《物流機(jī)器人控制系統(tǒng)接口技術(shù)規(guī)范gbt+43047-2023》詳細(xì)解讀

《物流機(jī)器人控制系統(tǒng)接口技術(shù)規(guī)范gb/t43047-2023》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義、縮略語3.1術(shù)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(wù)模型4.3HTTP報文模型4.4安全層模型5客戶端認(rèn)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(wù)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(yīng)首部字段6.5響應(yīng)報文消息體6.6響應(yīng)狀態(tài)碼6.7響應(yīng)報文消息體通用code7業(yè)務(wù)接口分類contents目錄7.1控制系統(tǒng)面向業(yè)務(wù)系統(tǒng)開放的機(jī)器人調(diào)度API接口7.2業(yè)務(wù)系統(tǒng)面向控制系統(tǒng)開放的反饋接收API接口8業(yè)務(wù)接口消息格式要求8.1機(jī)器人調(diào)度API接口8.2反饋接收API接口9檢驗(yàn)規(guī)則9.1檢驗(yàn)項(xiàng)目contents目錄9.2判定規(guī)則9.3檢驗(yàn)條件9.4檢驗(yàn)方法附錄A(規(guī)范性)HTTP協(xié)議術(shù)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(wù)下發(fā)接口示例contents目錄附錄F(資料性)任務(wù)執(zhí)行過程回饋接口示例011范圍倉儲物流機(jī)器人包括自動化導(dǎo)引車、無人搬運(yùn)車等。配送物流機(jī)器人涵蓋無人配送車、無人機(jī)等。其他輔助物流機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化工作指南第2部分：采用國際標(biāo)準(zhǔn)》01GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》02GB/T20000.1-2014《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動的通用術(shù)語》2規(guī)范性引用文件033術(shù)語和定義、縮略語物流機(jī)器人指用于物流領(lǐng)域中，能夠自動執(zhí)行搬運(yùn)、分揀、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)的機(jī)器人系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)指物流機(jī)器人中負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制、任務(wù)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(shè)備、系統(tǒng)或軟件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信的規(guī)范和協(xié)議。3術(shù)語和定義、縮略語043.1術(shù)語和定義指能夠自動執(zhí)行物流任務(wù)，包括搬運(yùn)、運(yùn)輸、分揀、裝載等操作的機(jī)器人系統(tǒng)。物流機(jī)器人指物流機(jī)器人與上位控制系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互和數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浻布涌?。控制系統(tǒng)接口指對物流機(jī)器人控制系統(tǒng)接口的設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、應(yīng)用等方面所制定的一系列標(biāo)準(zhǔn)和要求。技術(shù)規(guī)范3.1術(shù)語和定義053.2縮略語AGVAutomatedGuidedVehicle，自動導(dǎo)引車，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。APIApplicationProgrammingInterface，應(yīng)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(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件之間的相互通信。ROSRobotOperatingSystem，機(jī)器人操作系統(tǒng)，是一個適用于機(jī)器人的開源的元操作系統(tǒng)，提供類似操作系統(tǒng)的服務(wù)，包括硬件抽象、底層設(shè)備控制、常用功能實(shí)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(jī)器人能夠互聯(lián)互通，本規(guī)范定義了標(biāo)準(zhǔn)化的接口模型。標(biāo)準(zhǔn)化接口接口模型詳細(xì)闡述了物流機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化通過制定統(tǒng)一的通信協(xié)議棧標(biāo)準(zhǔn)，確保不同廠商開發(fā)的物流機(jī)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(shè)計(jì)需滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠性和?shí)時性要求。定義與功能通信協(xié)議棧是指實(shí)現(xiàn)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)與外部設(shè)備或系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的一系列協(xié)議層次結(jié)構(gòu)。4.1通信協(xié)議棧084.2接口業(yè)務(wù)模型定義接口業(yè)務(wù)的基本概念和范圍。描述接口業(yè)務(wù)模型在物流機(jī)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(guān)系。4.2接口業(yè)務(wù)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(guān)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(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)確保機(jī)器人操作過程的安全性和穩(wěn)定性。定義與功能安全層設(shè)計(jì)需符合國家相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，確保各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到安全要求。遵循標(biāo)準(zhǔn)在保證安全的前提下，合理設(shè)計(jì)安全層，以提高物流機(jī)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(rèn)證接口通過輸入用戶名和密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證，確保只有合法用戶可以訪問系統(tǒng)。