《物流机器人控制系统接口技术规范gbt+43047-2023》详细解读

《物流机器人控制系统接口技术规范gb/t43047-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义、缩略语3.1术语和定义3.2缩略语4接口模型4.1通信协议栈contents目录4.2接口业务模型4.3HTTP报文模型4.4安全层模型5客户端认证接口5.1通则5.2接口交互流程5.3签名方案6通用业务接口报文格式contents目录6.1请求路径前缀6.2请求首部字段6.3请求报文消息体6.4响应首部字段6.5响应报文消息体6.6响应状态码6.7响应报文消息体通用code7业务接口分类contents目录7.1控制系统面向业务系统开放的机器人调度API接口7.2业务系统面向控制系统开放的反馈接收API接口8业务接口消息格式要求8.1机器人调度API接口8.2反馈接收API接口9检验规则9.1检验项目contents目录9.2判定规则9.3检验条件9.4检验方法附录A(规范性)HTTP协议术语附录B(规范性)JSON对象格式附录C(资料性)签名方案说明附录D(资料性)报文格式示例附录E(资料性)任务下发接口示例contents目录附录F(资料性)任务执行过程回馈接口示例011范围仓储物流机器人包括自动化导引车、无人搬运车等。配送物流机器人涵盖无人配送车、无人机等。其他辅助物流机器人如自动化分拣系统、无人装卸车等。1范围022规范性引用文件03GB/T20000.2-2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》01GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》02GB/T20000.1-2014《标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用术语》2规范性引用文件033术语和定义、缩略语物流机器人指用于物流领域中，能够自动执行搬运、分拣、运输等任务的机器人系统。控制系统指物流机器人中负责实现运动控制、任务调度、路径规划等功能的软硬件系统。接口指控制系统与外部设备、系统或软件之间进行数据交换和通信的规范和协议。3术语和定义、缩略语043.1术语和定义指能够自动执行物流任务，包括搬运、运输、分拣、装载等操作的机器人系统。物流机器人指物流机器人与上位控制系统之间进行信息交互和数据传输的软硬件接口。控制系统接口指对物流机器人控制系统接口的设计、开发、测试、应用等方面所制定的一系列标准和要求。技术规范3.1术语和定义053.2缩略语AGVAutomatedGuidedVehicle，自动导引车，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。APIApplicationProgrammingInterface，应用程序接口，是一组定义、程序及协议的集合，通过API接口实现计算机软件之间的相互通信。ROSRobotOperatingSystem，机器人操作系统，是一个适用于机器人的开源的元操作系统，提供类似操作系统的服务，包括硬件抽象、底层设备控制、常用功能实现、消息传递和数据包管理等功能。3.2缩略语064接口模型123为确保不同厂商开发的物流机器人能够互联互通，本规范定义了标准化的接口模型。标准化接口接口模型详细阐述了物流机器人控制系统与其他系统（如WMS、WCS等）之间的通讯协议，包括数据格式、传输速率等。通讯协议接口定义中包含了数据传输的安全性要求，确保信息在传输过程中不被泄露或篡改。安全性要求4接口模型074.1通信协议栈协议标准化通过制定统一的通信协议栈标准，确保不同厂商开发的物流机器人能够相互兼容、互联互通。安全性与可靠性通信协议栈的设计需满足数据传输的安全性、可靠性和实时性要求。定义与功能通信协议栈是指实现物流机器人控制系统与外部设备或系统之间进行数据通信的一系列协议层次结构。4.1通信协议栈084.2接口业务模型定义接口业务的基本概念和范围。描述接口业务模型在物流机器人控制系统中的作用。涉及与其他系统或模块的交互关系。4.2接口业务模型094.3HTTP报文模型请求行包含HTTP方法、请求URI和HTTP协议版本。请求头部包含请求的元数据，如Host、User-Agent、Accept等。请求体可选部分，用于传输请求相关的数据，如POST方法的表单数据。4.3HTTP报文模型104.4安全层模型安全层是物流机器人控制系统的重要组成部分，负责确保机器人操作过程的安全性和稳定性。定义与功能安全层设计需符合国家相关安全标准，确保各项指标均达到安全要求。