第4期 2017年4月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)04003004
D0I : 10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2017. 04. 008
基于FAHP的桁架机器人可靠性研究
陈威，朱华炳，王彪
（合肥工业大学机械工程学院，合肥230009）
No.4 Apr.2017
摘要：机器人机械结构不具备故障报警机制，故当其发生故障时不利于及时排除，影响整机送行时的可靠性。针对这一问题，以桁架机器人作为研究对象，基于模糊层次分析法（FuzzyAnalyticHieraichy Process,FAHP)对影响机器人可靠性的机械故障进行分析决策。建立目标评价指标体系，结合可靠性预计和改进的语言值转换标准降低主观偏好的影响，根据可靠性影响固素权重值确定机器人的薄弱部分并给出故障重要性排序。最后通过实例分析表明FAHP在确定机器人机械故障检修顺序中的优越性。
关键词：桁架机器人：可靠性；模糊层次分析法
中图分类号：TH165;TG659
文献标识码：A
Reliability Robot of Truss Robot Based on FAHP
CHEN Wei, ZHU Hua-bing, WANG Biao
(School of Mechanical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)
Abstract : Because robot mechanical structure does not have fault alarm mechanism, thus it is not conducive to immediate exclusion when robot run failure, therefore affect the reliability of the whole operation. In or-der to solve this problem, it take truss robot as research object, analysis and decide mechanical failure of in-fluence the reliability of robot based on fuzzy analytic hierarchy process. Establish target evaluation index system, combine reliability prediction and improved language value conversion standard to reduce the impact of subjective preference, the reducer and rack and pinion is determined as the weak link of robot, According to the weight of influence factors of reliability and give fault importance rangking. Finally, an example is
given to verify the superiority of FAHP in determine order of robot mechanical fault maintenance. Key words: truss manipulator; reliability; fuzzy analytic hierarchy process
0引言
桁架机器人，因能实现自动控制、可重复编程、多功能多自由度等特点被广泛应用于完成上下料、码垛搬运等一系列工作")。然而在使用过程中常由于各种故障导致其达不到预期的可靠性要求，进而影响生产效率基至威胁人身安全。国内外研究学者提出了多种可靠性分析方法，结合故障树或灰色理论对机器人可靠性进行分析与评估(2-)；基于蒙特卡罗法对机器人进行可靠性仿真分析[4]等。
影响机器人可靠性的各类故障中机械故障虽占据较大比例，但因其不能反馈故障信息且具有不确定性，鲜有对机器人机械故障影响进行分析评估的文献，并且传统的可靠性分析存在依赖大样本数据以及难以描述模糊状态的缺陷。因此针对机器人的可靠性研究以零部件失效率作为基础，结合模糊层次分析法进行去模糊化定量分析，根据权重值确定影响机器人可靠性
收稿日期：20160603；修回日期：20160706
的主次要原因，为分析机械故障影响程度，确定故障检
修顺序提供可靠的依据。 1
目标评价指标权重的确定方法模糊层次分析法基本理论
1.1
层次分析法是美国运筹学家T.L.Saaty提出的
种定性和定量相结合、系统化、层次化的多目标决策方法[5]。但因实际问间题的复杂性和评价者经验的局限性，常导致得到的评价不能全面地反映真实情况
模糊层次分析法是将模糊集理论引人传统层次分
析法中，考虑到思维模糊性的前提下以区间形式描述评价，成为解决具有不确定性的问题的科学依据和理论方法。
1.2目标评价指标体系的建立
针对目标的评价指标体系是表征目标各方面特性的多个指标构成的具有内在结构的有机整体。以机器人可靠性下降为目标，驱动系统、传动机构、气动液压
作者简介：陈威(1991一），男，安徽六安人，合肥工业大学硕士研究生，研究方向为机器人技术，（E-mail)286632915@qq.com；朱华辆(1963—），
男，安徽怀宁人，合肥工业大学敏投，博士研究生导师，研究方向为机电一体化装备设计与制造，制造系统工程理论及应用技术等。
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