ICS 21.020 CCS T/ GDMIAJ05 广东省机械行业协会团体标准 T/GDMIA 002.1 —2021 代替 T/GDMIA 002.1-2019 具有分布触觉的仿人机械手 第1部分：技 术要求 Humanoid robotic hand with distributed tactile sensors Part 1: Technical specification 2021 - 02 - 02 发布 2021 - 02 - 02 实施 广东省机械行业协会 发布全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/GDMIA 002.1 —2021 I 目次 前言 ............................................................ ..................... II 1 范围 ......................................................... ...................... 1 2 规范性引 用文件 .................................................... ................. 1 3 术语和定 义 ...................................................... ................... 1 4 基本参数 ....................................................... .................... 1 5 技术要求 ....................................................... .................... 2 6 试验方法 ....................................................... .................... 3 附录 A（资料性） 仿人机械手示意图 ..................................................... 5 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/GDMIA 002.1 —2021 II 前言 本文件按照GB/T 1.1—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。 本文件是T/GDMIA 002《具有分布触觉的仿人机械手》的第1部分。T/GDMIA 002已经发布了一些部 分： ---第1部分：技术要求。 本文件代替T/GDMIA 002. 1-2019《具有分布触觉的仿人机械手 第1部分：技术要求》，与T/GDMIA 002.1-2019相比，除编辑性改动外，主要技术变化如下： a) 修改了 5.1.5 中有关仿真控制的要求表述； b) 在 5.3 安全要求中增加了“一般安全要求”； c) 删除了 “参考文献 ”。 本文件由华南理工大学提出。 本文件由广东省机械行业协会归口。 本文件起草单位：华南理工大学、昂赛（深圳）技术有限公司、广东省标准化研究院。 本文件主要起草人：肖南峰、巢娅、黄继雄、陈星辰、辛瑞武。 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/GDMIA 002.1 —2021 1 具有分布触觉的仿人机械手 第 1 部分：技术要求 1 范围 本文件规定了具有分布触觉的5指型仿人机械手的基本参数、技术要求和试验方法。 本文件适用于用电作为动力、具有分布触觉的5指型仿人机械手（以下简称机械手）。 注：仿人机械手示意图可参见附录A；用气作为动力的类似机械手也可以参考本部分。 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。 GB/T 4208-2017 外壳防护等级（IP代码） GB/T 5226.1-2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 GB 11291.1-2011 工业环境用机器人 安全要求 第1部分：机器人 GB/T 16538-2008 声学 声压法测定噪声源声功率级 现场比较法 GB 28526-2012 机械电气安全 安全相关电气、电子和编程电子控制系统的功能安全 Q/HNLG 02-2019 基于数据手套的5指型仿人机械手控制系统技术要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 仿人机械手 humanoid r obotic hand 按照人手形状设计，拥有若干根手指，自由度较多，可以协助人完成复杂工作的灵巧型机械手。使 用时安装在工业机械臂的末端作为执行机构使用。 分布触觉 distributed ta ctile sensors 具有若干个触觉传感器，分布在机械手不同位置，能感知接触、滑动、压觉等机械刺激的功能。 自由度 degree of freedom 机械手具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目，与机械手的关节数量有关。 重复定位精度 repeatability 机械手在相同条件下做重复运动，到达的实际位置与准确位置之间的差距的最大值。 响应速度 respons e speed 机械手从接到指令到开始执行指定动作的时间。 抓持重量 graspin g weight 机械手能抓握，并保持的负载质量。 4 基本参数 机械手的基本参数包括: —— 自由度； 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/GDMIA 002.1 —2021 2 —— 抓持重量； —— 行程（工作半径）； —— 重复定位精度； —— 响应速度； —— 触觉传感器类型、数量和配置点。 5 技术要求 一般要求 5.1.1 电气系统 机械手的电气系统应满足GB/T 5226. 1-2019的有关规定。 5.1.2 使用功能 机械手的使用功能应符合其产品使用说明书的要求。至少应有抓、握或按的功能。 5.1.3 触觉传感器的配置 根据需要，在机械手指的指尖、指腹或指根上，设置触觉传感器。可在手掌上设置触摸开关传感 器。 5.1.4 仿真控制 仿真控制要求应符合Q/HNLG 02- 2019的第6章的相关要求。 5.1.5 关节驱动方式 机械手的各个关节应采用脉宽调制（PWM）等方式进行驱动。 5.1.6 电压波动的适应性 当电源电压在设备额定值的±10％范围内波动的情况下，机械手应能正常工作。 性能要求 5.2.1 基本性能要求 5.2.1.1 机械手的行程和速度应可调。 5.2.1.2 机械手应有感知故障（例如过温、意外碰撞）的能力。 5.2.1.3 机械手的运动部件意外停止时，应能保持停止前的状态（锁紧），抓握的物件不得出现下滑 或自行坠落。 5.2.2 重复定位精度要求 机械手各轴的重复定位精度允差为0.20 mm。 5.2.3 最大抓持重量 机械手应满足最大抓持重量要求。 5.2.4 触觉传感器性能要求 触觉传感器性能要求如表1。 表1 触觉传感器性能要求 性能指标 要求 线性度 < ±3% 可重复性 < ±2.5%（全量程，of full scale） 迟滞性 < 4.5 %（全量程，of full scale） 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/GDMIA 002.1 —2021 3 表 1 触觉传感器性能要求 （续） 性能指标 要求 漂移 < 5%（每一对数时间标度，per logarithmic time scale） 响应时间 < 5μs 工作温度 -9°C ～ 60°C 5.2.5 空运转性能要求 5.2.5.1 机械手应进行不少于 20 000 次的空运转试验。试验时，机械手应符合以下要求： d) 各安全保护装置应动作正确、灵敏可靠； e) 运动部件应动作正确、平稳、可靠，不得出现卡阻或爬行现象； f) 不得出现异常的冲击和振动声响。 5.2.5.2 机械手的空运转噪声应不大于 60 dB（A）。 5.2.6 负载运转性能要求 机械手负载运行时， 不得出现手臂晃动过大、 夹持物件甩脱、 电机过热、 元器件烧毁、 零部件损坏、 爬行及非正常停机等现象。 安全要求 5.3.1 一般安全要求 机械手的一般安全要求应符合GB 11291.1-2011及GB 28526-2012的要求。 5.3.2 紧急停止 机械手应具备与机械臂的紧急停止功能相匹配的功能。 5.3.3 过载保护 机械手应有过载保护装置，包括过电流、过电压、超重等。 5.3.4 意外启动的预防 5.3.4.1 机械手应配置防止意外启动的安全防护装置。 5.3.4.2 当电源切断后又重新接通时，机械手的运动部件不应自行启动。 5.3.5 防触电保护 带电体应无外露。带电部件应安装在符合有关技术要求的外壳内，直接接触的防护等级应不低于 GB/T