《工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)規(guī)范》

ICS25.04

CCSN10

CASME

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會團體標準

T/CASMEXXXX—XXXX

工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)規(guī)范

Specificationformodularintelligentvisualpositioningsystemsforindustrialrobots

征求意見稿

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會??發(fā)布

T/CASMEXXXX—XXXX

工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)規(guī)范

1范圍

本文件給出了工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構，并提出了系統(tǒng)的設計規(guī)范、制造規(guī)

范、應用規(guī)范以及維護方面的要求。

本文件適用于工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)的設計、制造、應用與維護。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T39004-2020工業(yè)機器人電磁兼容設計規(guī)范

GB/T39005-2020工業(yè)機器人視覺集成系統(tǒng)通用技術要求

GB/T39006-2020工業(yè)機器人特殊氣候環(huán)境可靠性要求和測試方法

GB/T39266-2020工業(yè)機器人機械環(huán)境可靠性要求和測試方法

GB/T39360-2020工業(yè)機器人控制系統(tǒng)性能評估與測試

GB/T39404-2020工業(yè)機器人控制單元的信息安全通用要求

GB/T39590.1-2020機器人可靠性第1部分：通用導則

GB/T43210.1-2023機器人服務機器人模塊化第1部分：通用要求

GB/T40575-2021工業(yè)機器人能效評估導則

GB/T40576-2021工業(yè)機器人運行效率評價方法

GB/T41784-2022信息技術實時定位視覺定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口

GB/T43210.1-2023機器人服務機器人模塊化第1部分：通用要求

3術語和定義

GB/T41784-2022界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

模塊化視覺定位modularvisualpositioning

將利用視覺圖像實現(xiàn)定位的功能集成為相對獨立的單元。

[來源：GB/T41784-2022，3.2，有修改]

4系統(tǒng)架構

4.1硬件模塊

4.1.1傳感器

包括高分辨率攝像頭、圖像傳感器等，用于采集物體場景的圖像。

4.1.2光源

用于提供適當?shù)墓庹諚l件，以確保圖像質量和物體識別的準確性。

4.1.3機器人控制系統(tǒng)

負責控制工業(yè)機器人的運動和操作。

4.1.4通信接口

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通信接口應同時滿足可靠性、實時性、協(xié)議兼容性、可擴展性、安全性的要求。

4.2軟件模塊

4.2.1圖像處理

對采集到的圖像進行預處理、濾波、去噪等操作，以優(yōu)化圖像質量和提取關鍵特征。

4.2.2物體識別和檢測

通過算法和模型進行物體的識別、分類、定位和檢測。

4.2.3特征點提取

提取物體圖像中的特征點或特征描述符，以實現(xiàn)物體的精確定位和姿態(tài)估計。

4.2.4姿態(tài)估計和定位

根據(jù)提取的特征以及已有的模型和算法，估計目標物體的精確位置和姿態(tài)信息。

4.2.5控制算法

根據(jù)物體的定位信息，生成適當?shù)臋C器人運動軌跡和操作命令，實現(xiàn)精確的定位操作。

4.3數(shù)據(jù)接口

4.3.1與機器人控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口

負責傳輸定位結果、控制指令和狀態(tài)信息等。

4.3.2與其他設備或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口

與工業(yè)生產(chǎn)線中的其他設備（如搬運機器人、傳送帶等）進行數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作。

4.4校準和標定模塊

用于對視覺系統(tǒng)進行校準和標定，以消除系統(tǒng)誤差并提高定位精度。

5設計規(guī)范

5.1.1系統(tǒng)應具備模塊化設計并應滿足GB/T43210.1-2023的要求，方便維護更換硬件組件。

5.1.2確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，避免因設計不當而引起系統(tǒng)錯誤或故障。

5.1.3系統(tǒng)應具備嚴格的防護措施，以防止系統(tǒng)發(fā)生電磁干擾和電氣故障。

5.1.4設計唯一的實物坐標系，便于數(shù)據(jù)計算和分析。

5.1.5設計多種通訊接口，適應不同的硬件傳感器和軟件平臺。

5.1.6視覺集成系統(tǒng)應滿足GB/T39005-2020的要求。

5.1.7工業(yè)機器人電磁兼容應符合GB/T39004-2020的要求。

5.1.8工業(yè)機器人的運行可靠性應符合GB/T39590.1-2020中第4章的要求。

5.1.9工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口應符合GB/T41784-2022的要求。

6制造規(guī)范

6.1制造流程和質量管理

6.1.1制定詳細的制造流程，確保質量符合GB/T39360-2020第5章的要求。

6.1.2建立健全的質量管理體系，包括質量控制計劃、檢驗標準和流程等，以最大限度地保證產(chǎn)品質

量和一致性。

6.2原材料和零部件采購

6.2.1確定適用于工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)的原材料和零部件清單。

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6.2.2根據(jù)設計要求選擇合格的供應商，并與其建立穩(wěn)定的供應關系。

6.2.3對所采購的原材料和零部件進行嚴格的質量檢查，確保其符合規(guī)范要求。

6.3組裝和調(diào)試

6.3.1制定組裝和調(diào)試工藝規(guī)程，確保每個組裝步驟按照標準進行操作，生產(chǎn)制造應符合GB/T

39590.1-2020中第6章的要求。。

6.3.2嚴格執(zhí)行組裝和調(diào)試過程中的檢驗和測試，對每個模塊和組件進行功能測試和驗證。

6.3.3記錄和追溯每個組裝步驟，保留相關記錄以備查驗。

6.4校準和標定

6.4.1制定校準和標定流程，確保工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)具備高精度的定位能力。

