随着工业4.0的提出,智能和高效理念得到世界各国的广泛关注和认可。工业机器人作为智能、高效的复杂机电产品,在社会生产活动中扮演着越来越重要的角色。保障工业机器人稳定、安全、高效地工作的关键在于提高其可靠性,然而在此之前应该先对工业机器人的可靠性水平进行合理评估。一般可靠性评估方法有两种:一是基于大样本统计数据与数理分析相结合的评估方法;二是基于抽样仿真的方法。通常这两种可靠性评估方法能够较好地评估产品的可靠性,但是它们都不能处理定性描述的模糊问题。针对以上问题,本文引入层次分析法对工业机器人进行可靠性建模分析。该方法能将定性描述进行量化处理从而对工业机器人的可靠性进行定性和定量分析。本文的主要工作如下:(1)系统地研究层次分析法的理念、思想方法及实施步骤,分析其用于工业机器人可靠性评估的可行性;研究其改进方法和能与之很好结合的可靠性建模方法。(2)收集工业机器人可靠性数据并用统计方法对数据进行整理,通过数据的直方图方法判断数据分布类型,然后用参数估计方法估计参数,最后通过回归检验方法和拟合优化方法验证分布函数的合理性,以此来评估工业机器人的可靠性。(3)分析工业机器人的系统结构、功能和工作原理,按其功能结构的不同将工业机器人分成四个子系统。对组成工业机器人系统的主要零部件、元器件进行FMECA,给出工业机器人主要零部件、元器件的FMECA表。根据工业机器人各组成单元内部联系关系,从系统可靠性分析的角度出发,分析研究工业机器人系统是串联系统还是并联系统或其他形式。最后,基于分析结果绘制工业机器人系统的可靠性框图。(4)首先用层次分析法对影响工业机器人系统可靠性的各组成单元的重要度进行量化计算,主要用专家评分的方法来对各单元进行评价打分,得到反映各单元对系统可靠性影响大小的权重值,以此来找出工业机器人的薄弱单元并为其检修顺序提供依据。其次引入模糊理论改进层次分析法,得到多因素影响下的各单元重要度。最后基于模糊层次分析法与系统可靠性框图,构建反映不同单元重要度的工业机器人可靠性分析模型,据此来评估工业机器人系统可靠性。