模块化机器人高速通用通信总线性能

模块化机器人高速通用通信总线性能

国家标准 GB/T33266一2016 模块化机器人高速通用通信总线性能 perlormaneeformodularrobot Genrilhiehsped communicati0nbuS 2016-12-13发布 2017-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T33266一2016 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由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 本标准主要起草单位:科学院自动化研究所、科学院自动化研究所(洛阳)机器人与智能装 备创新研究院、北京机械工业自动化研究所 本标准主要起草人;王硕,李恩、周超、杨书评,王海丹、刘颖 m
GB/T33266一2016 模块化机器人高速通用通信总线性能 范围 本标准规定了模块化机器人系统中的高速通信总线应满足的基本性能要求 本标准主要适用于模块化机器人系统中各种独立功能模块构件所使用的高速通用通信总线 应用 于非模块化机器人中的通信总线性能亦可参照使用本标准 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2.1 模块module 模块化机器人控制的构件单元,具有相对独立的逻辑运算功能或信息处理功能,具有机器人总线标 准接口 [GB/T29825一2013,3.2] 2.2 模块化机器人 modularrobot 由具有各种尺寸和性能特征的可交换的模块组成,能够被组合成各种不同构形的机器人 [GB/T29825一2013,3.1] 2.3 咖 framme 包括目的地址、源地址、长度字段、数据、填充和帧检测序列 [GB/T18759.3一2009,3.67 2.4 站点statiom 总线中具有唯一地址标识的通信节点 注1:一个装置至少包含一个站点 注2:修改GB/T18759.32009,3.16 2.5 主站masterstationm 总线中控制、管理其他站点的站点 [GB/T18759.32009,3.17] 2.6 从站slavestation 总线中受主站监视和控制的站点 [GB/T18759.32009,3.18 协议proteol 总线中控制数据通信的一组规则,具有语法、语义、同步三要素
GB/T33266一2016 [GB/T18759.3一2009,3.19叮 2.8 物理层 phsicallayer 接口和通信媒体的机械和电气规范 [GB/T18759.32009,3.21 2.9 数据链路层datalinklayer 控制对通信媒体的访问,执行差错检测,由抽象数据链路子层和实数据链路子层组成 [GB/T18759.32009.3.22 2.10 周期通信peridie cOmmunication 站点间以固定时间间隔进行的数据交换 [GB/T18759.32009] 2.11 非周期通信aperiodiecommumieation 站点间以非固定时间间隔进行的数据交换 [GB/T18759.32009,3.32] 2.12 通信周期commnieationperiod 周期通信的时间间隔 [GB/T18759.32009,3.31 2.13 实时通信real-timecommunication 可预见的具有特定时效的通信 [GB/T18759.3一2009,3.34灯 2.14 抖动jiter 信号或行为的实际发生时间与理想时间的偏差 [GB/T18759.32009,3.38] 2.15 误码率biterrorrate 衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标 注:误码率=传输中的误码数/所传输的总码数×100% 缩略语 下列缩略语适用于本文件 bps:位每秒(bitpersecond Mbps;百万位每秒(Millionbitspersecond) 机械性能 4.1传输介质 本标准中高速通信总线物理层采用有线连接,传输介质可以为光纤,双绞线、同轴电缆等 传输介