用戶名密碼認(rèn)證令牌認(rèn)證證書認(rèn)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(yàn)證身份。采用數(shù)字證書進(jìn)行客戶端身份驗(yàn)證，確保通信雙方的安全性和可信度。0302015客戶端認(rèn)證接口125.1通則安全性原則物流機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循安全性原則，確保在系統(tǒng)運(yùn)行過程中能夠防止?jié)撛诘陌踩L(fēng)險，并采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施?？煽啃栽瓌t控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到系統(tǒng)的可靠性，確保在長時間運(yùn)行過程中能夠保持穩(wěn)定的性能，并具備容錯和恢復(fù)能力。易用性原則控制系統(tǒng)應(yīng)具備簡潔明了的操作界面和人性化的交互設(shè)計(jì)，以方便用戶輕松上手并高效地完成各項(xiàng)操作。同時，應(yīng)提供詳細(xì)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(jī)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(jī)器人能夠與控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。提高了物流機(jī)器人應(yīng)用的靈活性和可擴(kuò)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(jī)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(yīng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如指令、參數(shù)、時間戳等。簽名驗(yàn)證接收方需對簽名進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性。156通用業(yè)務(wù)接口報文格式包含起始標(biāo)志、報文長度、版本號等信息，用于標(biāo)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(wù)需求定義不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和字段，以傳遞相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。報文主體包含校驗(yàn)碼、結(jié)束標(biāo)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(wù)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(jìn)行物流機(jī)器人控制系統(tǒng)接口調(diào)用時，用于標(biāo)識不同功能或資源請求的基礎(chǔ)路徑。通過設(shè)定合理的請求路徑前綴，可以實(shí)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(jī)器人控制系統(tǒng)接口技術(shù)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(hù)性，還有助于降低接口調(diào)用出錯的可能性。通過合理設(shè)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(shè)定規(guī)則與示例在制定請求路徑前綴時，應(yīng)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(guān)系和功能劃分。例如，可以將基礎(chǔ)功能相關(guān)的請求路徑前綴設(shè)定為“/base”，而將高級功能或特定資源相關(guān)的請求路徑前綴設(shè)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(jìn)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(guān)請求的附加信息。這些字段提供了關(guān)于客戶端、請求的資源以及服務(wù)器如何處理請求等方面的元數(shù)據(jù)。在物流機(jī)器人控制系統(tǒng)中，請求首部字段對于確保通信的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)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(biāo)識和解析消息。數(shù)據(jù)域具體包含請求的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如機(jī)器人編號、任務(wù)類型、任務(wù)參數(shù)等。校驗(yàn)碼用于驗(yàn)證報文的完整性和準(zhǔn)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(yīng)首部字段響應(yīng)首部字段是物流機(jī)器人控制系統(tǒng)接口中，服務(wù)器返回的HTTP響應(yīng)消息的首部信息。提供有關(guān)響應(yīng)的元信息，如響應(yīng)的狀態(tài)、時間戳、內(nèi)容類型等，幫助客戶端正確處理服務(wù)器返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)。定義作用6.4響應(yīng)首部字段206.5響應(yīng)報文消息體數(shù)據(jù)域具體響應(yīng)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(jié)果等。校驗(yàn)碼用于驗(yàn)證響應(yīng)報文的完整性和準(zhǔn)確性，通常采用CRC校驗(yàn)或其他校驗(yàn)算法。消息頭包含消息ID、消息類型等標(biāo)識信息，用于標(biāo)識和解析響應(yīng)報文。6.5響應(yīng)報文消息體216.6響應(yīng)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(jìn)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(jìn)行修改才能成功處理。6.6響應(yīng)狀態(tài)碼226.7響應(yīng)報文消息體通用code6.7響應(yīng)報文消息體通用code成功響應(yīng)表示請求已被成功處理，通常返回`200`作為通用code。錯誤響應(yīng)表示請求處理失敗，根據(jù)不同錯誤類型，返回相應(yīng)的錯誤code，如`404`表示未找到資源，`500`表示服務(wù)器內(nèi)部錯誤等。237業(yè)務(wù)接口分類對物流機(jī)器人業(yè)務(wù)接口進(jìn)行簡要說明，包括其功能、作用及分類等。業(yè)務(wù)接口概述明確本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的業(yè)務(wù)接口范圍，以及與其他接口的關(guān)系。業(yè)務(wù)接口范圍闡述業(yè)務(wù)接口在物流機(jī)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(wù)接口重要性7業(yè)務(wù)接口分類247.1控制系統(tǒng)面向業(yè)務(wù)系統(tǒng)開放的機(jī)器人調(diào)度API接口接口功能通過HTTP或HTTPS協(xié)議進(jìn)行調(diào)用，支持多種請求方法，如GET、POST等，以滿足不同業(yè)務(wù)場景的需求。