在智能制造、柔性生產(chǎn)、自動(dòng)化裝配等工業(yè)場(chǎng)景高速迭代的當(dāng)下，工業(yè)機(jī)器人作為核心自動(dòng)化裝備，承擔(dān)著精準(zhǔn)定位、高效搬運(yùn)、精密裝配等全流程核心任務(wù)，其運(yùn)行精度、穩(wěn)定性與可靠性直接決定了整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的效能與產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)節(jié)作為工業(yè)機(jī)器人的“運(yùn)動(dòng)樞紐”，連接各機(jī)械臂部件并實(shí)現(xiàn)多自由度轉(zhuǎn)動(dòng)，而關(guān)節(jié)摩擦力矩是影響機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)性能的核心關(guān)鍵因素，直接關(guān)系到關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的平滑性、定位精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度及能耗控制。工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試，是量化關(guān)節(jié)摩擦特性、排查摩擦隱患、驗(yàn)證關(guān)節(jié)性能的核心技術(shù)手段，規(guī)范開(kāi)展該測(cè)試，能夠精準(zhǔn)捕捉關(guān)節(jié)摩擦力矩的變化規(guī)律，排查關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中的摩擦異常，為關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)、控制算法校準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)銜接GB/T 12642等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)機(jī)器人性能測(cè)試規(guī)范，完善工業(yè)機(jī)器人全流程性能管控體系，助力工業(yè)機(jī)器人向高精度、高穩(wěn)定、低能耗方向發(fā)展。

一、工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試核心定位與測(cè)試意義

工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試的核心定位是“量化摩擦特性、排查性能隱患、保障運(yùn)動(dòng)適配”，區(qū)別于單純的關(guān)節(jié)力矩測(cè)試（僅關(guān)注關(guān)節(jié)輸出力矩的大小），摩擦力矩測(cè)試更側(cè)重關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力的動(dòng)態(tài)變化，聚焦不同轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角、溫度條件下摩擦力矩的穩(wěn)定性、均勻性及異常波動(dòng)，核心目標(biāo)是驗(yàn)證關(guān)節(jié)在實(shí)際工業(yè)運(yùn)行場(chǎng)景中的摩擦適配能力與長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性。結(jié)合工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該測(cè)試既覆蓋關(guān)節(jié)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)的摩擦特性，也兼顧潤(rùn)滑狀態(tài)、環(huán)境條件、運(yùn)行工況等外部因素的影響，形成全方位、多維度的摩擦性能驗(yàn)證體系，契合工業(yè)場(chǎng)景對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)“轉(zhuǎn)動(dòng)平滑、摩擦可控、性能穩(wěn)定”的核心訴求。

從工業(yè)應(yīng)用價(jià)值來(lái)看，關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試的重要性不言而喻。工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)內(nèi)部包含減速器、伺服電機(jī)、軸承、齒輪等多個(gè)精密部件，運(yùn)行過(guò)程中各部件間的摩擦?xí)a(chǎn)生阻力力矩，若摩擦力矩過(guò)大、分布不均或波動(dòng)異常，會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)卡頓、定位精度下降、動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后，進(jìn)而引發(fā)機(jī)器人動(dòng)作偏差、裝配精度不足、能耗增加等問(wèn)題；在高速運(yùn)行場(chǎng)景中，異常的摩擦力矩會(huì)加劇部件磨損，縮短關(guān)節(jié)使用壽命，增加設(shè)備維護(hù)成本；在精密裝配場(chǎng)景中，摩擦力矩的微小波動(dòng)會(huì)影響關(guān)節(jié)的微動(dòng)性能，無(wú)法滿足高精度定位與裝配的嚴(yán)苛要求；此外，關(guān)節(jié)摩擦力矩的異常變化還可能是部件磨損、潤(rùn)滑失效、異物侵入的前兆，若未及時(shí)通過(guò)測(cè)試排查，可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)卡滯、故障停機(jī)，造成生產(chǎn)線中斷，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。規(guī)范開(kāi)展關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試，能夠推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)研發(fā)向“摩擦優(yōu)化、性能可控、壽命延長(zhǎng)”方向發(fā)展，幫助研發(fā)企業(yè)優(yōu)化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改進(jìn)潤(rùn)滑方案、提升部件加工精度，同時(shí)為下游應(yīng)用企業(yè)的設(shè)備選型、日常維護(hù)、故障排查提供明確的性能參考，規(guī)避應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與工業(yè)場(chǎng)景的精準(zhǔn)適配，銜接相關(guān)可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，提升工業(yè)機(jī)器人的整體應(yīng)用價(jià)值與運(yùn)行穩(wěn)定性。

