边缘计算产业联盟-计算机行业：云端控制平台与物流自动导引车通用接口指南

A.11AGV类型 行业、提升产品的安全性、保障使用者的权益、提升使尽管AGV技术被广泛应用，却缺乏统一的调度系统与AGV设备的通用协议。由于AGV的操作环境AGV供应方的责任，同时也为AGV需求方提供保障。充分考虑了云端控制系统与AGV通讯的效率和安全性。它以现有最优的质量和安全标准为基础，借鉴阐述；对于AGV实际使用中的问题尽最大能力在协议层面解决，针对系统安全性专门提出协议加密方协议编写过程中不断重视并考虑AGV设备控制使用过程中出现的问题，力求把每一个细节都考虑整个行业的健康发展也将成为可能。期待着AGV技术在全球各个角落发挥出它应有的作用，为世界带V本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定技有限公司、浙江华睿科技股份有限公司、1GB/T32918信息安全技术SM2GB/T32907信息安全技术SM4分组密码算法GB/T30030-2023界定的以及下列术语和定义适3.1.1云端控制平台CloudControlPl3.1.3切换导航Change3.1.4平台路径规划PlatformPathPAGV在运行区域内，由云端控制平台控制轨迹行驶的方法。3.1.5自主路径规划AutonomousPatAGV在运行区域内，对于临时性避障，由AGV自主规划且平台授权的轨迹行驶方法。TLS传输层安全协议(TransportLaAPI应用程序接口(ApplicationProgrammingInterf2IP互联网协议地址(InternetProtUDP传输控制协议(UserDatagramPrTCP传输控制协议(TransmissionTLS传输层安全协议(TransportL定位地图：AGV本体用来在环境中定位的地图，4通信架构和要求4.1通讯架构图1云端控制平台与AGV通讯架构图4.2通讯安全要求1)认证性：为了防止敌手冒充云端平台或AGV发送错误指令，云端平台和AGV进行交互时首先4.2.1传输带宽要求4.3传输质量要求3）丢包率不大于1×10-3；4）包误差率不大于1×10-4；35.1坐标系定义AGV的朝向单位为度，且位于(−180°,180°]。当AGV头部朝向世界0°;当AGV头部朝向世界坐标系的y轴正方向时，车体角度为90°;当AGV头部朝向世界坐标系的x轴负方向时，车体角度为180°;当AGV头部朝向世界坐标系的y轴负方向时，车体角度为−90°。图2位姿定义5.2地图切换42)AGV在收到地图切换请求后，首先回复收到切换请求；4)AGV地图切换完成且定位成功后，向云其中具体报文格式定义参考第7.95.3导航切换局路径为P1->E1->P2->E2->P3->E3->P4->E4->P5->E7->P8->E11。同时云端控制平台也会根据任务的信3)AGV背负载具沿着路径P1->E1->P2->E2->P3->E3->P4->E4->P5->E7->P8->E12->P11运动；5图5逻辑地图和全局路径信息图6直线路径更新示意图过程中，目标点不断更新，直至到达最终的目标点。在无避让且路网状态3)在T=k+2时刻，AGV移动到（10000,28000此时6图7曲线路径更新示意图图8旋转路径更新示意图7图9终点路径更新示意图图10路网状态变换重规划示意图AGV存在其他路径可以到达终点，云端控制平台将会更新全局路径。8AGV的状态定义图表1AGV状态AGV当前没有收到新任务或没有任务，上报【空闲】AGV运动和充电任务执行结束后，上报【完成】AGV在充电桩对接结束后，上报【充电中】图11AGV状态迁移图91)节点【是否为新任务】需要根据当前执行的任务和收到的报文进行比较；图12任务更新流程1)在举升货架场景中，AGV需要调整位姿或执行机构以搬运货物，此时AGV的刚体空间会出现2)在栈板识别叉取任务中，AGV需要自主完成相关动作。该过程的路径由AGV自主规免由于AGV自主动作与其他AGV出现干涉或者碰撞等图15相邻货位干涉图16路径封锁请求流程AGV在识别标记物时需要自主规划路径以完成对接。此时的路径非云端控制平台规划产图17栈板识别叉取在AGV遇障之后，需要自主绕开障碍物继续执行任务，此时AGV需要将自主规划出来的路径上报释放该消息，不再继续发送。存活周期和超时间隔等参数可通过第7.5节报文进行设任务控制报文。AGV需要响应云端控制平台最新的控制报文。