機械手性能衰退與失效模型建立方法研究.pdf

1、伴隨著現(xiàn)代科技的日新月異,機器人技術得到了前所未有的蓬勃發(fā)展,機器人被廣泛的應用于國民經濟中的各個領域。由于機器人在使用過程中綜合性能逐漸下降,其可靠性和穩(wěn)定性無法得到保證,導致其使用過程中存在一定的不確定因素,因此其廣泛應用正面臨著嚴峻的考驗。為此,本文從提高機器人可靠性的角度出發(fā),以工業(yè)機器人中的搬運機械手系統(tǒng)為研究對象,對其性能指標進行分析同時對其工作可靠性進行評估。確保機械手系統(tǒng)處于高可靠性狀態(tài),不僅可以提高其工作效率,而且能夠

2、避免發(fā)生安全事故,保證生產過程的順利進行。
　　首先,基于失效模式對機械手系統(tǒng)進行可靠性分析?；贔MEA(Failure Modeand Effect Analysis)對機械手進行分析,從整體系統(tǒng)的角度出發(fā),分析機械手系統(tǒng)的結構與功能,找出系統(tǒng)中的部件可能發(fā)生的失效模式,對其風險優(yōu)先數(shù)進行評估?；贔TA(Fault Tree Analysis)對機械手系統(tǒng)進行分析,可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),并對其重要度進行評價,采取相應的改進

3、措施,確保機械手系統(tǒng)在運行過程中具有較高的可靠性。
　　其次,基于蒙特卡羅法對機械手系統(tǒng)工作可靠性進行評估。由于在機械手系統(tǒng)的工作過程中,機械手爪的夾持力對其工作可靠性起著至關重要的作用。通過準確地描述機械手系統(tǒng)的夾持力特性,基于蒙特卡羅法對機械手系統(tǒng)的氣動系統(tǒng)進行可靠性分析,對機械手系統(tǒng)的可靠性變化進行描述,實現(xiàn)對系統(tǒng)的工作可靠性評估。
　　然后,基于灰色BP神經網絡實現(xiàn)對機械手系統(tǒng)的性能衰退趨勢評估。本文基于灰色理論將機

4、械手氣動系統(tǒng)氣壓變化看成是一個含未知信息的灰色系統(tǒng),將其數(shù)據(jù)看成灰色量,并利用灰色BP神經網絡對壓力值進行預測。利用壓力值的變化趨勢達到對機械手系統(tǒng)性能衰退趨勢的評估。
　　最后,本文基于VC++開發(fā)了可靠性分析中的FMEA和FTA模塊,并對機械手系統(tǒng)進行了可靠性分析?；贛FC(Microsoft Foundation Class)的FMEA和FTA模塊開發(fā),不僅提高了系統(tǒng)可靠性分析的效率和準確度,而且為系統(tǒng)的可靠性分析提供了可