二、關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試核心基礎(chǔ)：影響因素與測(cè)試原理

工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試的原理，以“模擬工業(yè)實(shí)際運(yùn)行工況、量化摩擦阻力變化、分析摩擦成因”為核心，依托標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試設(shè)備、規(guī)范化的測(cè)試流程，采集關(guān)節(jié)在不同運(yùn)行條件下的摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析量化摩擦力矩的大小、分布規(guī)律及波動(dòng)特性，判斷關(guān)節(jié)摩擦力矩是否符合設(shè)計(jì)要求與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。其核心邏輯是：在可控的測(cè)試環(huán)境中，固定關(guān)節(jié)的安裝姿態(tài)、測(cè)試參數(shù)，通過(guò)測(cè)試設(shè)備驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)按設(shè)定的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，同步采集關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的阻力力矩（即摩擦力矩），結(jié)合轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角、溫度等相關(guān)參數(shù)，分析不同工況下摩擦力矩的變化規(guī)律，排查異常摩擦節(jié)點(diǎn)，評(píng)估關(guān)節(jié)的摩擦性能與運(yùn)行可靠性，同時(shí)結(jié)合精密機(jī)械測(cè)試的核心方法，確保測(cè)試結(jié)果的客觀性與可比性。

影響工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩的因素復(fù)雜多樣，可分為關(guān)節(jié)內(nèi)部因素與外部環(huán)境因素兩大類(lèi)，也是測(cè)試過(guò)程中重點(diǎn)控制與排查的對(duì)象。內(nèi)部因素主要包括：關(guān)節(jié)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如齒輪精度、軸承類(lèi)型、減速器傳動(dòng)比）、部件加工精度與裝配精度（如配合間隙、表面粗糙度）、潤(rùn)滑系統(tǒng)狀態(tài)（如潤(rùn)滑劑類(lèi)型、潤(rùn)滑劑量、潤(rùn)滑均勻性），這些因素直接決定了關(guān)節(jié)摩擦力矩的基準(zhǔn)水平與分布規(guī)律，其中齒輪、軸承等部件的摩擦特性可通過(guò)相關(guān)摩擦模型進(jìn)行精準(zhǔn)描述，常用的LuGre摩擦模型可全面詮釋摩擦力的動(dòng)靜態(tài)特性，涵蓋粘滑運(yùn)動(dòng)、摩擦滯后等關(guān)鍵特征；外部環(huán)境因素主要包括：測(cè)試環(huán)境溫度、濕度（影響潤(rùn)滑劑粘度與部件摩擦系數(shù)）、關(guān)節(jié)運(yùn)行工況（如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角范圍、負(fù)載大小）、環(huán)境潔凈度（避免異物侵入關(guān)節(jié)內(nèi)部加劇摩擦），這些外部因素會(huì)間接導(dǎo)致關(guān)節(jié)摩擦力矩出現(xiàn)異常波動(dòng)，影響摩擦性能表現(xiàn)。此外，力矩傳感器的測(cè)量精度也會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，其串?dāng)_、精度、準(zhǔn)度等性能指標(biāo)需符合測(cè)試要求，確保摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)采集的可靠性。

需要明確的是，工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩并非“恒定不變”，而是在合理范圍內(nèi)隨運(yùn)行工況動(dòng)態(tài)變化，測(cè)試的核心并非追求“最小摩擦力矩”，而是確保摩擦力矩在設(shè)計(jì)閾值內(nèi)平穩(wěn)變化，無(wú)明顯突變、無(wú)持續(xù)遞增或遞減趨勢(shì)，且符合不同運(yùn)行工況的適配要求。測(cè)試過(guò)程中，需結(jié)合工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)定合理的測(cè)試工況與判定標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)參考精密機(jī)械摩擦測(cè)試的基準(zhǔn)方法，建立標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試體系，確保測(cè)試結(jié)果貼合實(shí)際應(yīng)用需求，既避免過(guò)度追求低摩擦導(dǎo)致的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，也防止摩擦力矩異常影響機(jī)器人運(yùn)行性能，實(shí)現(xiàn)摩擦性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與應(yīng)用需求的平衡。