双方通过实时交换的状态包和回复5)云端控制平台根据上层业务系统输入，下发每个AGV的控制报文，驱动A图20云端控制平台与AGV报文交互示意图图21云端控制平台与AGV交互报文结构4uint8_t[]224uint32_t云端控制平台和AGV分别维护自身主动发起的报文序列号,若是对端消息的回复确认包，此报文的1uint8_t1uint8_tAGV注册报文AGV注册回复报文AGV状态上报参数配置报文AGV状态上报参数回复报文AGV全局精度参数配置报文AGV全局精度参数配置回复报文AGV告警参数配置报文AGV告警参数配置回复报文AGV运动参数配置报文AGV运动参数配置回复报文AGV基础参数查询报文AGV基础参数查询回复报文AGV上报基础参数报文AGV上报基础参数回复报文AGV状态上报报文AGV状态上报回复报文AGV运动控制报文AGV运动控制回复报文AGV取货控制报文AGV取货控制回复报文AGV放货控制报文AGV放货控制回复报文AGV充电控制报文AGV充电控制回复报文AGV故障上报报文AGV故障上报回复报文AGV里程上报报文AGV里程上报回复报文用该密钥对传输的报文进行SM4分组密码算图22普通模式进行协议交互2)会话密钥协商:设备端使用自身私钥和随机数，平台端的公钥和随机数承诺，通过SM2密钥交换字签名算法生成对应签名，将密文和签名同时发送4)平台端收到密文和签名后，先对签名进行校验，如果校验成功，平台端将对密文使用密钥KEY进AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符AGV厂商4uint32_tAGV序列号uint8_t[]AGV的出厂序列号AGV类型1uint8_tAGV状态1uint8_tAGV长度2uint16_tAGV的外轮廓长度(mm)AGV宽度2uint16_tAGV的外轮廓宽度(mm)AGV高度2uint16_tAGV的外轮廓高度(mm)AGV旋转直径2uint16_tAGV重量2uint16_tAGV的出厂重量(kg)根据7.1节所述的通信交互机制，对端在收到一条报文后都需要发送一条回复确认报文，以告知表6AGV注册回复报文消息体(云端AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符4uint32_t1uint8_t2uint8_t[]17.4.1云端控制平台查询AGV基表7AGV基础参数查询报文消息体(云AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符4uint32_t7.4.2AGV上报云端控制平台基础AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符2uint16_tAGV的额定负载(kg)1uint8_tAGV的额定续航时间(h)1uint8_t1uint8_t1uint8_t24uint32_tAGV的最大加速度(mm/s2)4uint32_tAGV的最大减速度(mm/s2)4uint32_tAGV的最大直线速度(mm/s)4uint32_tAGV的最大角加速度(1/1000deg/s2)4uint32_tAGV的最大角减速度(1/1000deg/s2)4uint32_tAGV的最大角速度(1/1000deg/s)4uint32_tAGV的最大曲线加速度(mm/s2)4uint32_tAGV的最大曲线减速度(mm/s2)4uint32_tAGV的最大曲线速度(mm/s)7.5.1云端控制平台配置AGV状态上AGV在满足以下任意一种条件时，需要上报自身状态：表11AGV状态上报参数配置报文消息体(云端控制平AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符4uint32_t4uint32_t4uint32_tAGV旋转超过该角度上报状态(1/1000deg)表12AGV告警参数配置报文消息体(云端AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符4uint32_tuint8_t[]2uint16_t27.5.3云端控制平台配置AGV全局精表13AGV全局精度参数配置报文消息体(云端控制平AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符1uint8_t1uint8_t27.5.4云端控制平台配置AGV运表14AGV运动参数配置报文消息体(云端AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符1uint8_t3表15AGV运动控制报文消息体(云端控AGV编号4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符8AGV上执行机构的信息，见表242uint16_t1uint8_t1uint8_t2uint16_t1uint8_tx坐标444112uint16_t4444针对全向车型，表示到目标点的移动方向(1/104x坐标442uint16_t1uint8_t1uint8_t表示AGV前、后、左、右四周的安全距离，阈值时，根据