ICS25.040.30 J28 中华人民共和国国家标准 GB/T33266—2016 模 块化机器人高速通用通信总线性能 Generalhigh-speedcommunicationbusperformanceformodularrobot 2016-12-13发布 2017-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 3 缩略语 2 …………………………………………………………………………………………………… 4 机械性能 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 传输介质 2 …………………………………………………………………………………………… 4.2 机械接口 3 …………………………………………………………………………………………… 5 电气性能 3 ………………………………………………………………………………………………… 5.1 传输距离 3 …………………………………………………………………………………………… 5.2 站点连接数 3 ………………………………………………………………………………………… 5.3 工作方式 3 …………………………………………………………………………………………… 5.4 传输速率 3 …………………………………………………………………………………………… 5.5 抖动 3 ………………………………………………………………………………………………… 5.6 通信周期 3 …………………………………………………………………………………………… 5.7 电磁兼容 3 …………………………………………………………………………………………… 5.8 误码率 3 ……………………………………………………………………………………………… 6 网络性能 3 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 概述 3 ………………………………………………………………………………………………… 6.2 拓扑结构 4 …………………………………………………………………………………………… 6.3 差错检查 4 …………………………………………………………………………………………… 6.4 最大通信延迟 4 ……………………………………………………………………………………… 6.5 时间同步精度 4 ……………………………………………………………………………………… 6.6 总线仲裁 4 …………………………………………………………………………………………… 6.7 网络容错与自愈 4 …………………………………………………………………………………… 7 文档 4 ……………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 高速通信总线传输介质性能试验参照标准 5 …………………………………… 附录B(资料性附录) 高速通信总线机械接口性能试验参照标准 6 …………………………………… 附录C(资料性附录) 高速通信总线其他性能试验参照标准 7 ………………………………………… 附录D(资料性附录) 高速通信总线性能参数表 8 ……………………………………………………… 参考文献 9 ……………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T33266—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。 本标准主要起草单位:中国科学院自动化研究所、中国科学院自动化研究所(洛阳)机器人与智能装 备创新研究院、北京机械工业自动化研究所。 本标准主要起草人:王硕、李恩、周超、杨书评、王海丹、刘颖。 ⅢGB/T33266—2016 模块化机器人高速通用通信总线性能 1 范围 本标准规定了模块化机器人系统中的高速通信总线应满足的基本性能要求。 本标准主要适用于模块化机器人系统中各种独立功能模块构件所使用的高速通用通信总线。应用 于非模块化机器人中的通信总线性能亦可参照使用本标准。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 模块 module 模块化机器人控制的构件单元,具有相对独立的逻辑运算功能或信息处理功能,具有机器人总线标 准接口。 [GB/T29825—2013,3.2] 2.2 模块化机器人 modularrobot 由具有各种尺寸和性能特征的可交换的模块组成,能够被组合成各种不同构形的机器人。 [GB/T29825—2013,3.1] 2.3 帧 frame 包括目的地址、源地址、长度字段、数据、填充和帧检测序列。 [GB/T18759.3—2009,3.6] 2.4 站点 station 总线中具有唯一地址标识的通信节点。 注1:一个装置至少包含一个站点。 注2:修改GB/T18759.3—2009,3.16。 2.5 主站 masterstation 总线中控制、管理其他站点的站点。 [GB/T18759.3—2009,3.17] 2.6 从站 slavestation 总线中受主站监视和控制的站点。 [GB/T18759.3—2009,3.18] 2.7 协议 protocol 总线中控制数据通信的一组规则,具有语法、语义、同步三要素。 1GB/T33266—2016 [GB/T18759.3—2009,3.19] 2.8 物理层 physicallayer 接口和通信媒体的机械和电气规范。 [GB/T18759.3—2009,3.21] 2.9 数据链路层 datalinklayer 控制对通信媒体的访问,执行差错检测,由抽象数据链路子层和实数据链路子层组成。 [GB/T18759.3—2009,3.22] 2.10 周期通信 periodiccommunication 站点间以固定时间间隔进行的数据交换。 [GB/T18759.3—2009] 2.11 非周期通信 aperiodiccommunication 站点间以非固定时间间隔进行的数据交换。 [GB/T18759.3—2009,3.32] 2.12 通信周期 communicationperiod 周期通信的时间间隔。 [GB/T18759.3—2009,3.31] 2.13 实时通信 real-timecommunication 可预见的具有特定时效的通信。 [GB/T18759.3—2009,3.34] 2.14 抖动 jitter 信号或行为的实际发生时间与理想时间的偏差。 [GB/T18759.3—2009,3.38] 2.15 误码率 biterrorrate 衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。 注:误码率=传输中的误码数/所传输的总码数×100%。 3 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 bps:位每秒(bitpersecond) Mbps:百万位每秒(Millionbitspersecond) 4 机械性能 4.1 传输介质 本标准中高速通信总线物理层采用有线连接,传输介质可以为光纤、双绞线、同轴电缆等。传输介 2GB/T33266—2016 质宜采用符合国家标准的传输介质。参见附录A。 4.2 机械接口 本标准中的机械接口为模块化机器人各模块的高速通信总线物理层组成部分,用于保证传输介质 的可靠连接,需满足互换性、重复性、抗拉强度、插拔次数等要求。机械接口宜采用符合国家标准的接插 单元。参见附录B。 5 电气性能 5.1 传输距离 传输距离是两站点之间的信号无中继、转发、稳定传输的最大距离。最大传输距离受到站点的工作 环境、通信介质、发射器功率、接收灵敏度等因素影响。高速通信总线的最大传输距离要求满足具体应 用的实时通信要求。 5.2 站点连接数 站点连接数是组成高速通信总线通信网络的最大站点数量。最大站点数量受到网络结构、通信周 期、实时通信、传输距离等因素影响。高速通信总线的最大站点连接数要求满足具体应用的实时通信 要求。 5.3 工作方式 本标准中高速通信总线的工作方式可采用全双工或半双工。 5.4 传输速率 本标准中高速通信总线的传输速率,又称波特率,分为瞬时速率和平均速率。瞬时速率为通信数据 包内每秒可传输的数据位数。平均速率为长时间通信时平均每秒可传输的数据位数。高速通信总线的 瞬时速率和平均速率要求满足具体应用的实时通信要求。高速通信总线的瞬时速率宜在50Mbps 以上。 5.5 抖动 本标准中高速通信总线信号的抖动要求满足具体应用的实时通信要求。参见附录C。 5.6 通信周期 对于周期通信,高速通信总线通信周期的设定应满足具体应用的实时通信要求。参见附录C。 5.7 电磁兼容 本标准中的高速通信总线电气性能要求符合相关电磁兼容国家标准。参见附录C。 5.8 误码率 对于周期通信,高速通信总线误码率要求符合相关误码率国家标准,参见附录C。 6 网络性能 6.1 概述 本标准中模块化机器人高速通用通信总线对高速通信总线网络的基本性能进行了规范以满足实时 3GB/T3326