[实用新型]一种用于寿命预测的末端机构、柔性机器人

说明书

本实用新型提供一种用于寿命预测实验的末端机构、柔性机器人，设置于机器人本体上，包括：末端部与机器人本体的执行端相连，末端部能沿水平方向、竖直方向移动及做转动动作；故障模拟工件用于模拟断裂、松弛实验；设置于末端部上的固定支撑部，固定支撑部用于固定支撑故障模拟工件；设置于末端部上的第一数据采集部件，第一数据采集部件用于采集末端部的加速度与位姿信号，并将采集的信号作为基准信号输出；设置于故障模拟工件上的第二数据采集部件，第二数据采集部件用于采集故障模拟工件的末端的加速度与位姿信号，并将采集的信号作为工件寿命预测信号输出。本实用新型具有适应性强、实验效率高、加速实验进程、增加数据采集维度等特点。

技术领域

本实用新型涉及工业机器人状态监测及故障诊断技术领域，具体地，涉及一种用于机器人寿命预测的末端机构、柔性机器人。

背景技术

随着科学技术的发展和生产工艺的进步,当代设备日益朝着大型化、复杂化、自动化以及智能化方向发展。为保障设备安全性与可靠性,剩余寿命预测技术亟待发展。随着科学技术的不断发展，机器人技术已经在越来越多的领域得到了广泛的应用，目前也已经有越来越多的机器人被应用到工厂、商场以及家庭等不同场所中。相较于传统的人工以及机械设备，机器人具有智能化程度高、管理难度低以及经济效益高等许多优势。然而面对着越来越繁杂的社会需求，很多机器人系统的规模变得越来越大，同时系统的集成度也变得越来越高。因此一旦机器人出现意外的故障，或者因为使用超过预期寿命而导致性能衰退，都可能严重损害用户的利益。为了解决机器人运营和维护过程中的这些隐患，需要对机器人的运行状态进行有效地评估，同时对机器人的寿命进行准确地预测。

经检索发现，公开号为CN110757510A的中国专利，提出了一种机器人剩余寿命预测方法及系统，该系统通过DTW算法和匹配库对机器人动态建立预测模型，同时利用XGBoost算法进行多步回归预测来提高预测的效率和精度；公开号为CN110044609A的中国发明专利提出了一种机器人减速器的寿命预测系统，该系统通过一定的机械设计实现对精密摆线减速器的数值采集，同时通过相应的信号处理方法对采集得到的数据进行分析，从而间接模拟预测出精密摆线减速器的寿命极限；公开号为CN108363836A的中国专利，提出了一种多工况自适应的工业机器人健康度评估方法及系统，该系统通过对工业机器人进行数据采集、特征匹配以及建立关联模型等步骤有效地实现了对工业机器人使用寿命的预测和健康度的评估；公开号为CN109849055A和CN109719756A的发明专利提出了对机器人电缆线束寿命进行预测的系统和装置，有效地实现了对机器人电缆寿命的准确预测。

但是，上述对机器人进行寿命预测的系统大多都着眼于对机器人的电缆、减速器等结构的寿命预测，基本上不涉及对机器人末端执行机构的寿命预测。而末端执行机构对于机器人的运行和工作有着非常重要的作用，同时该机构也是机器人维护工作的重要内容。因此，需要开发一种能够对机器人的末端执行机构进行快速、精准寿命预测的系统。

寿命预测过程中，往往需要对于被测对象进行实验标定，明确全生命周期的状态曲线。这一过程是繁琐而漫长的。并且用于专门寿命预测的设备本身适应性很差，无法普适地用于不同的工件。

故提出了，用于寿命预测的柔性机器人末端机构，改善这一方面。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于寿命预测的末端机构、柔性机器人，以解决现有的寿命预测实验过程存在的设备适应性差、实验时间过长、实验数据不足及实验效率低下等问题。

本实用新型第一个方面提供一种用于寿命预测实验的柔性机器人末端机构，设置于机器人本体上，包括：

末端部，所述末端部与机器人本体的执行端相连，所述末端部能沿水平方向、竖直方向移动及做转动动作；

设置于待测机器人本体上的末端部，所述末端部能沿水平方向、竖直方向移动及做转动动作；

设置于所述末端部上的故障模拟工件,所述故障模拟工件用于模拟断裂、松弛实验；