機(jī)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(jī)器人技術(shù)得到了前所未有的蓬勃發(fā)展,機(jī)器人被廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域。由于機(jī)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(dǎo)致其使用過程中存在一定的不確定因素,因此其廣泛應(yīng)用正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。為此,本文從提高機(jī)器人可靠性的角度出發(fā),以工業(yè)機(jī)器人中的搬運(yùn)機(jī)械手系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行分析同時(shí)對(duì)其工作可靠性進(jìn)行評(píng)估。確保機(jī)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(chǎn)過程的順利進(jìn)行。
　　首先,基于失效模式對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析?；贔MEA(Failure Modeand Effect Analysis)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行分析,從整體系統(tǒng)的角度出發(fā),分析機(jī)械手系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,找出系統(tǒng)中的部件可能發(fā)生的失效模式,對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)進(jìn)行評(píng)估。基于FTA(Fault Tree Analysis)對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),并對(duì)其重要度進(jìn)行評(píng)價(jià),采取相應(yīng)的改進(jìn)

3、措施,確保機(jī)械手系統(tǒng)在運(yùn)行過程中具有較高的可靠性。
　　其次,基于蒙特卡羅法對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)工作可靠性進(jìn)行評(píng)估。由于在機(jī)械手系統(tǒng)的工作過程中,機(jī)械手爪的夾持力對(duì)其工作可靠性起著至關(guān)重要的作用。通過準(zhǔn)確地描述機(jī)械手系統(tǒng)的夾持力特性,基于蒙特卡羅法對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)的氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析,對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)的可靠性變化進(jìn)行描述,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的工作可靠性評(píng)估。
　　然后,基于灰色BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)的性能衰退趨勢(shì)評(píng)估。本文基于灰色理論將機(jī)

4、械手氣動(dòng)系統(tǒng)氣壓變化看成是一個(gè)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)壓力值進(jìn)行預(yù)測(cè)。利用壓力值的變化趨勢(shì)達(dá)到對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)性能衰退趨勢(shì)的評(píng)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(duì)機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)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(zhǔn)確度,而且為系統(tǒng)的可靠性分析提供了可