可缠绕式混合驱动柔索并联机器人可靠性分析.pdf

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1、第4期机械设计与制造2015年4月MachineryDesign&Manufacturel55可缠绕式混合驱动柔索并联机器人可靠性分析韩雪，訾斌．一，孙辉辉(1．中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221000；2．合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：根据可缠绕式混合驱动柔索并联机器人的机构组成及工作原理，将失效模式与影响分析法(FMEA)和引入模糊集理论的故障树分析法(FTA)应用到该机器人系统的可靠性研究中，分析了机器人各子系统中零部件所有可能的故障模式、故障原因以及故障模式对系统的影响，找出了系统中潜在的薄弱环节和关键的零部件，

2、通过理论计算可以得到机器人系统的故障隶属函数表及总体失效概率，结果显示机器人控制子系统对系统可靠性影响要大于机器人本体子系统和机器人动力子系统。研究结果对提高可缠绕式混合驱动柔索并联机器人系统可靠性有一定的指导意义。关键词：混合驱动柔索并联机器人；失效模式与影响分析；故障树分析法；模糊集理论；可靠性中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)04—0155—04TheReliabilityAnalysisoftheWindingHybrid-DrivenCableParallelManipulatorHANXue．ZIBin一

3、。SUNHui—hui(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，JiangsuXuzhou221000，China；2．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，AnhuiHefei230009，China)Abstract：Accordingtotheconstitutionsofmechanismandworkingprincipl

4、eofthewindinghybrid-drivencableparallelmanipulator,thereliabilityoftherobotsystemisstudiedinthispaperwiththemethodsofFMEAandFTAbasedonef,~zjsettheory．Thepaperanalyzesallpossiblefaultcauses，faultmodesofpartsinthesubsyste~andtheirinfluencesontherobots~tem,andfindsoutthepotentialweak

5、segmentsandkeypartsintherobots~tem．Thefaultmembershipfunctiontableandthetotalfailureprobabilityoftherobotsystemcanbeobtainedbytheoreticalcalculation．Theresultsshowthattberobotcontrolsubsystemhasmoreeffectontherobots~temthantherobotbodysubsystemandtherobotdynamicalsubsystem．Thestud

6、yhaveacertainguidingsigno％aneetoimproyethereliabilityofthewindinghybrid-drivencableparallelmanipulatorsystern-KeyWords：Hybrid-DrivenCableParallelManipulator(HDCPM)；FailureModeandEfectAnalysis(FMEA)；FaultTreeAnalysis(FTA)；FuzzySetTheory；Reliability1引言进行计算系统可靠性指标及重要度的前向推理，又能进行故障诊断的反

7、向推理，而且计算公式简单。文献利用置信结构对地铁门柔索并联机器人主要用于空问三维平动自由度大型重物的系统故障模式进行模糊评价，然后应用灰色关联决策计算故障模搬运、吊装和码垛等工作l】q。缠绕式混合驱动柔索并联机器人以式的灰色关联度来进行可靠性分析，从而确定危害性较大的故障常规柔索并联机器人为基础，不断改进和演变而来。混合驱动柔模式，有助于改善车门维修决策和保护乘客人身安全。索并联机器人兼容了混合驱动机构高速、高承载力、柔性可调，柔将失效模式与影响分析法fFMEA)和引入模糊集理论的故障分析索并联机器人结构简单、模块化程度高、运动速度快以及价格低法(FTA)

8、应用到可缠绕式混合驱动柔索并联机器人系统的可靠性廉等特点，因此，不