(fā)調(diào)度指令，包括任務分配、路徑規(guī)劃、優(yōu)先級設置等，確保機器人按照預定計劃高效執(zhí)行任務。調(diào)度指令下發(fā)API接口支持實時獲取物流機器人的狀態(tài)信息，如位置、電量、載重等，以便對機器人進行及時監(jiān)控和調(diào)度調(diào)整。實時狀態(tài)監(jiān)控在物流機器人運行過程中，API接口能夠接收并處理機器人發(fā)出的異常信息，如故障報警、越界提示等，同時向調(diào)度系統(tǒng)反饋，以便及時采取應對措施。異常處理與反饋8.1機器人調(diào)度API接口288.2反饋接收API接口實時反饋能夠?qū)崟r接收物流機器人發(fā)送的反饋信息，包括位置、狀態(tài)、任務執(zhí)行情況等。數(shù)據(jù)解析對接收到的反饋數(shù)據(jù)進行解析，轉換成控制系統(tǒng)可識別的格式，以便進行后續(xù)處理。穩(wěn)定性保障確保接口在高并發(fā)、大數(shù)據(jù)量等復雜環(huán)境下仍能穩(wěn)定接收和處理反饋數(shù)據(jù)。8.2反饋接收API接口299檢驗規(guī)則型式檢驗對物流機器人控制系統(tǒng)的結構、性能等進行全面檢驗，以驗證系統(tǒng)是否滿足設計要求和國家標準。出廠檢驗物流機器人控制系統(tǒng)在出廠前需進行一系列檢驗，以確保產(chǎn)品符合規(guī)范要求，保障系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。驗收檢驗在物流機器人控制系統(tǒng)投入使用前，需進行驗收檢驗，以確保系統(tǒng)能夠正常運行并滿足用戶需求。9檢驗規(guī)則309.1檢驗項目接口兼容性檢驗驗證控制系統(tǒng)是否能夠與不同型號、規(guī)格的物流機器人正常通信。數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性檢驗測試控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的穩(wěn)定性，包括數(shù)據(jù)丟包率、傳輸延遲等指標。接口安全性檢驗對控制系統(tǒng)接口進行安全性能測試，包括防御常見網(wǎng)絡攻擊的能力等。9.1檢驗項目030201319.2判定規(guī)則逐項符合控制系統(tǒng)接口應符合本規(guī)范中規(guī)定的所有要求，否則應判定為不符合。缺一不可規(guī)范中的各項要求均為必要條件，任何一項不符合均應判定整體不符合。嚴格一致對于接口的數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議等關鍵參數(shù)，應嚴格與規(guī)范保持一致。9.2判定規(guī)則329.3檢驗條件濕度要求檢驗環(huán)境的濕度應適中，避免過高或過低的濕度對控制系統(tǒng)造成不良影響。電磁干擾檢驗場所應遠離強電磁干擾源，以保證檢驗結果的準確性和可靠性。溫度范圍進行控制系統(tǒng)接口檢驗時，環(huán)境溫度應保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，以確保機器人和控制系統(tǒng)正常運作。9.3檢驗條件339.4檢驗方法確定檢驗范圍明確需要檢驗的接口功能、性能等具體指標。制定檢驗方案結合實際情況，設計合理的檢驗方案，包括測試流程、測試數(shù)據(jù)等。準備檢驗工具根據(jù)檢驗需求，準備相應的測試工具、儀器和軟件。9.4檢驗方法34附錄A(規(guī)范性)HTTP協(xié)議術語從指定的資源請求數(shù)據(jù)，請求中只應包含數(shù)據(jù)。GET向指定資源提交數(shù)據(jù)進行處理請求（例如提交表單或上傳文件），數(shù)據(jù)包含在請求體中。POST更新資源或創(chuàng)建資源進行更新操作，需要包含整個資源內(nèi)容。PUT附錄A(規(guī)范性)HTTP協(xié)議術語35附錄B(規(guī)范性)JSON對象格式附錄B(規(guī)范性)JSON對象格式規(guī)定JSON對象中各類數(shù)據(jù)的表示方法和格式，如數(shù)字、字符串、布爾值、數(shù)組等，確保數(shù)據(jù)的一致性和可讀性。數(shù)據(jù)類型與格式代表整個物流機器人控制系統(tǒng)接口的JSON對象，包含各個功能模塊的具體數(shù)據(jù)和屬性。頂層對象在頂層對象下，根據(jù)物流機器人的不同功能模塊（如導航、搬運、識別等），定義相應