遵循标准在保证安全的前提下，合理设计安全层，以提高物流机器人的工作效率。安全性与效率平衡4.4安全层模型115客户端认证接口通过输入用户名和密码进行身份验证，确保只有合法用户可以访问系统。用户名密码认证令牌认证证书认证系统颁发令牌（Token）给客户端，客户端在每次请求时附带令牌以验证身份。采用数字证书进行客户端身份验证，确保通信双方的安全性和可信度。0302015客户端认证接口125.1通则安全性原则物流机器人控制系统的设计应遵循安全性原则，确保在系统运行过程中能够防止潜在的安全风险，并采取相应的安全防护措施。可靠性原则控制系统的设计应考虑到系统的可靠性，确保在长时间运行过程中能够保持稳定的性能，并具备容错和恢复能力。易用性原则控制系统应具备简洁明了的操作界面和人性化的交互设计，以方便用户轻松上手并高效地完成各项操作。同时，应提供详细的用户手册和操作指南，帮助用户更好地了解和使用系统。5.1通则135.2接口交互流程定义了物流机器人与控制系统之间的交互流程。确保了不同厂商开发的物流机器人能够与控制系统实现互联互通。提高了物流机器人应用的灵活性和可扩展性。5.2接口交互流程145.3签名方案5.3签名方案定义与目的签名方案用于确保物流机器人控制系统接口的数据完整性和安全性，防止数据被篡改或伪造。签名范围包括接口请求和响应中的关键数据，如指令、参数、时间戳等。签名验证接收方需对签名进行验证，确认数据的真实性和完整性。156通用业务接口报文格式包含起始标志、报文长度、版本号等信息，用于标识报文的开始和提供整体的报文信息。报文头部具体的数据内容，根据业务需求定义不同的数据结构和字段，以传递相应的业务数据。报文主体包含校验码、结束标志等信息，用于确保报文的完整性和正确性。报文尾部6通用业务接口报文格式166.1请求路径前缀定义与说明请求路径前缀是指在进行物流机器人控制系统接口调用时，用于标识不同功能或资源请求的基础路径。通过设定合理的请求路径前缀，可以实现对接口调用的有效组织和管理。作用与重要性请求路径前缀在物流机器人控制系统接口技术规范中占据重要地位。它不仅可以提高接口的可读性和可维护性，还有助于降低接口调用出错的可能性。通过合理设定请求路径前缀，开发人员能够更清晰地理解接口的功能和用途，从而提高开发效率。设定规则与示例在制定请求路径前缀时，应遵循简洁明了、易于理解的原则。同时，还需考虑接口的层级关系和功能划分。例如，可以将基础功能相关的请求路径前缀设定为“/base”，而将高级功能或特定资源相关的请求路径前缀设定为“/advanced”或“/resource”等。这样，在调用接口时，只需根据具体需求和功能定位，选择合适的请求路径前缀进行组合即可。6.1请求路径前缀176.2请求首部字段请求首部字段是HTTP请求消息的组成部分，用于传递有关请求的附加信息。这些字段提供了关于客户端、请求的资源以及服务器如何处理请求等方面的元数据。在物流机器人控制系统中，请求首部字段对于确保通信的准确性和可靠性至关重要。6.2请求首部字段186.3请求报文消息体消息头包含消息的长度、类型、时间戳等基本信息，用于标识和解析消息。数据域具体包含请求的业务数据，如机器人编号、任务类型、任务参数等。校验码用于验证报文的完整性和准确性，确保传输过程中数据未被篡改。6.3请求报文消息体196.4响应首部字段响应首部字段是物流机器人控制系统接口中，服务器返回的HTTP响应消息的首部信息。提供有关响应的元信息，如响应的状态、时间戳、内容类型等，帮助客户端正确处理服务器返回的响应数据。定义作用6.4响应首部字段206.5响应报文消息体数据域具体响应数据内容，根据请求报文的不同而有所差异，可能包含状态信息、执行结果等。校验码用于验证响应报文的完整性和准确性，通常采用CRC校验或其他校验算法。消息头包含消息ID、消息类型等标识信息，用于标识和解析响应报文。6.5响应报文消息体216.6响应状态码成功状态码01表示请求已被成功处理，如200（成功）等。这些状态码通常表示客户端可以继续后续操作。重定向状态码02用于告知客户端需要采取进一步的操作以完成请求，如301（永久重定向）和302（临时重定向）。这些状态码指示客户端重新定位到另一个URI以检索资源。客户端错误状态码03表示客户端发送了无效的请求，如400（错误请求）等。这些状态码指示客户端需要对请求进行修改才能成功处理。6.6响应状态码226.7响应报文消息体通用code6.7响应报文消息体通用code成功响应表示请求已被成功处理，通常返回`200`作为通用code。错误响应表示请求处理失败，根据不同错误类型，返回相应的错误code，如`404`表示未找到资源，`500`表示服务器内部错误等。