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文档简介

ICS25.040.30

CCSJ28

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团体标准

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汽车生产用工业机器人技术规范

Technicalspecificationofindustrialrobotsforautomobileproduction

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(征求意见稿)

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在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

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中国汽车工程学会发布

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前言

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

起草。刘挺8675刘挺8675刘挺8675

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国汽车工程学会数字化与智能制造工作委员会提出。

本文件由中国汽车工程学会数字化与智能制造工作委员会归口。

本文件起草单位:重庆凯瑞机器人技术有限公司、xxxxx、xxxxxxx、xxxxxx有限公司等。

本文件主要起草人:

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II

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汽车生产用工业机器人技术规范

1范围

刘挺8675本文件界定了汽车生产用工业机器人的术语定义,规定了刘挺8675各类汽车生产用工业机器人的刘挺8675技术要求。

本文件适用于汽车生产用工业机器人的设计、制造、检验及维护等。

本文件不适用于汽车生产用的工业移动机器人。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

刘挺8675GB/T3836.1-2021爆炸性环境第1部分:设备刘挺8675通用要求刘挺8675

GB/T3836.2-2021爆炸性环境第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备

GB/T3836.5-2021爆炸性环境第5部分:由正压外壳“p”保护的设备

GB/T4208-2017外壳防护等级(IP代码)

GB/T5226.1-2019机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件

GB6514-2023涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风

GB/T12642-2013工业机器人性能规范及其试验方法

GB/T12643-2025机器人与机器人装备词汇

刘挺8675GB/T20438.2-2017电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全刘挺8675第2部分:电气/电子刘挺8675/可编程

电子安全相关系统的要求

GB/T36008-2018机器人与机器人装备协作机器人

GB/T38326-2019工业、科学和医疗机器人电磁兼容抗扰度试验

GB/T42982-2023工业机器人平均无故障工作时间计算方法

GB/T45509-2025工业机器人动态稳定性试验方法

JB/T10825-2008工业机器人产品验收实施规范

3刘挺8675术语和定义刘挺8675刘挺8675

GB/T12643-2025界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

汽车生产用工业机器人industrialrobotsforautomobileproduction

应用于汽车生产流程中,至少具备冲压、焊接、喷涂、总装和搬运等适配能力之一的6自由度及以

上固定式工业机器人。

位置准确度及重复性positioningaccuracyandrepeatability

刘挺8675机器人在工作范围内,对同一指令位置响应的精度及重复响应刘挺8675n次后实到位置的一致程度。刘挺8675

位置精度保持positioningaccuracymaintenance

在单位时间内,位置准确度及位置重复性的一致程度变化。

可靠性reliability

在规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的能力。

注:通常认为工业机器人在时间区间内始终处于能完成要求功能的状态。另外,可靠性的量值虽然在客观上是存在

刘挺8675的,但实际上是未知的,只能利用有限的样本观测数据刘挺8675,经过一定的统计计算得到其估计值。刘挺8675

智能汽车工厂信息管理系统intelligentvehiclefactoryinformationmanagementsystem

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汽车生产线中用于智能化信息管理、统计生产信息、物流数据及设备运行状态的系统。

