1、1 2 2022022 版版 中国机器人中国机器人 可靠性信息报告可靠性信息报告 国家机器人检测与评定中心（总部）上海机器人研发与转化功能型平台 2022 年 9 月 2 目目 录录 前 言.11机器人可靠性指标.22机器人可靠性技术及标准.43机器人可靠性测评机构.164机器人可靠性水平.194.1工业机器人可靠性水平.194.2AGV/AMR 可靠性水平.204.3服务机器人可靠性水平.215 机器人典型故障信息.225.1工业机器人典型故障信息.225.1.1 整机典型故障信息.225.1.2 工业机器人零部件典型故障信息.265.2AGV/AMR 典型故障信息.325.3服务机器人典型

2、故障信息.346 机器人全寿命周期可靠性技术.357 结语.371 前 言 机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制诰业水平的重要标志，机器人是改善人类生活方式的重要切入点，对于经济发展和社会民生具有重要意义，机器人产业已成为全球关注重点。机器人作为自动化技术高度发展的产物，具有以下特点：1）设计结构复杂：例如工业机器人由控制器、减速器、伺服系统等构成，融合了电子系统和精密机械零部件，对可靠性水平的提升提出了挑战；2）使用场景复杂：机器人根据其设计特点，使用场景可能包括室内或室外，移动类型的机器人还会受到各种复杂路面的影响；3）失效影响大：特别是工

3、业领域的机器人已经是整个生产线的重要环节，一般是多个机器人协同作业，一旦功能丧失或性能偏差会造成产线无法正常进行，甚至存在安全隐患。因此基于机器人的设计结构、使用场景、使用工况，研究机器人的可靠性技术，并对机器人可靠性水平进行评价至关重要。在“十四五”机器人产业发展规划中也将机器人安全性与可靠性技术作为机器人核心技术攻关行动之一。可见随着我国机器人产业的发展，全社会和整个行业越来越重视机器人的可靠性。2 1 机器人可靠性指标 机器人可靠性是指机器人在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。从机器人的角度考虑，涉及到的可靠性指标如图 1 所示。其中平均故障间隔时间（MTBF）和使用寿命分别

4、从产品的运行稳定性和耐久性进行考核，是目前机器人行业使用最多的两个指标。在产品寿命分布已知的情况下，任务可靠度、累积失效概率、失效率可以由平均故障间隔时间计算得到。具体来说，机器人可靠性指标的取值，要根据它的特性、复杂程度及使用特点来确定。机器人可靠性指标任务可靠度累积失效概率失效率平均故障间隔时间使用寿命图 1 机器人可靠性指标（1）平均故障间隔时间平均故障间隔时间（MTBF）平均故障间隔时间是产品在相邻两次故障之间的平均工作时间，它是可修复产品的一种基本可靠性参数。1niintMTBFr=式中：it 在规定的时间内，每个产品的累积工作时间；nr产品在工作时间内出现的的故障总数。在论证提出

5、MTBF 指标时，应明确指标的统计含义，说明该指标是均值还是用置信下限等。（2）使用寿命）使用寿命3 产品使用到无论从技术上还是经济上考虑都不宜再使用，而必须翻修或报废时的寿命单位数。4 2 机器人可靠性技术及标准 作为指导机器人可靠性测评的依据，可靠性标准属于机器人标准体系框架中性能规范，是机器人标准体系的重要组成部分（如图 2）。可靠性标准通用标准工业机器人可靠性AGV/AMR可靠性服务机器人可靠性机器人可靠性标准 图 2 机器人可靠性标准体系 目前关于机器人可靠性的标准有工业机器人整机可靠性标准、工业机器人零部件可靠性标准、AGV/AMR 可靠性标准、服务机器人可靠性标准等。（1）工业机

6、器人整机）工业机器人整机 之前，行业没有关于工业机器人 MTBF 测评的标准，企业没有 MTBF 测评的标准依据，随着 GB/T 39590.1-2020、20203803-T-604、T/CEEIA 558-2021 等标准的推进，工业机器人 MTBF 测评有了标准依据。目前关于工业机器人可靠性测评主要有两种方式，一种是现场统计的方式，该方式需要的样品量大、统计的时间较长，另一种是试验场试验的方式，通常采用加速试验，通过失效机理模型进行加速试验条件的计算，能够缩短试验时间，提高试验效率，快速地进行工业机器人可靠性评定。工业机器人整机可靠性相关标准如表 1所示。5 表 1 工业机器人整机可靠性