服務機器人可靠方面檢測:環(huán)境適應性,無故障間隔時間,壽命

人形機器人作為融合機、電、材料、計算機、傳感器與控制等多學科技術(shù)的 復雜系統(tǒng)，其可靠性不僅體現(xiàn)為完成單一功能的能力，更是在長期運行、復雜環(huán) 境和多任務負載下保持系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、準確運行的綜合能力。這

可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。人形 機器人的可靠性是指機器人在設(shè)計的工作條件、時間范圍內(nèi)，持續(xù)穩(wěn)定地完成預 期功能的能力，涵蓋硬件、軟件、環(huán)境適應性和任務執(zhí)行等多維度的綜合性能。 其核心是確保機器人在復雜環(huán)境中安全、準確、高效地運行，避免因故障導致功 能失效或危險情況。

人形機器人的可靠性需要考慮環(huán)境適應性、平均故障時間、壽命。

1 環(huán)境適應性

人形機器人環(huán)境適應性是指人形機器人在不同環(huán)境條件下保持正常運作、完成指定任務的能力，涵蓋對溫度、濕度、氣壓、降水、風沙、輻射、振動、沖擊 等自然因素的耐受性與動態(tài)調(diào)整能力。其核心目標是確保機器人在極端或多變氣 候中仍能穩(wěn)定發(fā)揮功能，避免因環(huán)境因素導致性能下降或損壞。

環(huán)境適應性包括氣候環(huán)境適應性、機械環(huán)境適應性以應用環(huán)境方面的適應性 等。其中，氣候環(huán)境適應性主要考慮高溫、低溫、濕熱、鹽霧、水、砂塵、太陽 輻射等對人形機器人的影響；機械環(huán)境適應性主要考慮人形機器人運輸過程中造 成的振動、沖擊、跌落等；應用環(huán)境的適應性主要考慮人形機器人在實際應用場 景中對環(huán)境的適應性，例如對極端天氣的適應性、復雜地形的適應性等。

2 平均無故障間隔時間

在人形機器人的研制階段中期和后期、生產(chǎn)階段，通過可靠性驗證試驗驗證 人形機器人的設(shè)計是否達到了規(guī)定的可靠性要求，可靠性驗證試驗的數(shù)據(jù)用于人 形機器人可靠性評估工作，通常是評估產(chǎn)品的平均無故障間隔時間（Mean Time Between Failure,簡稱 MTBF），給出產(chǎn)品 MTBF 的置信下限。人形機器人平均無故障間隔時間反映了產(chǎn)品的運行穩(wěn)定性。平均無故障間隔時間是衡量產(chǎn)品可靠性 的重要指標，是產(chǎn)品在相鄰兩次故障之間的平均工作時間，它是可修復產(chǎn)品的一 種基本可靠性參數(shù)，MTBF 主要考核偶發(fā)故障，是失效率的倒數(shù)，通過 MTBF 測評可以得到產(chǎn)品的失效率，MTBF 值越高，說明產(chǎn)品的可靠性越強，故障率越 低。

在人形機器人平均無故障間隔時間測試過程中，應根據(jù)人形機器人的特點和 應用場景分析人形機器人的工作應力、環(huán)境應力和電應力，根據(jù)其應力情況確定 任務剖面和環(huán)境剖面，制定出人形機器人綜合試驗剖面，以綜合試驗剖面開展平均無故障間隔時間測試。

3 壽命

壽命試驗是指為了測定人形機器人在規(guī)定條件下的壽命所進行的試驗。壽命 試驗主要考核耗損型故障。壽命試驗的目的是驗證人形機器人在規(guī)定條件下的使用壽命。壽命試驗適用于人形機器人的研制早期和中期，目的是發(fā)現(xiàn)人形機器人 中可能過早發(fā)生耗損的零部件，以確定影響壽命的根本原因和可能采取的糾正措 施，驗證人形機器人在規(guī)定條件下的使用壽命是否達到規(guī)定的要求。

人形機器人壽命試驗應對產(chǎn)品的研制現(xiàn)狀、耐久性、薄弱環(huán)節(jié)和試驗條件進 行分析，制定試驗條件，可以結(jié)合產(chǎn)品加速試驗理論，通過對人形機器人進行高溫老化、溫度循環(huán)熱疲勞、濕熱腐蝕老化、振動疲勞壽命試驗和運動序列加速等 實現(xiàn)人形機器人的加速壽命測評。