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机器人控制器加速试验与可靠性指标验证方法

1范围

本标准规定了机器人控制器开展加速试验与可靠性指标评价的通用要求、加速试验模型和试验方法。

本标准适用于各类机器人的控制器及其电子部件、电路板组件等，其他智能装备的控制部件可靠性指标快速评价可参考本标准。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T12643-2013机器人与机器人装备词汇

GB/T12642-2013工业机器人性能规范及其试验方法

GB/T11606-2007分析仪器环境试验方法

GB/T29309-2012电工电子产品加速应力试验规程高加速寿命试验导则GB/T34986-2017产品加速试验方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

控制器controller

一套具有逻辑分析、控制和驱动功能的机器人关键部件，能控制和监测机器人机械结构并具备通讯和数据处理的能力。

〔改写GB/T12643-2013，定义2.7〕

3.2

受试样机testedprototype

用于开展加速试验与可靠性指标评价的机器人控制器。

3.3

加速试验acceleratedtesting

为缩短试验时间和（或）提高试验效果，增大施加在受试样机上的应力量值或频次的试验。注1：加速试验通常包括定性加速试验和定量加速试验。

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注2：定性加速试验通常是以充分、快速暴露受试样机缺陷或故障为目的，最典型的是可靠性强化试验、高加速寿命（HALT）/高加速应力筛选（HASS）。

注3：定量加速试验通常是以定量、快速评价可靠性指标要求为目的，包括加速寿命试验（以故障为判据）和加速退化试验（以性能退化为判据）两类。

注4：加速试验通常可通过时间压缩、事件压缩（加快动作频次）、应力增强（增大环境应力和工作载荷）方式实现。

3.4

基准条件referencecondition

受试样机正常存储、使用、试验的环境条件，是相对于加速试验条件而言的，是计算确定加速因子的基准。

3.5

加速试验条件acceleratedtestcondition

为缩短试验时间而显著地增大施加在受试样机上的应力量值。

注1：该类应力往往是受试样机正常存储、使用、试验的典型应力，也是在现实当中引起受试样机失效的主要（敏感）应力。

注2：该应力量值不宜过大，过大引起受试样机失效机理变化；该应力量值不宜过小，过小使得加速因子过小，难以达到显著缩短试验时间的目的。

〔改写GB/T34986-2017，定义3.1.2〕

3.6

加速因子acceleratedfactor

受试样机在加速试验条件与基准条件下的失效分布特征(或可靠性水平)比值。注1：对于有加速效果的试验，其加速因子大于1。

注2：加速因子通常可用两组受试样机分别在基准条件下与在加速应力条件下达到相同的累积失效概率所需的时间比值来表示。

3.7

加速模型acceleratedmodel

加速试验采用的数学模型，通常为反映速率或寿命特征值与应力的函数关系，反映模型相关的应力对寿命的影响。

3.8

激活能activationenergy,Ea

用于评估由绝对温度改变而产生加速能力的经验系数。

注1：激活能以eV/K为单位；

注2：激活能是晶体中晶格点阵上的原子运动到另一点阵或间隙位置时所需的能量，是反映温度应力对受试样机寿命影响的一种指标。对物质而言，它从正常的未失效状态向失效状态转换的过程中存在着势垒。这就是激活能。激活能越小，失效的物理过程越容易进行。激活能越大，加速系数越大，越容易被加速而失效。

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注3：在加速试验中，随着失效判定依据的定义不同，激活能的统计意义有所不同，在加速寿命试验过程中，当对试验对象的所有故障合并统计时，求解的加速模型中的激活能是该对象的激活能；当对试验对象的失效机理进行分类统计时，求解的加速模型中的激活能是该对象的该类失效机理的激活能。在加速退化试验中，当对试验对象的某个性能参数退化进行预测判定时，求解的加速模型的激活能是该对象的该参数的激活能。

4符号和意义

A用于寿命应力模型中的常数(如Arrhenius模型、Eyring模型或Peck温-湿模型)

Ea元器件的激活能（单位为ev）

AF加速因子

CL置信度

MTTF平均失效时间，即平均寿命

K玻尔兹曼常数(8.617