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机器人控制器加速试验与可靠性指标验证方法

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目 次

前 言 IV

引 言 V

范围 1

规范性引用文件 1

术语和定义 1

控制器controller 1

受试样机testedprototype 1

加速试验acceleratedtesting 1

基准条件referencecondition 1

加速试验应力acceleratedteststress 2

加速因子acceleratedfactor 2

加速模型acceleratedmodel 2

激活能activationenergy,Ea 2

通用要求 2

试验和测试标准大气条件 2

试验条件允许误差 2

试验设备要求 3

测试仪器、仪表要求 3

一般的试验程序 3

预处理（必要时） 3

初始检测 3

受试样机在试验设备中的安装 3

试验 3

试验中检测 3

恢复（必要时） 3

试验后检测 4

试验中断处理 4

合格判据 4

试验记录及报告 4

加速试验 4

概述 4

恒定应力加速试验 4

步进应力加速试验 5

步降应力加速试验 5

序进应力加速试验 5

高温加速老化试验 5

确定基准条件 5

选择加速应力 5

建模评估加速因子 5

受试样机数量 6

检测项目 6

故障定义与分类 6

故障定义 6

故障后果分类 6

故障性质分类 6

检测周期与试验周期 7

单台样机有效加速试验时间统计 7

可靠性指标验证方法 7

确定可靠性指标要求 7

选择统计方案 7

确定加速试验时间 8

确定加速试验累计时间 8

确定单台加速试验时间 9

折算加速试验时间 9

样机等效试验时间折算 9

试验结束时所有样机等效试验时间折算 9

合格与否判决原则 9

可靠性指标验证区间估计 10

附录A（资料性附录）加速建模与加速因子计算 11

基本加速因子模型 11

元器件基本失效率和激活能 12

整机加速因子计算 12

整机加速因子计算举例 12

附录B（资料性附录）加速试验模型方法 16

加速因子的度量和获取方法 16

加速因子的度量方法 16

加速因子的度量方法 16

寿命分布模型与加速因子 16

指数分布模型与加速因子 16

威布尔分布模型 18

其他寿命分布模型 18

应力加速模型及加速因子 18

高温加速模型 18

温湿度加速模型及加速因子 19

逆幂加速模型及加速因子 20

其他加速模型 21

附录C（资料性附录）符号和意义 22

符号和意义 22

引 言

机器人控制器主要包括两部分：第一是控制器或控制柜，包含多个PLC控制模块，主要用于控制机器人六轴或N轴的运动；第二是示教器，可用于编程和发送控制命令给控制器或控制柜以命令机器人运动。

国内外暂无机器人控制器的加速试验与可靠性指标验证方法标准，调研表明，传统的可靠性试验已不能满足当前机器人行业的研制开发需求，这也是严重影响国产机器人可靠性的一个重要因素。控制部件是机器人极其重要的核心部件，作为机器人三大核心部件之一，是机器人的大脑，其可靠性和稳定性能够直接影响主机性能，研制开发具备智能控制算法的高安全性、高实时性、高精度、高可靠性、高适应性的智能控制器，成为进一步优化当前国产机器人智能化与柔性化、打破国外技术垄断局面的必经之路。

本文件将详细介绍一种基于阿伦尼斯模型的高温加速老化试验方法，采用定量加速试验技术，可以大幅度缩短试验时间和研制周期，是解决高可靠和长寿命指标快速验证的有效手段之一。本文件详细给出了机器人控制器开展加速试验的通用要求和加速试验模型，分别阐述了高温加速老化试验方法、可靠性指标快速验证方法，可为机器人控制器进行加速试验提供参考，支持国产机器人控制器快速指标验证和品牌建设，为我国机器人控制器质量可靠性水平综合提升提供一种可行标准指导。本文件主要方法在多款机器人控制器产品进行了应用，具有实操性。

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机器人控制器加速试验与可靠性指标验证方法

范围

本文件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。本文件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文件。

规范性引