安全距离与AGV配置的各个避距离做比较，最终取差值最小的避障方案，见四周停前2uint16_tAGV前方停止距离(mm)后2uint16_tAGV后方停止距离(mm)左2uint16_tAGV左方停止距离(mm)右2uint16_tAGV右方停止距离(mm)四周一级减速区前2uint16_tAGV前方一级减速距离(mm)后2uint16_tAGV后方一级减速距离(mm)左2uint16_tAGV左方一级减速距离(mm)右2uint16_tAGV右方一级减速距离(mm)4uint32_t4uint32_tAGV进入一级减速度区的减速度(mm/s2)8四周二级减速区前2uint16_tAGV前方二级减速距离(mm)后2uint16_tAGV后方二级减速距离(mm)左2uint16_tAGV左方二级减速距离(mm)右2uint16_tAGV右方二级减速距离(mm)4uint32_t4uint32_tAGV进入二级减速度区的减速度(mm/s2)81uint8_t12uint16_t包含路径段的所有字节长度，按照实际情况填写路2uint16_t2uint16_t1uint8_t1uint8_t1uint8_t9x坐标44y轴方向的坐标(mm)22union4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符82uint16_t2uint16_t2uint16_t1uint8_t14uint32_t表26导航切换请求报文消息体(云端控制4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符1uint8_t3union4uint32_t4uint32_t4uint32_t1uint8_t切换动作的目标导航方式所使用的地图中，1uint8_t切换动作的目标导航方式所使用的地图中，2uint8_t[]URLuint8_t[]1uint8_t切换动作的目标导航方式所使用的地图中，1uint8_t切换动作的目标导航方式所使用的地图中，2uint8_t[]x方向信标转换系数4uint32_tx方向信标转换系数y方向信标转换系数4uint32_ty方向信标转换系数表29地图切换请求报文消息体(云端控制4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符IPV4地址4uint32_tIPV6地址uint8_t[]2uint16_t2uint8_t[]444444uint32_t表31地图切换成功回复报文消息体(云端控4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符4uint32_t134uint32_tAGV在地图中的唯一标识符11uint8_t2x4uint32_ty4uint32_t44444AGV在地图中的唯一标识符x4y44uint32_tAGV在地图中的唯一标识符11uint8_t2x4y444uint32_tAGV在地图中的唯一标识符编号、位置、角度、速度、状态、业务执行机构状态，从中能够确定AGV在执行平台任务4uint32_tAGV在地图中的唯一标识符2uint16_t1uint8_t14uint32_t4y坐标44444442uint8_t[]1uint8_tbit1~bit7：升级百分比1uint8_t2uint16_t2uint16_t2uint16_t2uint16_t2uint16_t1uint8_t1uint8_t执行机构状态信息索引(确定执行机构字段信union代表任务完成情况态AGV运行过程中故障事件上报对于AGV运营非常重要，以确定AGV故障原因以及故障后的故障分2uint16_tAGV在地图中的唯一标识符2441uint8_t0:故障解除，1:故障等待解决中(只上报告警开始1uint8_t24uint32_t4y坐标4444AGV在地图中的唯一标识符4uint32_tAGV运行总时间(h)4uint32_tAGV运行总里程(km)2AGV底盘舵轮和驱动轮的数量1uint8_t34uint32_t统的运行效能和安全性，为物流自动导引车的智能4uint8_t[]1uint8_t3union动作机构上报状态见附录A.1.2.144uint32_t444uint32_t42uint16_t2uint16_tA.1.2.1.1手指状态2uint16_t2A.1.2.1.2托盘状态1uint8_t1uint8_t1uint8_t1uint8_t[]uint8_t[]1uint8_t4uint32_t4uint8_t[]uint8_t[]4441uint8_t341uint8_t31uint8_t表示AGV机械臂是否有抓取物料，0:未抓取，1：已1uint8_tuint8_t[]末端r-p-y，绕轴z-y-x的顺