标准规范下载简介
GB／T 33262-2016 工业机器人模块化设计规范.pdfGB/T33262—2016
Design specification of modularity for industrial robot
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发 中国国家标准花管理委员会
市政道路工程基层、面层施工方案讲解GB/T33262—2016
规范性引用文件 术语和定义 3.1机器人模块化术语和定义 3.2机构模块术语和定义 3.3控制模块术语和定义 模块化分类 4.1原则 4.2分类 模块化设计要求 5.1机构模块 5.1.1构成 5.1.2动作范围 5.1.3特性表达 5.1.4接口 5.1.5子模块特性和设计要求 5.2控制模块 5.2.1 分类 5.2.2 一般要求 5.2.3 设计要求 模块化设计方法 6.1 定义 6.2 设计原则 6.3 设计步骤 6.4 机器人模块的选择 考文献
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与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本标准主要起草单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司、北京航空航天大学、北京机械工业自 动化所、中机生产力促进中心。 本标准主要起草人：徐方、邹风山、李邦宇、宋吉来、魏洪兴、杨书评、王海丹、刘颖。
工业机器人模块化设计规范
本标准规定了工业机器人（以下简称“机器人”)模块化设计的术语、模块化分类、模块化设计要求和 模块化设计方法等。 本标准适用于工业机器人（包括串联型、并联型、SCARA型）模块化设计。
下列术语和定义适用于本文件。
3.1机器人模块化术语和定义
3.2机构模块术语和定义
关节模块jointmodule 实现机器人旋转、移动等运动功
GB/T 33262—2016
3.2.2 连杆模块linkmodule 实现关节模块间连接的模块。 3.2.3 模块接口moduleinterface 机构模块与机构模块相互对接的部位。 3.3控制模块术语和定义 3.3.1 伺服驱动模块 servomotormodule 控制伺服电机动作的模块。 3.3.2 主控模块 main control module 对机器人姿态和运动轨迹进行规划，完成机器人的运动学计算，并输出相应信号量。 3.3.3 传感模块sensingmodule 实现机器人内部状态或外部环境感知功能，完成机器人本体或作业对象物理信息反馈的测量 3.3.4 I/o模块I/omodule 输人输出模块。 3.3.5 安全模块 securitymodule 实现过流，过执和缺相等保护的模块
机器人模块化的分类原则如下： 模块的划分不能影响系统的主要功能； 模块划分时应使各模块间相互作用最小，模块功能独立性最大，保持每个模块单元在功能及结 构上有一定的独立性和完整性； 模块单元间的接合要素要便于联接和分离； 以尽可能少的模块组成尽可能多的产品，且模块结构尽量简单、规范； 相同模块在结构和功能上应具有互换性，性能和结构各异而功能相同的模块也应能互换使用； 注意模块在整个系统中的作用、可更换性与扩展性，
机器人模块化的分类原则如下： 模块的划分不能影响系统的主要功能； 模块划分时应使各模块间相互作用最小，模块功能独立性最大，保持每个模块单元在功能及结 构上有一定的独立性和完整性； 模块单元间的接合要素要便于联接和分离； 以尽可能少的模块组成尽可能多的产品，且模块结构尽量简单、规范； 相同模块在结构和功能上应具有互换性，性能和结构各异而功能相同的模块也应能互换使用； 注意模块在整个系统中的作用、可更换性与扩展性
机器人模块分类如下： 机构模块； 控制模块。
机器人模块分类如下： 机构模块； 控制模块。
机器人的机构模块主要由下列模块构成： 关节模块； 一连杆模块。
机器人的机构模块主要由下列模块构成： 关节模块； 连杆模块。
机构模块的动作距离与动作角度的范围由模块的技术规范规定，设计模块时应符合相应的机器人 机构的模块化功能构件规范
机构模块的特性表达应符合GB/T12642—2013和GB/T12644一2001的规定。
5.1.5子模块特性和设计要求
5.1.5.1关节模块自由度
5.1.5.2连杆模块设计要求
连杆模块应简单可靠，并且能够在模块之间传递动力或信息。
5.1.5.3连杆模块接口
不同长度的连杆模块具有不同方位的标准接口，以使模块关节之间的连接能满足机器人不同运动 学和动力学的要求
遵循模块化划分原则，工业机器人控制器可划分为以下模块： 主控模块； 伺服驱动模块； I/O模块； 安全模块； 传感模块。
GB/T332622016
5.2.2 ±一般要求
5.2.2.1环境要求
制器在使用、贮存和运输过程中应满足表1的环
5.2.2.2模块通信协议要求
