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申请/专利权人：河北工业大学;南京埃斯顿机器人工程有限公司;杭州芯控智能科技有限公司

摘要：本申请提供一种重载工业机器人关节减速器故障检测方法，涉及工业机器人技术领域，该检测方法包括：基于关节减速器的输入端转频等结构参数定位到电流频域信号中的故障特征频率，在故障特征频率处读取电流频域信号的频率幅值，考虑到工业机器人关节的执行负载与频率幅值也有关系，因此获取到与该关节减速器当前执行负载对应的预设频率幅值区间，并将故障特征频率处的幅值与预设频率幅值区间作比对，如果该幅值落入预设频率幅值区间内，表明该关节减速器发生故障。本申请采用电流频域信号进行故障识别，由于电流信号传播相对直接，无需通过机械结构传递，因此相较于振动信号更稳定且受外界环境影响较小，进而识别故障干扰因素少，准确性高。

主权项：1.一种重载工业机器人关节减速器故障检测方法，用于对重载工业机器人的关节减速器进行故障识别，其特征在于，包括以下步骤：获取关节减速器的结构参数，并基于所述结构参数，得到故障特征频率，所述结构参数至少包括输入端转频、以及柔性薄壁轴承的内圈半径、滚动体半径、接触角、轴承内圈形变程度、滚球数量；获取工业机器人关节运行过程中的电流频域信号，得到目标位置，所述目标位置为所述故障特征频率在所述电流频域信号中的位置；获取工业机器人关节的执行负载，基于所述执行负载，计算与所述执行负载对应的预设频率幅值区间；并读取所述目标位置处的所述电流频域信号的目标频率幅值；判断所述目标频率幅值处于所述执行负载对应的所述预设频率幅值区间时，判定所述关节减速器发生故障；所述基于所述执行负载，计算与所述执行负载对应的预设频率幅值区间，具体包括以下步骤：获取第一拟合关系式，所述第一拟合关系式表征所述执行负载与预设频率幅值区间的幅值上限的关系，以及执行负载与预设频率幅值区间的幅值下限的关系；将所述执行负载代入至所述第一拟合关系式，得到所述预设频率幅值区间的幅值上限和所述预设频率幅值区间的幅值下限，进而得到该所述执行负载对应的所述预设频率幅值区间；在所述判定所述关节减速器发生故障之后，该方法还包括以下步骤：将该所述电流频域信号标定为故障电流信号，所述故障电流信号中的故障特征频率对应位置的频率幅值与故障引起的故障冲击强度有关；获取第二关系式，所述第二关系式表征频率幅值与故障冲击强度、故障特征频率的关系；将所述第一拟合关系式代入所述第二关系式，得到第二拟合关系式，所述第二拟合关系式用于表征故障冲击强度与执行负载之间的关系；所述获取第二关系式，至少包括以下步骤：获取基础关系式，所述基础关系式表征故障电流信号中电流与所述关节减速器的所述结构参数、所述执行负载、所述故障冲击强度之间的关系；所述故障电流信号包括电源基频区以及故障频率区；对所述基础关系式中与所述故障频率区对应的故障分量进行傅里叶变换，得到变换后关系式；所述变换后关系式中狄拉克函数的系数关系式即为所述第二关系式。

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