三、工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試實(shí)操流程（規(guī)范版）

工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試需遵循“環(huán)境可控、參數(shù)固定、流程規(guī)范、數(shù)據(jù)可追溯”的原則，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)特性與實(shí)際運(yùn)行工況，明確測(cè)試設(shè)備、環(huán)境要求、參數(shù)設(shè)定、操作步驟及數(shù)據(jù)處理方法，規(guī)避測(cè)試過(guò)程中的人為誤差、環(huán)境干擾、參數(shù)偏差，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與可比性。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求及工業(yè)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，具體可分為以下5個(gè)核心步驟，同時(shí)兼顧靜態(tài)測(cè)試、動(dòng)態(tài)測(cè)試等摩擦測(cè)試的核心要點(diǎn)，銜接LuGre摩擦模型參數(shù)辨識(shí)的相關(guān)技術(shù)邏輯。

（一）測(cè)試前期準(zhǔn)備

1.  測(cè)試設(shè)備與樣品選型：選用待測(cè)試的工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)（需明確關(guān)節(jié)型號(hào)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、額定轉(zhuǎn)速、額定力矩等核心參數(shù)），配備標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試設(shè)備，包括力矩測(cè)試設(shè)備（如高精度力矩傳感器，串?dāng)_、精度、準(zhǔn)度符合測(cè)試要求，測(cè)量范圍覆蓋關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)摩擦力矩范圍，采樣精度符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）、關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)設(shè)備（用于驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)按設(shè)定工況平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角可調(diào)且精度可控）、固定工裝（用于固定關(guān)節(jié)，確保關(guān)節(jié)安裝姿態(tài)與實(shí)際運(yùn)行一致，避免測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)位移、振動(dòng)）、數(shù)據(jù)采集與記錄設(shè)備（用于實(shí)時(shí)采集摩擦力矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角、環(huán)境溫度等數(shù)據(jù)）、溫度控制設(shè)備（用于調(diào)節(jié)測(cè)試環(huán)境溫度，模擬不同溫度工況下的摩擦特性）。所有測(cè)試設(shè)備需提前調(diào)試至正常工作狀態(tài)，重點(diǎn)檢查力矩傳感器的測(cè)量精度、驅(qū)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)采集設(shè)備的準(zhǔn)確性，進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)，避免設(shè)備故障影響測(cè)試結(jié)果，同時(shí)可參考相關(guān)設(shè)備手冊(cè)與摩擦模型參數(shù)要求，初步設(shè)定測(cè)試基準(zhǔn)參數(shù)。

2.  測(cè)試樣品預(yù)處理：對(duì)待測(cè)試關(guān)節(jié)進(jìn)行預(yù)處理，清理關(guān)節(jié)表面的灰塵、油污等雜質(zhì)，檢查關(guān)節(jié)內(nèi)部潤(rùn)滑狀態(tài)，確保潤(rùn)滑劑填充均勻、無(wú)泄漏、無(wú)變質(zhì)，符合設(shè)計(jì)要求；檢查關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，確認(rèn)關(guān)節(jié)無(wú)卡滯、無(wú)異常異響，部件配合間隙符合標(biāo)準(zhǔn)；將關(guān)節(jié)按實(shí)際安裝姿態(tài)固定在測(cè)試工裝上，連接驅(qū)動(dòng)設(shè)備與力矩測(cè)試設(shè)備，確保連接牢固、同軸度符合要求，避免連接偏差導(dǎo)致的測(cè)試誤差，同時(shí)確保關(guān)節(jié)處于無(wú)負(fù)載初始狀態(tài)，為后續(xù)測(cè)試奠定基礎(chǔ)。

3.  測(cè)試環(huán)境控制：結(jié)合工業(yè)常規(guī)工作環(huán)境要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，控制測(cè)試環(huán)境參數(shù)：溫度可調(diào)節(jié)范圍15-35℃（涵蓋工業(yè)常見(jiàn)環(huán)境溫度區(qū)間，用于模擬不同溫度下的摩擦特性），相對(duì)濕度45%-65%，環(huán)境潔凈度符合要求，無(wú)明顯振動(dòng)、電磁干擾、灰塵及異物；固定測(cè)試區(qū)域的環(huán)境噪聲，避免干擾測(cè)試設(shè)備運(yùn)行與數(shù)據(jù)采集；隔離無(wú)關(guān)干擾設(shè)備，劃分測(cè)試區(qū)域與無(wú)關(guān)區(qū)域，確保測(cè)試環(huán)境的穩(wěn)定性與可控性，規(guī)避環(huán)境因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾，提升測(cè)試結(jié)果的實(shí)用性與參考價(jià)值，同時(shí)控制環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定，減少對(duì)潤(rùn)滑劑粘度及部件摩擦系數(shù)的影響。