6.4.2配備合適的校準工具和測試設備，并對其進行定期校準和維護。

6.4.3跟蹤并記錄每個系統(tǒng)的校準歷史和結果。

6.5文檔和標識

6.5.1編制詳細的制造文件，包括裝配圖紙、工藝指導書、檢驗標準等，以確保產(chǎn)品制造的一致性和

可追溯性。

6.5.2對產(chǎn)品進行標識和唯一編碼，便于追溯和識別。

6.6質量控制

6.6.1建立完善的質量控制體系，包括過程控制、檢驗測試、糾正措施等，以確保產(chǎn)品符合規(guī)范要求。

6.6.2對生產(chǎn)過程中的關鍵環(huán)節(jié)進行監(jiān)控和審查，及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在的質量問題。

7應用規(guī)范

7.1安全規(guī)范

7.1.1應制定安全操作規(guī)程，確保系統(tǒng)的操作不會對人員、設備或環(huán)境造成傷害。

7.1.2設計和實施安全措施，如防護罩、緊急停止裝置、安全傳感器等，以防止意外事故的發(fā)生。

7.2操作規(guī)程

7.2.1確定操作人員的培訓要求和資質，只允許經(jīng)過培訓和授權的人員操作系統(tǒng)。

7.2.2制定詳細的操作指南和程序，包括啟動和關閉系統(tǒng)、調(diào)整參數(shù)、備份數(shù)據(jù)等。

7.3設備維護

7.3.1制定定期維護和保養(yǎng)計劃，包括清潔、校準、更換磨損部件等。

7.3.2建立設備維護記錄和檢查表格，跟蹤維護歷史并及時處理問題。

7.4數(shù)據(jù)安全與隱私

7.4.1設計和實施數(shù)據(jù)保護措施，確保采集到的圖像數(shù)據(jù)和定位信息的安全性和機密性。

7.4.2各模塊的通信安全應符合GB/T39404-2020的要求。

7.5系統(tǒng)集成

7.5.1根據(jù)本文件5.5條的要求，制定系統(tǒng)集成規(guī)范，確保工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)與其

他設備或系統(tǒng)的無縫協(xié)作。

7.5.2定義數(shù)據(jù)接口和通信協(xié)議，確保各個模塊之間能夠互聯(lián)互通。

7.6性能評估

7.6.1設定性能指標和測試標準，對工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)進行評估和驗證。

7.6.2性能評估應符合GB/T40575-2021的要求；

7.6.3運行效率的評價方法應符合GB/T40576-2021的要求。

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7.6.4進行實際場景的測試和評估，包括定位精度、識別準確率、響應時間等參數(shù)。

7.6.5工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)機械環(huán)境可靠性應符合GB/T39266-2020中第4章的規(guī)定。

7.6.6工業(yè)機器人模塊化智能視覺定位系統(tǒng)特殊環(huán)境可靠性應符合GB/T39006-2020第5章的規(guī)定。

7.7用戶培訓和支持

7.7.1為用戶提供詳細的操作手冊和培訓材料，以確保他們正確使用和維護系統(tǒng)。

7.7.2建立技術支持渠道，及時響應用戶的問題和需求，并提供解決方案和支持。

7.8更新和升級

7.8.1提供系統(tǒng)的軟件和固件更新機制，確保系統(tǒng)始終具備最新的功能和性能。

7.8.2提供升級路徑和指導，以滿足客戶特定的需求和要求。

8維護規(guī)范

8.1定期保養(yǎng)

8.1.1制定定期保養(yǎng)計劃，包括清潔、潤滑、緊固等操作，以確保系統(tǒng)的正常運行。

8.1.2檢查系統(tǒng)各部件的磨損情況，并及時更換需要更換的零部件。

8.2校準和標定

8.2.1定期進行系統(tǒng)的校準和標定，以保證定位精度和姿態(tài)估計的準確性。

8.2.2根據(jù)制造商提供的指導或規(guī)程執(zhí)行校準和標定操作，并記錄相關結果。

8.3故障維修

8.3.1建立故障檢測和排除的流程，對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行診斷和維修。

8.3.2培養(yǎng)專門的技術人員，具備故障排除和維修的能力，確保故障能夠及時解決。

8.4備件庫存

8.4.1建立合理的備件庫存，包括常見易損耗零部件和關鍵組件。

8.4.2對備件進行分類、標識和管理，確保在需要更換時能夠快速取得。

8.5軟件升級

8.5.1提供合適的軟件升級和更新機制，以修復軟件漏洞、增加新功能或改進系統(tǒng)性能。

8.5.2在確保系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，定期檢查和升級系統(tǒng)的軟件版本。

8.6維護記錄和報告

8.6.1記錄每次維護操作的時間、內(nèi)容、人員等相關信息，并保存維護記錄。

8.6.2編寫維護報告，包括對系統(tǒng)狀態(tài)的評估、維修結果的說明等。

8.7培訓和知識共享

8.7.1對維護人員進行培訓，提升他們的技術水平和維修能力。

8.7.2促進知識共享和經(jīng)驗交流，建立維護團隊的學習和成長機制。

8.8安全與環(huán)境管理

8.8.1確保維護過程的安全和環(huán)境良好。

8.8.2妥善處理舊設備和部件的廢棄物，制定正確的處理和回收程序。

9兼容性規(guī)范

9.1通信協(xié)議

確定系統(tǒng)與工業(yè)機器人之間的通信接口和協(xié)議，例如使用以太網(wǎng)或其他標準工業(yè)通信協(xié)議（如

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