GB/T33266一2016 质宜采用符合国家标准的传输介质 参见附录A 4.2机械接口 本标准中的机械接口为模块化机器人各模块的高速通信总线物理层组成部分,用于保证传输介质 的可靠连接,需满足互换性,重复性、抗拉强度、插拔次数等要求 机械接口宜采用符合国家标准的接插 单元 参见附录B 电气性能 5.1 传输距离 传输距离是两站点之间的信号无中维.转发.稳定传输的最大距离 最大传输距离受到站点的工作 环境、,通信介质,发射器功率、接收灵敏度等因素影响 高速通信总线的最大传输距离要求满足具体应 用的实时通信要求 5.2站点连接数 站点连接数是组成高速通信总线通信网络的最大站点数量 最大站点数量受到网络结构,通信周 期,实时通信、传输距离等因素影响 高速通信总线的最大站点连接数要求满足具体应用的实时通信 要求 5.3工作方式 本标准中高速通信总线的工作方式可采用全双工或半双工 5.4传输速率 本标准中高速通信总线的传输速率,又称波特率,分为瞬时速率和平均速率 瞬时速率为通信数据 包内每秒可传输的数据位数 平均速率为长时间通信时平均每秒可传输的数据位数 高速通信总线的 瞬时速率和平均速率要求满足具体应用的实时通信要求 高速通信总线的瞬时速率宜在50Mbps 以上 5.5抖动 本标准中高速通信总线信号的抖动要求满足具体应用的实时通信要求 参见附录C 5.6通信周期 对于周期通信,高速通信总线通信周期的设定应满足具体应用的实时通信要求 参见附录C 5.7电磁兼容 本标准中的高速通信总线电气性能要求符合相关电磁兼容国家标准 参见附录C 5.8误码率 对于周期通信,高速通信总线误码率要求符合相关误码率国家标准,参见附录C 网络性能 6.1概述 本标准中模块化机器人高速通用通信总线对高速通信总线网络的基本性能进行了规范以满足实时
GB/T33266一2016 通信要求,但不涉及通信总线的协议 6.2拓扑结构 高速通信总线可组成的站点网络结构应符合树状,链式,星形或环状等网络结构中的一种或一种 以上 6.3 差错检查 本标准中站点的高速通信总线数据链路层协议应包含对传输的数据的检错和纠错功能 6.4最大通信延迟 无论周期通信或非周期通信,最大通信延迟是在给定条件下,多站点组成的网络中,站点A的数据 链路层从站点A的上层应用接收到向站点B发送数据的请求时刻起至站点B的数据链路层接收到站 点A的数据并提交到站点B的上层应用止所需的时间,其中包含站点数据链路层的数据处理时间,进 人发送队列至获得总线控制权的等待时间,传输时间,进人接收缓冲队列至获得站点数据链路层处理的 等待时间 高速通信总线的最大通信延迟应满足具体应用的实时通信要求 6.5时间同步精度 为保证网络中各站点的时间一致性.通信稳定性需要进行时间同步 高速通信总线的时间同步精度应满足具体应用的实时通信要求 6.6总线仲裁 高速通信总线控制权的仲裁方式可以为主站管理从站、多主站协调管理多从站,无主站管理的多站 点抢占等方式 6.7网络容错与自愈 高速通信总线应具有网络容错功能,在偶发性外部干扰影响下,通信总线应能对数据传输过程中造 成的数据错误进行容错处理,不因偶发性错误造成通信过程的中断或停止 在通信站点短时异常造成网络通信中断情况下,在站点恢复正常后高速通信总线应具有自愈功 能,恢复通信总线正常通信所需的时间应满足具体应用要求 文档 为方便机器人的集成应用,机器人通信总线相关产品提供商应提供不同条件下机器人通信总线性 能参数的文档,文档应格式清晰,包含本标准中所规范的总线性能 参见附录D.
GB/I33266一2016 附 录A 资料性附录 高速通信总线传输介质性能试验参照标准 模块化机器人高速通用通信总线性能测试可参照表A.1中标准,也可由制造商按应用需求明确给 出性能测试具体内容或标准 表A.1通信总线传输介质性能试验参考标准 标准依据 传输介质 GB/T15972.1一1998 GB/T15972.2一1998 GB/T15972.3一1998 光纤 GB/T15972.4一1998 GB/T15972.5一1998 TIA/EIA568-B.2-1category6 双绞线 ISO/IEC1l1801:ClassE GB/T17738.1一2013 GB/T17738.2 -2013 同轴电缆 GB/T17738.3一2013 GB/T17738,42013
GB/T33266一2016 附 录 B 资料性附录 高速通信总线机械接口性能试验参照标准 模块化机器人高速通用通信总线机械接口性能测试可参照表B.1中标准,也可由制造商按应用需 求明确给出性能测试具体内容或标准 表B.1通信总线机械接口性能试验参照标准 标准依据 机械接口类型 LC型 YD/T1272.1一2003 MT-R型 YD/T1272.2一2005 YD/T1272.32005 光纤接口 SC型 YD/T1272.42007 FC型 MPO型 YD/T1272.5一2009 双绕线 RJ45型 IEC60603-7 同轴电缆接口 N系列 MIl.C-39012
GB/T33266一2016 附 录 c 资料性附录 高速通信总线其他性能试验参照标准 模块化机器人高速通用通信总线抖动,通信周期电磁兼容和误码率等性能测试可参照表c.1中标 准,也可由制造商按应用需求明确给出性能测试具体内容或标准 表c.1其他性能试验参照标准 标准依据 项目 抖动 GB/T14760一1993 通信周期 GB/T14760一1993 GB/T139261一1992 GB/T13926.21992 电磁兼容 GB/T13926.3一1992 GB/T13926,！1992 GB/T147601993 误码率