注:包括MES(制造执行系统)、WMS(仓库管理系统)、LES(物流执行系统)、QMS(质量管理系统)、DCS(分布

式控制系统)、CMMS(计算机化维护管理系统)等。

4技术要求

通用要求刘挺8675刘挺8675刘挺8675

4.1.1外观和结构要求

4.1.1.1机器人结构布局应合理,方便操作,便于维修;机器人表面无凹痕、裂缝、划伤、变形,表

面覆盖层应均匀无缺损。

4.1.1.2本体线缆应为超高柔性穿臂式线缆,部分外露的电气线路和气管应排列规范,不与其他相对

运动零部件产生摩擦,电源线与信号线应尽可能远离,并应对信号线采用屏蔽、双绞等抗干扰措施。

4.1.1.3机器人活动部件处应明显标明安全警示标志,零点校准位置应为具备钢戳标记、校准凹槽等

长期有效标识。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

4.1.1.4汽车生产用工业机器人结构上自由度应不小于6,部分需求动态作业的工艺机器人应支持增

加第7轴。

4.1.2负载

应满足搭载高负荷的末端执行器及汽车生产工件,其中汽车生产用小型工业机器人负载范围应满

足臂展最远端达到0kg~165kg,汽车生产用中型工业机器人负载范围应满足臂展最远端达到165kg~

300kg,汽车生产用大型工业机器人负载范围应满足臂展最远端达到300kg以上,常规臂展应不低于2.7m。

4.1.3防护等级

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

对于常规汽车用工业机器人,机器人本体4到6轴防护等级应达到IP65,1到3轴防护等级应达到IP54,

机器人控制柜防护等级应达到IP54,特殊IP防护等级要求可由汽车生产商声明,任何汽车生产商声明的

特殊要求均应在报告中注明解释。

4.1.4位置准确度及重复性

对于常规汽车生产用工业机器人工况,各类型机器人位置及位置准确度应符合表1的规定,特殊工

艺需要的位置重复性及位置准确度要求可由汽车生产商声明,任何汽车生产商声明的特殊要求均应在

报告中注明并解释。试验报告示例见附录A。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

表1各类型汽车生产用工业机器人位置准确度及重复性要求(单位/mm)

汽车生产用工业机器人类型位置重复性要求位置准确度要求备注

小型±0.05±0.10

均在相应类型的满

中型±0.07±0.50

载满速条件下

大型±0.10±1.00

4.1.5安全基本要求

应符合刘挺8675GB/T11291.1-2011的规定。刘挺8675刘挺8675

4.1.6位置精度保持

各类型机器人位置精度保持应符合表2的规定,特殊工艺需要的位置精度保持要求可由汽车生产商

声明,任何汽车生产商声明的特殊要求均应在报告中注明并解释。

表2各类型汽车生产用工业机器人位置准确度及重复性漂移要求(单位/mm)

汽车生产用工业机器人类型位置重复性漂移位置准确度漂移备注

小型±0.10±0.25均在相应类型

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中型±0.25±0.35的满载满速条

大型±0.35±0.50件下

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4.1.7保护接地电路的连续性

4.1.7.1机器人本体、线槽、电控柜和操作台应有效接地,所有编码器线和信号线应带有屏蔽层,机

器人操作机、控制装置、动力源应有接地点并明显标明,不能明显标明的接地点应在其附近标注明显的

接地符号。

4.1.7.2保护导线截面积应不小于6.0mm2,引入来自PELV电源的50Hz低电压、10A电流至少10s

时间刘挺8675,PE端子和保护接地部件各测试点间的最大实测电压降不应超过刘挺86751.0V,接地装置应符合刘挺8675GB50169

的规定机器人中因绝缘损坏可能带电的金属部件与接地点之间的电阻不应超过1Ω,PELV电源应符合

GB5226.1-2019第6.4.2条的规定。

4.1.8绝缘电阻

机器人交流动力电源电路与壳体之间的绝缘电阻应不小于10MΩ,同时机器人末端与法兰盘、末

端执行器之间应电绝缘。

4.1.9耐电强度

刘挺8675机器人动力交流电源电路与邻近的非带电导体间,应能承受交流刘挺867550Hz、电压有效值1500刘挺8675V、持续

1min的耐电强度试验,无击穿、闪落及飞弧现象。

4.1.10持续运行

机器人在每天运行20h(通电24h)的情况下应至少能够工作2500天。

4.1.11噪声

各类型汽车生产用工业机器人在满负荷工况(满载满速)下运行时所产生的噪声应符合表3的规定。

刘挺8675表3各类型汽车生产用工业机器人运行噪声要求刘挺8675刘挺8675

汽车生产用工业机器人类型噪声要求

小型应不大于70dB

中型应不大于80dB

大型应不大于85dB

4.1.12电源适应能力

当供电电网电压波动,在额定电压的-15%~+10%、频率为50Hz时,机器人工作应正常。

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4.1.13电磁兼容性

机器人的电磁兼容性应符合GB/T38326-2019中5.2的规定。

4.1.14环境气候适应性

机器人在环境温度-10℃~50℃、相对湿度30%~95%、大气压力86kPa~106kPa的环境气候情况下应

能正常工作使用,其他项目由产品标准规定。

4.1.15耐振性

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机器人的操作机、控制装置在频率为5Hz~55Hz、振幅为0.15mm的振动条件(或环境)下应能正常

工作使用,其他项目由产品标准规定。

4.1.16可靠性

机器人的可靠性用平均无故障时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)来衡量,具体数值应在产品规

格说明书中规定,一般平均无故障时间应不小于50000h,平均修复时间应不大于30min。

4.1.17功能安全等级要求

刘挺8675机器人系统安全等级应达到PLd及以上。刘挺8675刘挺8675

4.1.18安全通信协议

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机器人应具备ProfiSafe、EtherNet/IPsafety、硬线等安全通信协议。

