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申请/专利权人：河北工业大学
摘要：本发明提供了一种基于高斯多椭球模型的机器人系统可靠性分析方法。该技术方案首先确定设计变量，统计样本均值、标准差以及协方差，再利用试验手段或仿真手段获取系统响应值，在均值处进行一阶泰勒展开，确定极限状态方程，并根据3σ准则确定样本协方差矩阵的系数，进而计算协方差矩阵的逆矩阵，而后，构建椭球域，定义椭球缩放系统并依次建立若干椭球域，再将所有信息由椭球空间转化到标准球空间，计算每个椭球域的权重，基于体积比与权重的乘积定义系统响应可靠度，并根据弓形体体积公式计算可靠度。本发明在小样本条件下可实现对具有高斯分布特性的多源不确定参量的准确度量，且在非概率框架下可实现机器人系统响应可靠度的概率描述。
主权项：1.一种基于高斯多椭球模型的机器人系统可靠性分析方法，其特征在于包括以下步骤：1通过测量手段获取机器人系统的不确定性参数，并计算其均值、标准差以及协方差；2采用试验设计方法得到参数的样本，并利用试验手段或仿真手段获取机器人系统的输出响应；3基于响应面模型建立机器人系统响应的功能函数，并对其进行一阶泰勒展开，结合系统响应的临界值确立系统响应的极限状态方程，基于极限状态方程将空间域分成失效域和安全域；4根据3σ准则确定样本协方差矩阵的系数，进而利用样本协方差矩阵与系数的乘积确定新的协方差矩阵；5以参数样本均值为中心、计算得到的协方差矩阵的逆矩阵为特征矩阵构建椭球域；6定义椭球缩放系数，将协方差矩阵进行缩放，再依次建立若干个同心椭球域；7将高维椭球转化成二维椭圆，基于二元高斯概率密度函数和累积分布函数的公式，计算每个椭圆环域的权重，即为椭球域的权重；8通过安全域体积与其权重的乘积除以整个椭球域体积与权重的乘积定义系统可靠度；9将椭球空间转化成标准球空间，不规则域则变成弓形域，根据弓形体体积公式计算系统可靠度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 河北工业大学 一种基于高斯多椭球模型的机器人系统可靠性分析方法
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