237业务接口分类对物流机器人业务接口进行简要说明，包括其功能、作用及分类等。业务接口概述明确本标准所规定的业务接口范围，以及与其他接口的关系。业务接口范围阐述业务接口在物流机器人控制系统中的重要地位，以及对整个物流系统的影响。业务接口重要性7业务接口分类247.1控制系统面向业务系统开放的机器人调度API接口接口功能通过HTTP或HTTPS协议进行调用，支持多种请求方法，如GET、POST等，以满足不同业务场景的需求。调用方式安全性保障接口设计需遵循安全性原则，包括数据传输加密、访问权限控制等，确保机器人调度过程的安全可靠。该API接口允许业务系统实时调度物流机器人，包括启动、停止、暂停、恢复、取消等指令的下发。7.1控制系统面向业务系统开放的机器人调度API接口257.2业务系统面向控制系统开放的反馈接收API接口

7.2业务系统面向控制系统开放的反馈接收API接口实时反馈业务系统通过该接口能够实时接收物流机器人控制系统的反馈数据。数据解析接口支持对接收到的反馈数据进行解析，包括机器人状态、任务执行情况等。安全性保障确保数据传输过程中的安全性和完整性，防止数据被篡改或泄露。268业务接口消息格式要求8业务接口消息格式要求消息ID用于唯一标识一条消息，通常采用UUID或其他全局唯一标识符。消息类型发送方ID接收方ID消息时间戳指明消息的种类，如请求、响应、通知等。标识发送消息的系统或模块。标识接收消息的系统或模块。记录消息生成的时间。278.1机器人调度API接口通过API接口，可以实现向物流机器人下发调度指令，包括任务分配、路径规划、优先级设置等，确保机器人按照预定计划高效执行任务。调度指令下发API接口支持实时获取物流机器人的状态信息，如位置、电量、载重等，以便对机器人进行及时监控和调度调整。实时状态监控在物流机器人运行过程中，API接口能够接收并处理机器人发出的异常信息，如故障报警、越界提示等，同时向调度系统反馈，以便及时采取应对措施。异常处理与反馈8.1机器人调度API接口288.2反馈接收API接口实时反馈能够实时接收物流机器人发送的反馈信息，包括位置、状态、任务执行情况等。数据解析对接收到的反馈数据进行解析，转换成控制系统可识别的格式，以便进行后续处理。稳定性保障确保接口在高并发、大数据量等复杂环境下仍能稳定接收和处理反馈数据。8.2反馈接收API接口299检验规则型式检验对物流机器人控制系统的结构、性能等进行全面检验，以验证系统是否满足设计要求和国家标准。出厂检验物流机器人控制系统在出厂前需进行一系列检验，以确保产品符合规范要求，保障系统稳定性和安全性。验收检验在物流机器人控制系统投入使用前，需进行验收检验，以确保系统能够正常运行并满足用户需求。9检验规则309.1检验项目接口兼容性检验验证控制系统是否能够与不同型号、规格的物流机器人正常通信。数据传输稳定性检验测试控制系统在数据传输过程中的稳定性，包括数据丢包率、传输延迟等指标。接口安全性检验对控制系统接口进行安全性能测试，包括防御常见网络攻击的能力等。9.1检验项目030201319.2判定规则逐项符合控制系统接口应符合本规范中规定的所有要求，否则应判定为不符合。缺一不可规范中的各项要求均为必要条件，任何一项不符合均应判定整体不符合。严格一致对于接口的数据格式、通信协议等关键参数，应严格与规范保持一致。9.2判定规则329.3检验条件湿度要求检验环境的湿度应适中，避免过高或过低的湿度对控制系统造成不良影响。电磁干扰检验场所应远离强电磁干扰源，以保证检验结果的准确性和可靠性。温度范围进行控制系统接口检验时，环境温度应保持在规定的范围内，以确保机器人和控制系统正常运作。9.3检验条件339.4检验方法确定检验范围明确需要检验的接口功能、性能等具体指标。制定检验方案结合实际情况，设计合理的检验方案，包括测试流程、测试数据等。准备检验工具根据检验需求，准备相应的测试工具、仪器和软件。9.4检验方法34附录A(规范性)HTTP协议术语从指定的资源请求数据，请求中只应包含数据。GET向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或上传文件），数据包含在请求体中。POST更新资源或创建资源进行更新操作，需要包含整个资源内容。PUT附录A(规范性)HTTP协议术语35附录B(规范性)JSON对象格式附录B(规范性)JSON对象格式规定JSON对象中各类数据的表示方法和格式，如数字、字符串、布尔值、数组等，确保数据的一致性和可读性。数据类型与格式代表整个物流机器人控制系统接口的JSON对象，包含各个功能模块的具体数据和属性。顶层对象在顶层对象下，根据物流机器人的不同功能模块（如导航、搬运、识别等），定义相应