4.1.19接口普适性

机器人接口应满足现有汽车生产条件要求,具体包含电源、通讯及控制相关接口等,机器人控制器

应配备至少两个具有MAC地址的独立物理网卡,其中一个网卡应支持PROFINET、EtherNet/IP或EtherCAT

等工业以太网通讯协议(具体配置的协议需与生产线PLC控制网络的协议保持一致),用于与PLC通讯;

另一张网卡刘挺8675应支持TCP/IP协议,用于与机器人数据采集服务器通讯,不刘挺8675应在同一张网卡虚拟出两个刘挺8675IP地

址。

注:一般的汽车生产用工业机器人接口类型有:

——EtherCAT,

——PowerLINK,

——Ethernet/IP,

——PROFINET。

4.1.20信息化管理

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机器人应能接入智能汽车工厂信息管理系统,有关生产、设备运行状态及软件升级等信息应能传输

至智能汽车工厂信息管理系统。

4.1.21离线编程及仿真

机器人应配套仿真软件或支持第三方仿真软件(如PDPS/EKS等),配套的仿真软件应具备任务动作

模拟仿真、机器人干涉性和可达性分析、系统节拍估算、自动离线程序生成、机器人执行流程优化等功

能,同时应支持加载软件工艺包进行特定工艺功能仿真验证。

4.1.22刘挺8675机器人行走轴要求刘挺8675刘挺8675

机器人如配备行走轴,则机器人行走轴区域管、线应采用履带式保护,应设置软限位、硬限位等保

护装置,行走轴应配有防护盖板厚度且不小于2mm,要求人能够踩踏,其驱动模块宜配置在机器人控制

器中,在汽车生产商所申明的加速度及速度条件下,机器人行走轴性能应符合表4的规定。

表4各类型行走轴性能要求

行走轴规格额定负载/kg停位精度/mm

规格1小于380不大于±0.10

规格2不大于±0.17

刘挺8675380~刘挺8675600刘挺8675

规格3大于600不大于±0.25

4.1.23人机协作安全性

在需要人工介入的工位使用的汽车生产用工业机器人,其系统设计和应用时应参考GB/T36008-

2018中4.3节对机器人本体特性、布局、工装夹具、零件、末端执行机构、周边风险、潜在接触类型等

多维度进行相应的危险识别和风险评估,并应采取相应的消除、减小或防护措施,以时刻保证在机器人

进行协同作业时操作员的安全。

4.1.24刘挺8675软件工艺包要求刘挺8675刘挺8675

适配不同工艺的汽车生产用工业机器人应配备相应的软件工艺包,使其能够完成相应工艺生产任

务的要求,支持根据车型、材料、工艺参数(如焊接电流、喷涂厚度等)动态调整,适应柔性生产需求。

4.1.25动态稳定性

汽车生产用工业机器人的动态稳定性要求满载满速条件下末端抖动频率应不大于10Hz,末端抖动

幅度应不大于0.5mm。

工艺适配要求

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4.2.1汽车生产冲压用工业机器人

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4.2.1.1额定负载

汽车生产冲压用工业机器人额定负载应符合汽车生产用中型工业机器人负载要求,能完成冲压板

材搬运。

4.2.1.2臂展

汽车生产冲压用工业机器人臂展应大于2.7m。

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4.2.1.3安全防护

汽车生产冲压用工业机器人应能与冲压装备联动,防止机器人与冲压装备发生碰撞。

4.2.1.4安装方式

