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GB／T 38839-2020 工业机器人柔性控制通用技术要求简介：

GB/T 38839-2020《工业机器人柔性控制通用技术要求》是中国工业和信息化部发布的一项国家标准，该标准主要针对工业机器人的柔性控制系统提出了详细的技术要求。柔性控制是工业机器人的一种高级控制策略，它允许机器人在执行任务时具有更高的灵活性，能够适应不断变化的环境和任务需求，而非固定的预设路径。

该标准的主要内容可能包括：

1. 系统架构：规定了柔性控制系统的整体架构，包括硬件平台、软件算法和控制策略等。

2. 控制性能：对机器人的运动精度、速度控制、路径规划、动态响应等方面提出了性能指标。

3. 自适应能力：要求系统能够根据环境变化、负载变化等因素自动调整控制策略，以保持良好的性能。

4. 安全性：强调了柔性控制系统在保证机器人安全操作的同时，如何处理异常情况和避免对人员和环境的潜在风险。

5. 可维护性和扩展性：要求系统易于维护，具有良好的升级和扩展能力。

6. 数据通信和接口：规定了系统与其他设备、系统的数据交换格式和接口标准。

总的来说，GB/T 38839-2020标准旨在推动工业机器人柔性控制技术的发展，提升工业机器人的智能化和适应性，以满足制造业日益增长的灵活性和定制化需求。

GB／T 38839-2020 工业机器人柔性控制通用技术要求部分内容预览：

下列术语和定义适用于本文件

3.1. 柔性控制技术flexiblecontroltechnology 工业机器人通过驱动总线反馈的状态数据和外部传感器采集的传感数据，实时调整其运动规划选 行点位控制或者连续路径控制的控制方式合集。 3.1.2 机器人本体robotbody 完成柔性控制相关行为指令，具有物理形态的机电设备。 3.1.3 本体稳定性 bodystability 机器人本体正常运行过程中，在指定的时间内保持其位姿准确度以及位姿重复性的能力。 3.1.4 控制系统 controlsysten 具有逻辑控制和动力功能，能控制和监测机器人机械结构，并与环境（设备和操作者）进行通信的 系统。

《路面稀浆罩面技术规程 CJJ/T66-2011》拖动示教draggingteaching

GB/T38839—2020

GB/T38839—2020

interactive teaching

通过手势控制、体态控制、语音控制等交互方法控制工业机器人末端（或末端附加装置)或 期望位姿的示教方式。

通过力反馈设备遥控或手柄遥控等操作方法控制工业机器人末端（或末端附加装置)或关节到达 立姿的示教方式。

传统的工业机器人控制技术主要体现为，按照预先示教的点位和预先编好的程序实现指定路径的 运动任务。而工业机器人柔性控制技术是指工业机器人在实现传统运动控制任务的同时，通过感应外 部环境实时调整运动轨迹以完成特定任务的控制方式的合集。例如，拖动示教、交互示教、遥操作示教、 碰撞检测（参见附录A）、视觉引导（参见附录A)等实际应用场景都体现了柔性控制技术。图1为工业 机器人柔性控制技术实现逻辑框架图，通过柔性控制模块来实时调整工业机器人的运动轨迹，

图1工业机器人柔性控制技术实现逻辑框架图

柔性控制模块的核心是实现信号处理算法、工业机器人动力学算法、图像检测与识别等柔性控制算 法，这些算法都需要工业机器人状态数据和传感数据的支撑，同时也需要添加DI/DO、文件读写、停止 报错等辅助功能。图2为工业机器人柔性控制模块的基本实现逻辑框架图，所需数据和辅助功能通过 相应的接口与柔性控制算法进行交互，运动指令的下发既可以直接调用运动函数，也可以进行轨迹插补 后给出具体的指令数据

6工业机器人本体技术要求

图2工业机器人柔性控制模块实现逻辑框架图

机器人本体稳定性由位姿特性漂移确定，测试方法应符合GB/T12642一2013中7.6的规定， 值由各制造商产品规定

应根据应用场景确定具有柔性控制功能的工业机器人电磁隔离、电气空间布局、电气防护等电 要求，并符合GB/T5226.1的规定

7工业机器人控制系统技术要求

具有柔性控制功能的工业机器人硬件系统应采用模块化设计，并包括控制模块、伺服驱动模块、逻

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辑控制、电源管理模块及安全备份模块等功能模块。硬件系统应支持总线接口并具备实现外轴扩展、 O扩展以及各种通信接口的柔性扩展能力