（二）測(cè)試參數(shù)設(shè)定

根據(jù)待測(cè)試工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的產(chǎn)品規(guī)格、工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景需求，結(jié)合測(cè)試目標(biāo)，設(shè)定核心測(cè)試參數(shù)，確保參數(shù)的合理性與規(guī)范性，同時(shí)兼顧測(cè)試精度與效率，銜接LuGre摩擦模型靜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)的相關(guān)要求：一是關(guān)節(jié)運(yùn)行參數(shù)，設(shè)定不同的測(cè)試轉(zhuǎn)速（覆蓋關(guān)節(jié)實(shí)際運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍，包括低速、中速、高速）、轉(zhuǎn)角范圍（覆蓋關(guān)節(jié)常用轉(zhuǎn)動(dòng)角度，確保測(cè)試的全面性），設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)方向（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，用于測(cè)試雙向摩擦特性的一致性）；二是環(huán)境參數(shù)，設(shè)定不同的測(cè)試溫度（如20℃、25℃、30℃，用于分析溫度對(duì)摩擦力矩的影響），保持濕度、潔凈度等參數(shù)穩(wěn)定；三是負(fù)載參數(shù)，設(shè)定不同的測(cè)試負(fù)載（覆蓋關(guān)節(jié)實(shí)際運(yùn)行的負(fù)載范圍，包括無(wú)負(fù)載、輕負(fù)載、額定負(fù)載），模擬不同工況下的摩擦特性；四是數(shù)據(jù)采集參數(shù)，設(shè)定摩擦力矩采集間隔（根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)整，確保采集數(shù)據(jù)的連續(xù)性與完整性），明確數(shù)據(jù)采集的起始節(jié)點(diǎn)與終止節(jié)點(diǎn)，設(shè)定異常波動(dòng)判定閾值（如摩擦力矩波動(dòng)超出平均力矩的±8%即為異常波動(dòng)），確保數(shù)據(jù)采集的全面性與針對(duì)性，參考精密機(jī)械測(cè)試與力矩傳感器測(cè)試的參數(shù)設(shè)定原則。

（三）靜態(tài)工況下關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試實(shí)操

1.  測(cè)試初始化：?jiǎn)?dòng)測(cè)試設(shè)備與數(shù)據(jù)采集設(shè)備，調(diào)試驅(qū)動(dòng)設(shè)備、力矩傳感器至正常工作狀態(tài)，將關(guān)節(jié)調(diào)試至設(shè)定的初始姿態(tài)、環(huán)境溫度及負(fù)載條件（靜態(tài)工況即關(guān)節(jié)以恒定低速轉(zhuǎn)動(dòng)或固定轉(zhuǎn)角保持穩(wěn)定，模擬機(jī)器人靜態(tài)作業(yè)場(chǎng)景），確保關(guān)節(jié)、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、測(cè)試設(shè)備協(xié)同工作，無(wú)異常報(bào)錯(cuò)、無(wú)數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)記錄初始環(huán)境溫度、關(guān)節(jié)初始力矩值，確保測(cè)試初始狀態(tài)統(tǒng)一，為后續(xù)靜態(tài)參數(shù)分析奠定基礎(chǔ)。

2.  連續(xù)測(cè)試與數(shù)據(jù)采集：在固定工況（恒定轉(zhuǎn)速、固定負(fù)載、穩(wěn)定溫度）下，讓關(guān)節(jié)持續(xù)運(yùn)行設(shè)定時(shí)長(zhǎng)，數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)，同步記錄轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角、環(huán)境溫度、負(fù)載大小等相關(guān)參數(shù)，重點(diǎn)記錄摩擦力矩的變化情況，標(biāo)記異常波動(dòng)節(jié)點(diǎn)（如摩擦力矩突然驟增、驟降的時(shí)間點(diǎn)或轉(zhuǎn)角位置），確保數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性與完整性，避免數(shù)據(jù)遺漏，同時(shí)采集關(guān)節(jié)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)過(guò)程中的力矩?cái)?shù)據(jù)，用于對(duì)比分析雙向摩擦特性。