根据主机厂需求,汽车生产用工业机器人除常规安装方式外,应能以吊装、侧装方式安装部署。

4.2.1.5末端线速度

刘挺8675汽车生产冲压用工业机器人末端线速度应大于刘挺86751m/s。刘挺8675

4.2.2汽车生产焊接用工业机器人

4.2.2.1额定负载

根据焊接工艺不同,点焊、弧焊、激光焊工业机器人应分别为中/大型、小型、小型汽车生产用工

业机器人,负载应符合表5的规定。

表5不同焊接工艺下负载要求表

刘挺8675焊接工艺机器人类型刘挺8675额定负载刘挺8675

点焊汽车生产用中/大型工业机器人165kg~300kg及300kg以上

弧焊汽车生产用小型工业机器人0kg~165kg

激光焊汽车生产用小型工业机器人0kg~165kg

4.2.2.2位置重复性

对于点焊工艺的汽车生产焊接用工业机器人,位置重复性应优于±0.04mm;弧焊及激光焊工艺的汽

车生产焊接用工业机器人,位置重复性应优于±0.06mm。

4.2.2.3刘挺8675轨迹重复性刘挺8675刘挺8675

对于弧焊及激光焊工艺的汽车生产焊接用工业机器人,轨迹重复性应优于±0.2mm;点焊工艺汽车

生产焊接用工业机器人对轨迹重复性按一般要求执行。

4.2.2.4轨迹速度重复性

对于弧焊及激光焊工艺的汽车生产焊接用工业机器人,轨迹速度重复性应优于7%;点焊工艺汽车生

产焊接用工业机器人的轨迹速度重复性按一般要求执行。

4.2.3汽车生产喷涂用工业机器人

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4.2.3.1环境适应性

喷涂工艺的汽车生产用工业机器人应能在GB6514-2023规定的涂漆作业场所环境下正常工作。

4.2.3.2防护等级

涂胶工艺的汽车生产用工业机器人本体防护等级应不低于IP54,喷漆工艺的汽车生产用工业机器

人本体防护等级应不低于IP65;涂胶及喷漆机器人本体外部应能够满足加装防护隔离罩条件,防止喷涂

材料侵入。

4.2.3.3刘挺8675防爆要求刘挺8675刘挺8675

5

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刘挺8675刘挺8675刘挺8675

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喷漆工艺的汽车生产用工业机器人,应根据爆炸性环境(粉尘、易挥发的燃爆气体)选择与之相适

应的防爆类型,应满足GB/T3836.1-2021的要求。

4.2.3.4轨迹重复性

喷涂工艺的汽车生产用工业机器人,轨迹重复性应优于±0.5mm。

4.2.3.5轨迹速度重复性

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

喷涂工艺的汽车生产用工业机器人,轨迹速度重复性应优于±7%。

4.2.3.6喷涂口堵塞检测

喷涂工艺的汽车生产用工业机器人在发生喷涂口堵塞情况下应能自动报警并停止喷涂,堵塞检测

响应时间应小于1s,并联动生产线急停系统。

4.2.4汽车生产总装及搬运用工业机器人

4.2.4.1额定负载

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

汽车生产中各汽车组件搬运、生产环节间零件流转的工业机器人应根据搬运件质量满足相应负载

要求;一般来说:

——用于车身部件(如车门、车顶、引擎盖等)、轮胎和轮毂、内饰件(如座椅等)搬运的:通常

需要小型汽车生产用工业机器人,负载范围在0kg~165kg;

——用于发动机、变速器、底盘组件(如悬挂系统、制动系统等)吊装搬运的:通常需要中型汽车

生产用工业机器人,负载范围在165kg~300kg;