控制器各模块的通信总线应优先满足以下几种通信协议形式中的一种或几种，各模块之间应满足 统一的通信协议形式： CANopen协议； EtherNET协议； EtherCAT协议； DeviceNet协议； PowerLink协议。 5.2.2.3控制器推荐的物理接口 控制器应具备以下几种接口： USB接口； VGA接口； 以太网接口； RS232接口；
控制器各模块的通信总线应优先满足以下儿种通信协议形式中的一种或几种，各模块之间 统一的通信协议形式： CANopen协议； EtherNET协议； EtherCAT协议； DeviceNet协议; PowerLink协议
5.2.2.3控制器推荐的物理接口
5.2.2.4供电要求
控制器模块化设计总体框图见图1。
5.2.3.2主控模块
5.2.3.2.1功能要求
主控模块作为机器人控制器的核心模块，其设计应具备以下功能： 运动计算与轨迹规划； 机器人语言及操作命令的解释处理； 人机交互控制； 传感器信息处理； 故障检测与诊断； 总线通信； 日志信息记录。
5.2.3.2.2接口要求
GB/T 33262—2016
图1控制器模块化设计总体框图
主控模块接口应满足以下要求： 总线接口：模块之间的总线通信接口，接口形式见5.2.2.3； 供电电源接口：模块的控制电源输入，电压要求见5.2.2.4
5.2.3.2.3主控模块的总线交互信息
主控模块通过总线与上位机、驱动器、I/O模块、视觉模块、力控制等模块通信，总线交互信息应 括以下内容：
主控模块通过总线与上位机、驱动器、I/O模块、视觉模块、力控制等模块通信，总线交互信息应 括以下内容：
与驱动器交互信息：主控模块配置驱动器的工作模式、控制其状态机切换、设置运动控制参数， 并读取报警、位置、状态信息等。驱动器的运动控制参数要求见5.2.3.3。 与I/O模块交互信息：主控模块配置I/O模块状态机切换、配置地址映射、I/O极性、I/O输 出、传输模式等参数，并读取输出I/O模块的I/O信息和状态信息。I/O模块参数要求见 5.2.3.4。 与视觉模块交互信息：主控模块获取当前图像采集、设定图像处理任务参数、启动图像处理任 务，并获取视觉模块类型、图像处理状态参数、工件信息描述参数、工件基本特征点坐标值以及 报警信息参数等。视觉模块参数要求见5.2.3.6.3。 与力控制模块交互信息：主控模块设置力控模块配置信息、标定信息、门限值、通信参数、坐标 设置参数等，并接收力控模块返回的力、扭矩值和状态字等。力控制模块参数要求见 5.2.3.6.4。
5.2.3.3伺服驱动模块
DB33T 2418-2021标准下载5.2.3.3.1功能要求
5.2.3.3.2接口要求
伺服驱动模块的接口要求如下： 总线接口：模块之间的总线通信接口，接口形式见5.2.2.3； 动力电源接口：驱动器的动力电源输入，电压要求为三相电压为380V、50Hz，单相电压为 220V、50Hz; 电机驱动接口：驱动伺服电机的三相动力线接口； 位置反馈接口：伺服电机的码盘反馈接口。 注：位置反馈接口的接口形式推荐以下任一种： ·RS485接口； ·EnDat接口; ·HIPERFACE接口； SSI接口
5.2.3.3.3驱动器的总线交互信息
伺服驱动模块的总线交互信息应包括如下内容： 接收驱动器的驱动信号，并将电机转动的位置值反馈到驱动器； 状态机切换：主控模块发送命令控制驱动器的上下电及运行等状态切换； 操作模式配置：配置为插补位置模式； 插补模式配置：配置成线性插补或样条插补等； 插补周期：周期插补时间参数； 传输模式：传输模式配置，如同步传输； 通信参数：通信对象的通信参数，如PDO通信参数、PDO映射参数等； 同步顿：总线顿格式的一种，用于传输同步控制； 插补位置值：周期插补时主控模块规划后的目标位置值； 运动控制参数：PID参数、速度前馈参数、扭矩前馈参数、滤波频率参数、位置限位参数、速度限 位参数等； 位置值：编码器位置值； 状态字：驱动器状态信息； 报警顿：驱动器紧急报警信息； 驱动器参数：驱动器厂商、型号、硬件版本、软件版本等； 电机参数：电机厂商、型号等； 缩码器参数.编码器厂商、型号、类型（增量式/绝对式）分辨率等。
伺服驱动模块的总线交互信息应包括如下内容： 接收驱动器的驱动信号，并将电机转动的位置值反馈到驱动器； 状态机切换：主控模块发送命令控制驱动器的上下电及运行等状态切换； 操作模式配置：配置为插补位置模式； 插补模式配置：配置成线性插补或样条插补等； 插补周期：周期插补时间参数； 传输模式：传输模式配置，如同步传输； 通信参数：通信对象的通信参数水土保持工程质量评定规程 条文说明 SL 336-2006，如PDO通信参数、PDO映射参数等； 同步顿：总线顿格式的一种，用于传输同步控制； 插补位置值：周期插补时主控模块规划后的目标位置值； 运动控制参数：PID参数、速度前馈参数、扭矩前馈参数、滤波频率参数、位置限位参数、速度限 位参数等； 位置值：编码器位置值； 状态字：驱动器状态信息； 报警顿：驱动器紧急报警信息； 驱动器参数：驱动器厂商、型号、硬件版本、软件版本等； 电机参数：电机厂商、型号等； 缩码器参数.编码器厂商、型号、类型（增量式/绝对式）分辨率等。