3.  數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析：測(cè)試結(jié)束后，整理采集到的摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算核心統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，包括平均摩擦力矩、最小摩擦力矩、最大摩擦力矩、摩擦力矩標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)（離散程度指標(biāo)）、異常波動(dòng)頻次，分析摩擦力矩隨轉(zhuǎn)角、時(shí)間的變化規(guī)律，判斷摩擦力矩的均勻性與穩(wěn)定性是否符合設(shè)定閾值，排查異常波動(dòng)的成因（如是否因潤(rùn)滑不均、部件配合偏差、溫度變化導(dǎo)致）。同時(shí)，對(duì)比不同靜態(tài)工況下的摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)，分析負(fù)載、溫度對(duì)靜態(tài)摩擦力矩的影響規(guī)律，為關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與潤(rùn)滑方案改進(jìn)提供依據(jù)，參考LuGre摩擦模型靜態(tài)參數(shù)辨識(shí)的數(shù)據(jù)分析方法。

4.  重復(fù)測(cè)試：為減少測(cè)試誤差，規(guī)避單次測(cè)試的偶然性，靜態(tài)工況下的摩擦力矩測(cè)試需重復(fù)3次，每次測(cè)試重新初始化設(shè)備、調(diào)整關(guān)節(jié)姿態(tài)，保持測(cè)試參數(shù)、環(huán)境條件、工況一致，取3次測(cè)試結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差作為最終測(cè)試數(shù)據(jù)，確保測(cè)試結(jié)果的可靠性與重復(fù)性，同時(shí)計(jì)算測(cè)試偏差，確保偏差符合標(biāo)準(zhǔn)要求，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（四）動(dòng)態(tài)工況下關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試實(shí)操

動(dòng)態(tài)工況下的關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試，核心是模擬工業(yè)場(chǎng)景中關(guān)節(jié)運(yùn)行工況波動(dòng)的實(shí)際情況（如轉(zhuǎn)速突然變化、負(fù)載突然調(diào)整、溫度波動(dòng)），測(cè)試關(guān)節(jié)在動(dòng)態(tài)工況切換時(shí)的摩擦力矩穩(wěn)定性，流程與靜態(tài)工況測(cè)試基本一致，但需重點(diǎn)關(guān)注工況切換時(shí)的摩擦力矩波動(dòng)，貼合工業(yè)機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，同時(shí)銜接LuGre摩擦模型動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)的相關(guān)需求，具體細(xì)節(jié)如下：

1.  工況切換設(shè)定：按照工業(yè)場(chǎng)景中關(guān)節(jié)常見(jiàn)的工況波動(dòng)規(guī)律，設(shè)定工況切換方案（如每隔20分鐘切換一次轉(zhuǎn)速或負(fù)載，從低速→中速→高速→中速、無(wú)負(fù)載→輕負(fù)載→額定負(fù)載循環(huán)切換），明確每次工況切換的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、工況參數(shù)，確保工況切換的規(guī)范性與合理性，模擬工業(yè)機(jī)器人動(dòng)態(tài)作業(yè)場(chǎng)景中的工況變化，同時(shí)設(shè)定溫度波動(dòng)梯度，模擬不同環(huán)境溫度下的動(dòng)態(tài)摩擦特性。

2.  數(shù)據(jù)采集重點(diǎn)：在工況切換前后，加密數(shù)據(jù)采集頻率，重點(diǎn)記錄工況切換瞬間及切換后5-10分鐘內(nèi)的摩擦力矩波動(dòng)情況，觀察關(guān)節(jié)是否能夠快速適應(yīng)工況變化，摩擦力矩是否快速趨于穩(wěn)定，是否出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間異常波動(dòng)、卡頓或力矩突變，同時(shí)記錄工況切換時(shí)的轉(zhuǎn)速、負(fù)載、溫度變化數(shù)據(jù)，分析工況變化與摩擦力矩波動(dòng)的關(guān)聯(lián)性，為動(dòng)態(tài)摩擦特性優(yōu)化提供依據(jù)。

