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GB／T 38560-2020 工业机器人的通用驱动模块接口

GB/T 38560—2020

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国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

CJJ／T 296-2019 工程建设项目业务协同平台技术标准范围 规范性引用文件 术语和定义 通用驱动模块设计原则 通用驱动模块化结构 5.1 概述 5.2 机械接口 5.3 电气接口 5.4 通信协议接口 5.5 模块安全性要求 寸录A（资料性附录） 一体化通用驱动模块示例 录B（资料性附录） 驱动模块机械接口相关参数要求

GB/T385602020

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出 本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本标准起草单位：邀博（北京）智能科技有限公司、北京航空航天大学、首都师范大学、深圳吉阳智能 科技有限公司、常州易尔泰智能传动技术有限公司、苏州中德睿博智能科技有限公司、博众精工科技股 份有限公司、清华大学、清能德创电气技术（北京）有限公司、安徽配天机器人技术有限公司、长春禹衡光 学有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司。 本标准主要起草人：邵振洲、魏洪兴、胡磊、李永东、娄威、李煜、杨书评、朱宏伟、关永、谈金东、施智平 王瑞、邹翼波、王健、曹俊、肖曦、张俊丰、王泽涵、杨尚、黄永衡

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）归口。 本标准起草单位：邀博（北京）智能科技有限公司、北京航空航天大学、首都师范大学、深圳吉阳智能 科技有限公司、常州易尔泰智能传动技术有限公司、苏州中德睿博智能科技有限公司、博众精工科技股 分有限公司、清华大学、清能德创电气技术（北京)有限公司、安徽配天机器人技术有限公司、长春禹衡光 学有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司。 本标准主要起草人：邵振洲、魏洪兴、胡磊、李永东、娄威、李煜、杨书评、朱宏伟、关永、谈金东、施智平 王瑞、邹翼波、王健、曹俊、肖曦、张俊丰、王泽涵、杨尚、黄永衡

GB/T 385602020

随着机电一体化技术的发展，工业产品朝着智能化、系统化、微型化与模块化的方向发展。尤其是 工业机器人领域，模块化、轻量化和多轴化成为其发展趋势。而对于传统工业机器人来说，由于其构 型的较为固定，各个自由度之间结构形式都不相同，不具有可替换性，组成方式较为单一，受到自身结构 的限制，决定其功能的单一化，无法适应复杂多变的环境和任务。 虽然国内机器人领域现在已经有较大的发展，但与国际先进水平相比仍有较长的路要走，比如国外 的移动机械臂多采用模块化关节的设计思想，这在关节更换、故障排除等方面有着巨大的优势，而国内 机械臂的设计中还缺少这种指导思想。 因此，建立工业机器人的通用驱动模块接口标准，利用通用驱动模块接口，可以实现快速置换和故 章排除等，突破机器人模块化设计技术，形成具有自主知识产权的机器人关键部件，有效降低机器人产 品的开发难度，并形成关键技术的积累和沉淀，可以支撑我国工业机器人技术及产业的发展，促进机器 人技术的普及应用

本标准规定了 化结构设计要求 本标准适用于模块化工业 设计和开发

GB/T385602020

工业机器人的通用驱动模块接口

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4通用驱动模块设计原则

通用驱动模块应遵循接口统一、可靠性高和安全性高等设计原则，并满足快速更换和互操作等要 求。如图1所示，各驱动模块提供统一的机械、电气和通信接口，且为双向，模块两端均可与其他模块相 连，模块间应能快速连接装配。具体设计原则如下

通用驱动模块和连接接

a）驱动模块的支撑机构、电机及传动装置设计应实现一体化驱动模块的结构紧凑、装配方便以及 可重构化，并针对伺服电机、减速器、制动器、高精度位置反馈数字电位器、控制电路等组成部 件进行优化设计； b） 在设计多自由度（含1自由度）机械臂时，应采用即插即用连接机构以实现电气和机械的快速 连接，并且在模块功能出现异常时应支持快速替换，保证结构和功能的快速修复； C 设计驱动模块时，为简化参数设置，内部应预置ID、校正和配准等信息； d）驱动模块的拆装要保证其供电、通信和安全性不受损害，避免造成模块功能失常、失效或不安 全的行为； e 系统硬件平台的设计在兼顾散热和可靠性的前提下应采用小型化及集成化技术

每个通用驱动模块内部应包含完整的机械结构和控制电路，并能实现机械与电气上的即插即用 每一个伺服驱动模块内部存储器应保存配置、校准、位置等信息，以保证其可插拨和快速替换 一体化通用驱动模块的设计主要包括壳体及支撑结构、伺服电机、位置传感器、电子刹车或机械刹 车/抱闸、伺服驱动器（实现伺服控制，内置电流传感器，实现电流环控制算法，具有过热、过流、过压/欠 压等保护功能，并接出通信接口或高速现场总线，如CAN、RS232和EtherCAT等）和减速机构等。具 体示例参见附录A

通用驱动模块应具有统一的机械接口，便于驱动模块之间的连接，以及驱动模块与连接件互联，并 呆证模块间的物理连接、数据和电源对应的接口连接在装配和拆卸过程中不易损坏，避免驱动模块在使 用过程出现性能和安全风险。驱动模块机械接口相关参数要求参见附录B。 为保证模块间的连接和功能的有效性，通用驱动模块的机械接口应遵循以下原则： a）采用合适的机械设计方法，如限位开关或机械限位接口等，保证通用驱动模块间的对齐和定

DBJ／T15-150-2018 电动汽车充电基础设施建设技术规程GB/T385602020

通信接口可支持一种或多种国际通用标准总线协议，宜采用RS232、CAN、双CAN、EtherCAT总 线和Powerlink等，并提供API支持，开放通信协议，便于用户自主开发

每个通用驱动模块需要危险评估以确认可能的设计错误和缺陷，以及可能导致的危险。针对机械安 全，危险评估和降低的具体信息和指导见GB/T15706一2012。控制功能危险评估见GB/T16855.1一2018 和IEC62061。电气安全应符合GB/T5226.1一2019的要求。 模块安全性的另外一个关键部分是功能验证和确认。驱动模块应经过测试来验证和确认是否满足 安全需求。宜使用真、测试用例和形式化验证相结合的方法，对驱动模块进行完备的验证，保证其安 全性。

GB/T38560—2020

附录A （资料性附录） 一体化通用驱动模块示例 图A，1为一体化通用伺服驱动的系列化模块，作为一种机械臂关节的部件级解决方案，为用户提 供稳定可靠的高性能关节模块，兼具结构紧凑、集成简便的特点，同时可提供个性化定制，力求在短周期 内为客户打造属于自已的高性能机械臂或机器人。图A.2和图A.3分别是驱动模块的主要组成部分 和面图

图A.1通用驱动模块系列

T／CCMA0059-2018 工程机械产品销售代理合同签约操作指南.pdf通用驱动模块主要组成部

通用模块具体技术参数如表A.1所示。