調(diào)用方式安全性保障接口設(shè)計(jì)需遵循安全性原則，包括數(shù)據(jù)傳輸加密、訪問權(quán)限控制等，確保機(jī)器人調(diào)度過程的安全可靠。該API接口允許業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時調(diào)度物流機(jī)器人，包括啟動、停止、暫停、恢復(fù)、取消等指令的下發(fā)。7.1控制系統(tǒng)面向業(yè)務(wù)系統(tǒng)開放的機(jī)器人調(diào)度API接口257.2業(yè)務(wù)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(wù)系統(tǒng)面向控制系統(tǒng)開放的反饋接收API接口實(shí)時反饋業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過該接口能夠?qū)崟r接收物流機(jī)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(jìn)行解析，包括機(jī)器人狀態(tài)、任務(wù)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(wù)接口消息格式要求8業(yè)務(wù)接口消息格式要求消息ID用于唯一標(biāo)識一條消息，通常采用UUID或其他全局唯一標(biāo)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(yīng)、通知等。標(biāo)識發(fā)送消息的系統(tǒng)或模塊。標(biāo)識接收消息的系統(tǒng)或模塊。記錄消息生成的時間。278.1機(jī)器人調(diào)度API接口通過API接口，可以實(shí)現(xiàn)向物流機(jī)器人下發(fā)調(diào)度指令，包括任務(wù)分配、路徑規(guī)劃、優(yōu)先級設(shè)置等，確保機(jī)器人按照預(yù)定計(jì)劃高效執(zhí)行任務(wù)。調(diào)度指令下發(fā)API接口支持實(shí)時獲取物流機(jī)器人的狀態(tài)信息，如位置、電量、載重等，以便對機(jī)器人進(jìn)行及時監(jiān)控和調(diào)度調(diào)整。實(shí)時狀態(tài)監(jiān)控在物流機(jī)器人運(yùn)行過程中，API接口能夠接收并處理機(jī)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(yīng)對措施。異常處理與反饋8.1機(jī)器人調(diào)度API接口288.2反饋接收API接口實(shí)時反饋能夠?qū)崟r接收物流機(jī)器人發(fā)送的反饋信息，包括位置、狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行情況等。數(shù)據(jù)解析對接收到的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，轉(zhuǎn)換成控制系統(tǒng)可識別的格式，以便進(jìn)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(fù)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(yàn)規(guī)則型式檢驗(yàn)對物流機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能等進(jìn)行全面檢驗(yàn)，以驗(yàn)證系統(tǒng)是否滿足設(shè)計(jì)要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。出廠檢驗(yàn)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)在出廠前需進(jìn)行一系列檢驗(yàn)，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(yàn)收檢驗(yàn)在物流機(jī)器人控制系統(tǒng)投入使用前，需進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)，以確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行并滿足用戶需求。9檢驗(yàn)規(guī)則309.1檢驗(yàn)項(xiàng)目接口兼容性檢驗(yàn)驗(yàn)證控制系統(tǒng)是否能夠與不同型號、規(guī)格的物流機(jī)器人正常通信。數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性檢驗(yàn)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(biāo)。接口安全性檢驗(yàn)對控制系統(tǒng)接口進(jìn)行安全性能測試，包括防御常見網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力等。9.1檢驗(yàn)項(xiàng)目030201319.2判定規(guī)則逐項(xiàng)符合控制系統(tǒng)接口應(yīng)符合本規(guī)范中規(guī)定的所有要求，否則應(yīng)判定為不符合。缺一不可規(guī)范中的各項(xiàng)要求均為必要條件，任何一項(xiàng)不符合均應(yīng)判定整體不符合。嚴(yán)格一致對于接口的數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議等關(guān)鍵參數(shù)，應(yīng)嚴(yán)格與規(guī)范保持一致。9.2判定規(guī)則329.3檢驗(yàn)條件濕度要求檢驗(yàn)環(huán)境的濕度應(yīng)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(yàn)場所應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源，以保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。溫度范圍進(jìn)行控制系統(tǒng)接口檢驗(yàn)時，環(huán)境溫度應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，以確保機(jī)器人和控制系統(tǒng)正常運(yùn)作。9.3檢驗(yàn)條件339.4檢驗(yàn)方法確定檢驗(yàn)范圍明確需要檢驗(yàn)的接口功能、性能等具體指標(biāo)。制定檢驗(yàn)方案結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的檢驗(yàn)方案，包括測試流程、測試數(shù)據(jù)等。準(zhǔn)備檢驗(yàn)工具根據(jù)檢驗(yàn)需求，準(zhǔn)備相應(yīng)的測試工具、儀器和軟件。9.4檢驗(yàn)方法34附錄A(規(guī)范性)HTTP協(xié)議術(shù)語從指定的資源請求數(shù)據(jù)，請求中只應(yīng)包含數(shù)據(jù)。GET向指定資源提交數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(shù)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(jī)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(jī)器人的不同功能模塊（如導(dǎo)航、搬運(yùn)、識別等），定義相應(yīng)