工程產品傳統開發流程往往從概念設計、樣機制造,到試驗驗證,后反復改進迭代,這一過程普遍存在開發周期長、成本投入大、迭代效率低的問題。而隨著計算機技術的發展,利用計算機輔助技術可深入到概念設計、樣機定型、測試環境搭建、驗證分析和優化迭代多個環節。輔助產品早期設計缺陷的提前預判和改進,減低樣機試驗過程的風險點,縮減產品開發的時間和物料成本,推進新產品的快速迭代開發。
針對機器人行業數字設計驗證技術可以在結構、熱場和電磁兼容三個方向實施應用。在機器人機械結構方面,可借助數字驗證手段進行諸如:靜強度、動強度、多體運動、模態振動和疲勞預測等分析;在熱場方面,可借助數字驗證手段進行針對于機器人如:連接位置發/散熱預測、控制柜發/散熱評估或電池模塊熱分析管理等相關工作;后,對機器人特別是其內部電子元器件,可借助數字驗證手段進行如:傳導發射、輻射發射、屏蔽效能等研究驗證工作,提前挖掘產品潛在的電磁干擾問題。
不是的!數字驗證作為產品開發的輔助手段,也有自身技術的一些局限性,比如分析過程往往會對物理模型做適量理想化的處理以簡化分析,同時數字驗證是一個機械化、流程化、全參數可控的一個過程,這與真正試驗實測還是有一定的區別。數字驗證手段一般應用于開發前端,提前排除和解決由于設計所造成的缺陷與不足,提升產品的設計性。
遵照“工業機器人性測試與評定方法”標準開展機器人的MFBT評定測試。按照標準規定可采用加速試驗的方法縮短試驗時間。其中機器人主要分為本體、控制柜、示教器、電動伺服子系統。針對控制柜、示教器、電動伺服子系統采用環境加速的方法,采用阿倫尼斯(Arrhenius)模型等加速模型,此外,還會對控制柜施加電應力。針對工業機器人本體采用任務加速的方法,通過減速器壽命試驗加速標準及其方法,制定出機器人本體的加速程序。進行MTBF測試時,控制柜放入溫箱進行測試,本體放在溫箱外進行加速程序。在整個加速試驗過程中和試驗結束后,會周期性地檢測機器人的性能退化情況及功能是否正常。試驗結束后,給出終是否通過預定MTBF值的測評結論。
酒店移動機器人行進過程中,經過電梯時,由于電梯與樓板間縫隙及高低差等因素,受到振動沖擊應力過大,長時間運行累積導致電路出現故障。可通過針對性的“路譜采集方法”,制定符合該機器人使用場景的“振動路譜”,協助研發對機器人進行設計,從而避免該類故障的產生。
可使用環境試驗箱,測試機器人在低溫或高溫環境下的環境適應性;也可使用HALT試驗箱,采用低溫步進或高溫步進的方法尋找工作溫度極限。
多維轉動的機械臂在工作中線纜受到扭轉或彎曲應力導致線纜故障,一旦線纜失效,將導致機械臂無法使用。進行線纜壽命試驗,使用線纜彎曲或扭轉試驗設備,施加應力,可以驗證線纜壽命是否滿足使用要求。
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