1/O接口模块应包含数字量输入输出，模拟量输入输出，RS232、RS485接口、RJ45接口、USB、SI 卡等接口。

同类总线设备硬件应使用RI45、D型数据接口连接器等通用、一致的封装以及对应引脚信号的接口。

为实现业机靠八的案性控制划脂， 立运行的控制软件系统科可服驱数软件条 统，并应开放相应的接口以供柔性控制模块的二次开发调用

7.3.2控制软件系统

为满足工业机器人的柔性控制功能要求，工业机器人应配备控制软件系统，并应开放如表1所示的 函数接口。

表1控制软件系统应开放的函数接口

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控制软件系统应具备如下程序扩展功能： a）指令自定义添加功能： 1）通过用户自定义方式定义系统中的新指令； 2） 在系统中注册用户自定义的新指令； 3） 使用所定义的新指令编写运动控制程序， b） 运动规划扩展功能： 1） 预留接口添加运动规划算法； 直接替代系统中的运动规划算法。 c 功能或工艺模块自主添加功能： 焊接工艺包； 2） 码垛工艺包； 3） 视觉功能包； om提供下载 4）其他功能或工艺包

7.3.3伺服驱动软件系统

统应具备可扩展性，并应开放表2所示数 据传输接口

表2伺服驱动软件系统应开放的接口列表

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具有柔性控制功能的工业机器人电气安全应符合GB/T5226.1的规定

具有柔性控制功能的工业机器人安全回路设计应包括安全等级要求、停止方式要求以及碰撞检测 等功能。

8.2.2安全设计原则

具有柔性控制功能的工业机器人应具备急停和保护性停止功能，产品设计应符合GB11291.1 2011的规定，产品安全回路应符合GB/T16855.2的规定

8.2.3.1碰撞检测模式

为满足人机交互工作场景下的安全要求，具有柔性控制功能的工业机器人本体在碰到障碍物时应 能及时做出反应，且具有碰撞检测功能，碰撞检测功能提供以下处理模式： 当监测到碰撞发生后，工业机器人进入制动状态并停留在碰撞发生位置的碰撞即停模式； b） 负载不匹配时的碰撞缓行模式； C 从位置控制切换到零力控制模式： d）根据检测外力定义与外力方向相反的速度，使得机械臂逃离碰撞点的碰撞逃离模式

8.2.3.2碰撞检测模块

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工业机器人或控制器制造商应提供碰撞检测模块的以下参数： 碰撞检测模块适用速度范围，单位为毫米每秒（mm/s）； b）各关节碰撞检测力矩，单位为牛顿米（N·m）； c）机器人本体最小碰撞检测力，单位为牛顿（N）； d）碰撞检测后机器人急停时间，单位为毫秒（ms）。 当工业机器人本体与人员发生接触时，不同的身体碰撞部位可能造成不同程度的损害，工业机器人 或控制器制造商应做出详细的说明和警告，并符合ISO/TS15066：2016中4.3的规定。 当工业机器人工作在碰撞检测功能适用速度范围外时，工业机器人或控制器应符合GB11291.1 2011中5.10的规定

十应符合安全设计准则，并应符合防数据泄露、防

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附录A （资料性附录） 工业机器人柔性控制技术应用场景

柔性控制技术有多种应用形式，例如人机接触情景下的碰撞与逃离，工业机器人视觉引导下的工件 抓取等。通常情况下工业机器人按预定轨迹运动《硅酮建筑密封胶 GB/T14683-2003》，但当其实际运动轨迹出现偏差或外部环境出现意外 变化时，工业机器人有可能和外部环境发生意料之外的物理接触，这将导致机器设备的损坏风险，如果 工业机器人和操作者发生意外接触，基全有可能造成人员损伤

图A.1是碰撞检测场景示意图，图中工业机器人与操作者处于共享工作空间，图A.1a）中，工业机 器人不具备柔性控制功能，当工业机器人本体与操作者发生接触时，有可能会发生人机碰撞事故，造成 人员损伤。图A.1b)中，工业机器人具备柔性控制功能，当工业机器人本体与操作者发生接触时，工业 机器人会选择碰撞即停、碰撞缓行、碰撞逃离或零力控制模式，降低安全风险

a）无碰撞检测 b）有碰撞检测

图A.1碰撞检测场景示意图

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造价员资格考试辅导培训讲义图A.2视觉引导场景示意图