[发明专利]一种关节RV减速器弱故障识别的方法

权利要求书

1.一种关节RV减速器弱故障识别的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)采集机器人关节上升或下降运动过程中的伺服电机电流信号I(t₁)和关节RV减速器运行状态的振动信号S(t₂)，其中t₁为电流信号I(t₁)的采样时刻和t₂为振动信号S(t₂)的采样时刻；

(2)采用小波分解低频重构的方法对电流信号I(t₁)进行滤波，除去启动阶段与减速停滞阶段的微量波动，得到重构后的电流信号I₁(t₁)；

(3)通过公式其中P为柯西主分量，从电流信号I₁(t₁)得到希尔伯特变换结果Y(t₁)，通过公式和计算电流信号I₁(t₁)的瞬时频率f(t₁)，得到关节上升或下降运动过程的电流信号I₁的时频图；

(4)通过傅里叶变换得到重构后的电流信号I₁(t₁)的频谱图，将幅值最高处所对应的频率作为伺服电机在时频图中峰值平稳阶段的瞬时频率f，通过公式n＝60f/p，计算得到伺服电机在时频图中峰值平稳阶段的转速n，其中p为伺服电机磁极对数；通过公式f₁＝n/60，计算得到关节RV减速器太阳轮在峰值平稳阶段的回转频率f₁；

(5)通过公式和f_1c＝Z₁f₁＝Z₂f₂，计算关节RV减速器行星轮自转频率f₂和一级传动啮合频率f_1c，即太阳轮与行星轮啮合频率，其中Z₁和Z₂分别为RV减速器太阳轮的齿数和行星轮的齿数；

(6)对步骤(1)采集的振动信号S(t₂)采用形态滤波方法进行去噪处理，得到滤波后的振动信号S₁(t₂)；

(7)以步骤(3)关节上升或下降运动过程的电流信号I₁的时频图中的最大回转频率对应的时间点作为时间起点，在滤波后的振动信号S₁(t₂)中找到峰值平稳阶段并截取峰值平稳阶段的振动信号S₂(t)；

(8)对振动信号S₂(t)进行倒谱分析，得到倒频谱，当倒频谱中出现幅值激增的谱线时，则判断关节RV减速器存在故障，取幅值激增谱线最高处的倒频率的倒数，得到故障点频率f_p；

(9)将故障点频率f_p与关节RV减速器的特征频率进行对比分析，所述关节RV减速器的特征频率为太阳轮回转频率f₁、行星轮自转频率f₂、一级传动啮合频率f_1c；

当故障点频率f_p与RV减速器的特征频率中的某一个特征频率近似时，则诊断故障位于该特征频率对应的特征位置；

(10)对振动信号S₂(t)进行变分模态分解，得到振动信号S₂(t)的分量信号，以信息熵作为选择指标，将分量信号的信息熵与原始信号的信息熵最接近的分量信号作为重构信号，对重构信号进行傅里叶变换，获得故障信号频谱图，从图中提取故障特征。

2.根据权利要求1所述的关节RV减速器弱故障识别的方法，其特征在于：通过电流互感器获取伺服电机电流信号I(t₁)。

3.根据权利要求1所述的关节RV减速器弱故障识别的方法，其特征在于：通过加速度传感器获取关节RV减速器运转状态的振动信号S(t₂)。