——用于白车身搬运的:通常需要大型汽车生产用工业机器人,负载范围在300kg以上,整车身搬

运的机器人应达到刘挺86751000kg负载。刘挺8675刘挺8675

4.2.4.2位置准确度

总装工艺的汽车生产用工业机器人,位置准确度应优于±0.4mm。

4.2.4.3位置重复性

总装工艺的汽车生产用工业机器人,位置重复性应优于±0.04mm,宜支持视觉引导系统(如2D/3D

相机),实现±0.05mm的实时纠偏能力。

4.2.4.4刘挺8675工具切换盘刘挺8675刘挺8675

汽车生产总装用工业机器人应搭载夹具工具切换盘,可根据不同类型的零部件和汽车生产组件装

配作业自主切换,工具切换盘应支持热插拔功能,切换时间不大于5s,工具切换盘上的工具可有汽车生

产主机厂商额外规定(如螺丝拧紧、对齐拼装组件等)。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

6

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附录A(规范性)建议测试方法

汽车生产用工业机器人通用技术要求的建议测试方法见表A.1。

刘挺8675表A.1刘挺8675测试方法刘挺8675

序号测试项测试方法

采用目视检查,检查机器人结构布局、机器人表面及外露的电气线

1外观与结构

路是否符合4.1节要求。

对于大、中、小型汽车生产用工业机器人,根据4.2节要求在机器人

末端增加相应等级的最低要求负载,除搬运总装机器人外额定负载

2负载

包含其工艺要求下的末端执行器,使机器人模拟标准工况进行作

刘挺8675业,检查是否正常工作。刘挺8675刘挺8675

4防护等级按GB/T4208-2017中相应IP代码等级规定执行。

位置准确度按GB/T12642-2013中7.2.1进行计算。

5位置准确度与重复性

位置重复性按GB/T12642-2013中7.2.2进行计算。

刘挺86756安全基本要求按GB/T11291.1刘挺8675-2011的规定进行。刘挺8675

7位置精度保持按GB/T12642-2013中7.6进行计算。

8保护接地电路的连续性按GB/T5226.1-2019中18.2的规定进行测试。

刘挺86759绝缘电阻按GB/T5226.1刘挺8675-2019中18.3的规定进行测试刘挺8675

10耐电强度按GB/T5226.1-2019中18.4的规定进行测试。

11持续运行按JB/T10825-2008中6.15的规定进行测试。

12噪声按JB/T10825-2008中6.16的规定进行测试。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

13电源适应能力按JB/T10825-2008中6.17的规定进行测试。

14电磁兼容性按GB/T38326-2019中5.2的规定进行测试。

15环境气候适应性按JB/T10825-2008中6.19、6.20、6.21的规定进行测试。

16耐振性按JB/T10825-2008中6.22的规定进行测试。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

17可靠性按GB/T42982-2023中7.1规定进行测试。

7

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刘挺8675刘挺8675刘挺8675

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表A.1(续)

序号测试项测试方法

18功能安全等级要求按GB/T20438.2-2017中8.1的规定进行测试。

刘挺8675检查机器人是否具备刘挺8675PROFIsafe、EherthIPsafety等安全通信协刘挺8675

19安全协议

议。

检查机器人电源、通讯及控制接口是否为通用接口或现有汽车生产

20接口普适性中常用接口连接器类型,根据4.2节申明的常见汽车生产用工业机

器人接口。

检查机器人是否能接入智能汽车工厂信息管理系统,并能通过智能

21信息化管理汽车工厂信息管理系统实时监测到生产、设备运行状态及软件升级

等信息。

刘挺8675检查机器人是否具备配套仿真软件或支持第三方仿真软件(如刘挺8675刘挺8675

PDPS/EKS等),检查配套的仿真软件是否具备任务动作模拟仿真、

22离线编程及仿真机器人干涉性和可达性分析、系统节拍估算、自动离线程序生成、

2机器人执行流程优化等功能,同时将相应的软件工艺包加载入仿

真软件进行工艺验证。

机器人如配备行走轴,目视检查机器人行走轴区域管、线应是否采

用履带式保护,是否设置软限位、硬限位等保护装置,使用游标卡

23机器人行走轴要求

尺测量行走轴防护盖板厚度(均匀分段选取盖板全长的10个点作为

刘挺8675测量点)。刘挺8675刘挺8675

24人机协作安全性按GB/T36008-2016中5.5.5.5功率与力控制限制执行。

按照工艺要求,在生厂商规定的标准工况下,布置模拟生产任务,

25软件工艺包要求进行功能验证观察软件工艺包是否正常驱动机器人完成生产,检查

软件工艺包是否能对工艺的关键参数进行修改。

按GB/T45509-20254.5节规定的试验轨迹,5.1及5.2节规定的试

26动态稳定性

验方法,在机器人满速满载条件下进行测试。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

目视检查总装搬运工艺汽车生产用工业机器人是否搭载了汽车主

27工具切换盘

机厂商所申明的工具切换盘需求组件。

28轨迹重复性按GB/T12642-20138.3进行计算。

29轨迹速度重复性按GB/T12642-20138.6.3进行计算。

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

根据4.2.3.3要求,按GB/T3836.1-2021相应的防爆标识的设计要

30防爆要求求执行,同时机器人中安装在漆雾环境中的电气组件、部件,其防

爆性应符合GB/T3836.2-2021和GB/T3836.5-2021的规定。

采用软胶材质异物堵塞喷涂口,检查机器是否在1s内自动报警并停

31喷涂口堵塞检测

止喷涂作业,同时观察生产线急停系统状态。

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8

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目次

前言.................................................................................II

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1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4技术要求...........................................................................2

附录A(规范性)建议测试方法.........................................................7

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前言

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

起草。刘挺8675刘挺8675刘挺8675

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国汽车工程学会数字化与智能制造工作委员会提出。

本文件由中国汽车工程学会数字化与智能制造工作委员会归口。

本文件起草单位:重庆凯瑞机器人技术有限公司、xxxxx、xxxxxxx、xxxxxx有限公司等。

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