1、系统组成
设计生产的机器人设备由电源模块、探测模块、通信模块、移动模块、计算模块组成。电源模块又包括电池、电池控制板、低电平控制单元;探测模块包括激光传感器、IPS、摄像头;通信模块包括通信板DSK-M、天线;移动模块包括编码器、驱动轮、脚轮、直流电机、轴承;计算模块包括高电平控制单元、图像控制单元。
现要求使用217 Notic 2可靠性预计标准进行机器人设备可靠性预计。
2、机器人设备可靠性预计
首先,按照各模块的组成,构建该机器人的组成结构模型以及器件清单。
然后,使用217 N2标准进行可靠性预计。
比如,低电平控制单元模块DSK-MD的电阻器,使用217 N2进行可靠性预计,环境选择GB,子类选择合成电阻。质量等级选择商用或位置筛选等级,功率应力比选择0.9(按0.9降额),封装温度输入50°C,实际功耗5W。输入上述参数后,使用217 N2进行可靠性预计。计算得到可靠性预计参数为πE=1;πQ=1;πT=1.161023;πS=1.910776;πP=1.873261;λb=0.0037。该电阻的失效率(单个)为0.015376E-6。πE为环境系数,πT为温度系数,πS为电应力系数,πP为功耗系数,λb为基本失效率(或通用失效率)。
电容器可靠性预计方法选择217 N2,环境选择地面良好GB,子类选择纸介金属壳密封CA电容器。质量等级选择商业或位置筛选等级,环境温度选择30°C,电压应力比选择0.8,电容量0.5uF。计算可得到可靠性预计参数为:πE=1;πQ=10;πT=1.101192;πC=0.939523;πV=5.213992;λb=0.00037。该电容器的失效率为0.019959E-6。
二极管的可靠性预计方法选择217 N2,环境选择地面良好GB,子类选择低频通用模拟二极管,质量等级选择JANTXV,连接结构选择冶金键合,最恶劣情况结温115°C。电应力选择0.75,计算得到该器件的可靠性预计参数为:πE=1;πQ=0.7;πT=11.089385;πC=1;πS=0.497049;λb=0.0038。该二极管的失效率为0.014662E-6。
XT60插座的可靠性预计方法选择217 N2,环境选择地面良好GB,子类选择插脚阵列插接连接器,质量等级选择“低档的”,接触点数输入70。
其他器件分别采用217 N2预计标准进行预计,最终得到该低电平控制单元模块DSK-MD的失效率为36.015884E-6,MTBF=27765.53小时。