国家标准项目《工业机器人数字孪生数据表征规范》由 TC591（全国机器人标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国机械工业联合会。

主要起草单位 北京机械工业自动化研究所有限公司 、哈尔滨工业大学 、沈阳新松机器人自动化股份有限公司 、山东大学 。

无

范围：本文件规定了工业机器人数字孪生数据的分类和要素、表征要求、信息属性、接口要求和数据质量等内容。本文件适用于串联机器人、并联机器人、协作机器人等工业机器人数字孪生模型构建、数据交互、状态监控、故障诊断、预测性维护等核心场景。其他类型工业机器人的数字孪生数据表征可参照本文件执行。 主要技术内容： （1）数据分类与要素：将数据分为几何数据、物理数据、状态数据、交互数据四类；定义标识、属性、关系、时序等核心要素，以及来源、安全、应用、质量等扩展要素。 （2）几何数据表征：规定三维模型格式（STEP AP242、JT/GLTF、FBX、URDF）、三级精度等级（设计验证级、运行监控级、可视化级）、简化规则、零件-组件-部件-系统四级层级表征方法。 （3）物理数据表征：统一规定力学特性参数（负载、扭矩、质量、惯性张量、刚度、阻尼等）、电学特性参数（电压、电流、功率、电阻等）、热学特性参数（温度、温升、热导率、热膨胀系数等）及防护等级、振动、噪声、电磁兼容性等其他物理特性参数。 （4）状态数据表征：规范6位运行状态编码、8位故障状态编码；明确数据采集频率分级（高频10Hz~10kHz、中频1Hz~10Hz、低频0.1Hz~1Hz）；规定关键状态数据的精度与分辨率要求。 （5）交互数据表征：规定感知数据、控制指令数据、同步校验数据的内容要求；明确硬实时（≤10ms）、软实时（≤50ms）、非实时（≤100ms）三级传输时序；规定一级、二级同步精度要求。 （6）数据信息属性：明确描述属性、管理属性、安全属性、应用属性。 （7）接口要求：规定接口类型、通用要求、数据交换格式（JSON、XML、Protocol Buffers）、通信协议（OPC UA、MQTT、RESTful API、TSN）。 （8）数据质量要求：建立准确性、完整性、一致性、时效性、可靠性、可用性六大质量评价指标及全生命周期质量控制措施。 （9）附录：提供数据编码规则示例和接口协议配置示例。

智能制造装备与系统数字孪生标准研究及测试平台研制