TCIE5072019TCIE5082019机器人互操作通用规范机器人互操作功

中国电子学会《机器人互操作通用规范》《机器人互操作功能规则第1部分：声源定位》中、英、德、西合订本2019年4月20日ICS35.240.99L04中国电子学会标准T/CIE057—2019机器人互操作通用规范Robot-to-Robotinteroperabilitygeneralspecification2019-04-20发布2019-06-01实施中国电子学会发布T/CIE057-2019I目次前言.......................................................................II引言......................................................................III1范围.....................................................................12规范性引用文件...........................................................13术语、定义和缩略语.......................................................13.1术语和定义.........................................................13.1.1术语.........................................................13.2缩略语.............................................................14概述.....................................................................24.1机器人互操作体系结构图.............................................24.2机器人互操作协议...................................................35报文.....................................................................35.1报文结构...........................................................35.2报文头.............................................................55.3报文信息...........................................................76机器人互操作协议通信方式.................................................96.1请求-回复体系......................................................96.1.1请求报文.....................................................96.1.2回复报文.....................................................96.2创建节点..........................................................106.3登出..............................................................116.4数据传输..........................................................116.5检索..............................................................116.6删除..............................................................127机器人互操作协议功能及流程..............................................127.1概述..............................................................127.2终端注册..........................................................137.3终端登录登出......................................................147.4参数配置..........................................................157.5权限鉴定..........................................................157.6数据传输..........................................................167.7功能查询..........................................................177.8数据监控..........................................................187.9故障告警..........................................................187.10软件升级........................................................198R2R协议的安全机制......................................................19附录A报文信息中的标签字段(TLV)规定.........................................20A.1标签字段............................................................20A.2请求失败............................................................22A.3安全控制............................................................22附录BASCII码..............................................................23参考文献....................................................................27T/CIE057-2019II前言本标准参照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国电子学会提出。本标准起草单位：北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京大学、北京航空航天大学、武汉大学、天津大学、中国空间技术研究院总体部、国家电网有限公司信息通信分公司、中瑞福宁控股（北京）集团有限公司、匠牛开源社区。本标准主要起草人：费泽松、高麟鹏、马永奎、谢湘、曲天书、唐文忠、张涛、王耀兵、赵丙镇、刘倩、许仁杰、王卫华、吴东亚、翟晓宁、王帅、张立强、马思凡、周晓康、尹睿锐、李雪峰、陈建非、王奕文。本文件是机器人互操作系列标准之一，该系列标准的结构、名称或预计的名称示例如下：序号标准编号标准名称1T/CIE057-2019《机器人互操作通用规范》2T/CIE058-2019《机器人互操作功能规则第1部分：声源定位》…………本文件可独立使用，也可与T/CIE058-2019等《机器人互操作功能规则》配套使用。T/CIE057-2019III引言随着机器人技术的发展和能力的不断提高，机器人逐渐应用于更广泛的领域，多机器人系统在功能、结构和应对复杂环境和任务等方面明显优于单机器人，但多机器人系统的复杂性、异构性和动态性给实际应用带来困难，因此统一的机器人之间的互操作协议是多机器人协同任务的关键。本文件规定了机器人互操作体系中机器人单元与机器人单元之间，机器人单元与互操作节点之间以及不同互操作节点之间交换信息的语义规范和功能框架，是机器人互操作体系所涉及机器人和互操作节点等设备需要遵从的技术文件。本文件适用于医院，小区，学校，写字楼，农场，家居等中小规模下的机器人协作任务。例如养老型机器人应用场景下，具有视觉或听觉感知的某一机器人发现玻璃杯被打碎，通过互操作，查看周围机器人的种类及功能，和它们建立连接，具有人类识别功能的机器人确定有无人员受伤情况，具有环境感知能力的机器人绘制破碎地点地图，扫地机器人根据地图到达指定位置进行清扫。通过将不同种类的机器人功能联合起来，协同解决了这一复杂任务。从机器人开发的角度来看，任务种类繁多，无需针对每一任务开发特定功能的机器人，通过机器人互操作的方式，协同解决复杂问题。T/CIE057-20191机器人互操作通用规范1范围本文件规定了机器人互操作体系中机器人单元与机器人单元之间，机器人单元与互操作节点之间以及不同互操作节点之间交换信息的语义规范、功能框架和安全机制。本文件适用于医院，小区，学校，写字楼，农场，家居等中小规模下的机器人协作任务。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。T/CIE058-2019《机器人互操作功能规则》3术语、定义和缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1术语机器人互操作Robot-to-Robotinteroperability两个或多个机器人交换信息和使用已交换信息的能力。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。API——应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）ID——身份证明（Identification）R2R——机器人对机器人（Robot-to-Robot）TCP/IP——传输控制协议/网际协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）TLV——类型-长度-值（Tag-Length-Value）UDP/IP——用户数据报协议/网际协议（UserDatagramProtocol/InternetProtocol）T/CIE057-201924概述4.1机器人互操作体系结构图机器人互操作体系结构图如图1所示：机器人单元功能A功能B机器人单元功能C功能D机器人单元功能A机器人单元功能D功能E互操作节点互操作节点业务数据管理数据互操作云平台图1机器人互操作体系结构图在机器人互操作体系中，机器人单元在互操作节点注册成功后，支持两种信息交换方式：a)方式一：机器人单元之间的信息交换全部通过互操作节点中转完成，互操作节点可与机器人单元和其他互操作节点直接连接，信息交换的内容包括业务数据和管理数据。b)方式二：在特定的应用场景下，通过互操作节点的权限验证，可以支持机器人单元之间直接信息交换，内容为业务数据。图1中各节点定义如下：机器人单元机器人单元具有交换信息和使用已交换信息的能力，由进行数据采集、行动执行等功能的物理实体和完成特定功能的软件构成，是具有互操作功能的机器人，受互操作节点的管理。互操作节点在机器人互操作体系中，互操作节点为机器人单元提供注册登录、参数配置、权限