GB/T33266一2016 附 录D 资料性附录 高速通信总线性能参数表 模块化机器人高速通用通信总线性能参数可参照表D.1格式提供 表D.1机器人通信总线性能参数表 测试外部条件 连接介质 测试数据 测试网络拓 测试时长 类型,型号、厂商 倾长度、数" 扑结构 温度 湿度 气压 测试方法 标准依据 测试项目 测试结果 国标/行标/企标 传输距离 单位;m) 站点最大连接数 单位;个) 瞬时速率 单位Mbps) 平均速率 单位;Mlp) 抖动 单位ps) 通信周期 单位;ms) 电磁兼容 误码率 最大通信延迟 单位;ms) 时间同步精度 单位;ps) 网络自愈时间 单位心 测试数据应为随机数据
GB/T33266一2016 参 考 文 献 1]GB/T13926.1一1992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论 [2 GB/T13926.2一1992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求 [a GB/T13926.31992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求 O GB/T13926.41992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求 [ GB/T147601993光缆通信系统传输性能测试方法 [7 GB/T15972.1 1998光纤总规范第1部分;总则 光纤总规范第2部分尺寸参数试验方法 GB/T15972.21998 [" 光纤总规范第3部分;机械性能试验方法 15972.3 1998 光纤总规范第4部分传输特性和光学特性试验方法 O GB/T15972.4 1998 GB/T15972.5 1998 光纤总规范 第5部分:环境性能试验方法 " GB/T17738. 般要求和试验方法 2013射频同轴电缆组件第1部分;总规范 it 第2部分;柔软同轴电缆组件分规范 GB/T17738.22013 GB/T17738.3-2013射频同轴电缆组件第3部分;半柔同轴电缆组件分规范 [17 GB/T17738.4一2013射频同轴电缆组件第4部分;半硬同轴电缆组件分规范 LI0 GB/T18759.3一2009机械电气设备开放式数控系统第3部分;总线接口与通信协议 [L1 LIT 29825-2013机器人通信总线协议 GB 光纤活动连接器第1部分;l.C型 " YD 1272. -2003 Is7 光纤活动连接器第2部分;MT-RI型 YD 1272.2一2005 D1 光纤活动连接器第3部分:SC型 YD/T1272.32005 i YD/T1272.42007 光纤活动连接器第4部分;FC型 Ce YD/T1272.52009 光纤活动连接器第5部分MPO型 [221sO)Rc1801niortionhologCeniecaimeoreuomerpemitee [23]IEC60603-7;2011cConnectorsforeeetronieequipment一Part7;Detailspeeifcationfor8 way,unshielded,freeandfixedconnectors [24]MILC-39012射频同轴连接器总规范 [25]ANsI/TIA/EIA568-B2-1Commereialbuildingtelecommunicationscablingstandard

模块化机器人高速通用通信总线性能GB/T33266-2016

随着工业自动化的不断发展，现代制造业对于机器人的需求越来越大。而传统机器人往往需要进行大量编程才能完成复杂任务，这给企业带来了巨大的负担。为了解决这个问题，近年来，出现了一种新型机器人——模块化机器人。它的最大特点是可以根据任务需求进行组合，极大地提高了生产效率和灵活性。

然而，模块化机器人的组装和工作需要高效的通信系统支持。因此，高速通用通信总线应运而生。它是一种用于实时控制的总线协议，具有高速、高可靠性、广泛适用性等优点。

GB/T33266-2016是中国国家标准化管理委员会发布的针对高速通用通信总线的标准。该标准规定了总线的通信速率、帧格式、数据传输等参数，保证了系统的稳定性和可靠性。

与传统机器人相比，模块化机器人可以更加灵活地满足不同场景的需求。同时，高速通用通信总线也为它们提供了强有力的支持。未来，随着工业自动化程度的不断提高，相信这种新型机器人将会得到更广泛的应用。

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