3.  特殊測(cè)試補(bǔ)充：針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景中可能出現(xiàn)的極端工況（如高速重載、低溫環(huán)境、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行），可額外增加極端工況下的摩擦力矩測(cè)試，驗(yàn)證關(guān)節(jié)在極端條件下的摩擦性能穩(wěn)定性及自我適配能力，排查極端工況下的摩擦隱患（如潤(rùn)滑劑失效、部件過(guò)熱磨損），同時(shí)采集動(dòng)態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，完善摩擦模型參數(shù)辨識(shí)基礎(chǔ)，確保測(cè)試覆蓋全場(chǎng)景工況需求，提升關(guān)節(jié)的魯棒性。

（五）測(cè)試結(jié)果記錄與整理

測(cè)試完成后，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化要求，記錄完整的測(cè)試信息，確保測(cè)試過(guò)程可追溯、結(jié)果可核查，同時(shí)銜接相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的記錄規(guī)范：包括待測(cè)試工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)型號(hào)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、額定指標(biāo)，測(cè)試設(shè)備型號(hào)及參數(shù)（含力矩傳感器精度、串?dāng)_等指標(biāo)），測(cè)試環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度、潔凈度等），測(cè)試工況參數(shù)（轉(zhuǎn)速、負(fù)載、轉(zhuǎn)角、工況切換方案等），靜態(tài)/動(dòng)態(tài)工況下的全部摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)（平均力矩、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等），異常波動(dòng)節(jié)點(diǎn)及分析，工況變化與摩擦力矩波動(dòng)的關(guān)聯(lián)性分析，測(cè)試結(jié)論等。整理測(cè)試數(shù)據(jù)，繪制摩擦力矩隨轉(zhuǎn)速、負(fù)載、溫度的變化曲線、工況切換時(shí)的力矩波動(dòng)曲線，直觀呈現(xiàn)關(guān)節(jié)摩擦力矩的變化特性與穩(wěn)定性表現(xiàn)，對(duì)比關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)要求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)閾值，判定關(guān)節(jié)摩擦力矩是否合格，形成完整的測(cè)試報(bào)告，為關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)、控制算法校準(zhǔn)、設(shè)備驗(yàn)收、日常維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)可將測(cè)試數(shù)據(jù)納入本地化摩擦性能測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)同類(lèi)關(guān)節(jié)測(cè)試及摩擦模型參數(shù)辨識(shí)提供參考。

四、測(cè)試結(jié)果判定與行業(yè)應(yīng)用延伸

工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試的合格判定，需結(jié)合工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景需求、關(guān)節(jié)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，明確核心判定指標(biāo)，確保判定結(jié)果科學(xué)、合理、貼合實(shí)際，同時(shí)參考力矩傳感器測(cè)試的精度要求與LuGre摩擦模型參數(shù)范圍：一是摩擦力矩范圍，在規(guī)定的工況范圍內(nèi)，關(guān)節(jié)摩擦力矩需控制在設(shè)計(jì)閾值內(nèi)，且無(wú)超出閾值的異常突變；二是摩擦力矩穩(wěn)定性，在恒定工況下，摩擦力矩的波動(dòng)范圍不超過(guò)平均力矩的±8%（高精度關(guān)節(jié)不超過(guò)±5%），異常波動(dòng)頻次不超過(guò)總測(cè)試次數(shù)的1%，且無(wú)持續(xù)性異常波動(dòng)；三是雙向摩擦一致性，關(guān)節(jié)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩偏差不超過(guò)設(shè)定值，確保雙向運(yùn)動(dòng)性能一致；四是工況適配穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)工況切換時(shí)，關(guān)節(jié)摩擦力矩能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定，無(wú)長(zhǎng)時(shí)間卡頓、力矩驟增，極端工況下無(wú)摩擦失效、部件損壞現(xiàn)象；五是長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性，連續(xù)運(yùn)行規(guī)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，摩擦力矩?zé)o明顯遞增或遞減趨勢(shì)（無(wú)部件過(guò)度磨損、潤(rùn)滑失效跡象），符合長(zhǎng)期運(yùn)行要求。若未達(dá)到上述任意一項(xiàng)要求，判定該工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩不合格，需退回生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整（如重新裝配、更換潤(rùn)滑劑、優(yōu)化部件加工精度、校準(zhǔn)摩擦模型參數(shù)等），直至符合要求后，方可配套工業(yè)機(jī)器人投入應(yīng)用。

從行業(yè)應(yīng)用延伸來(lái)看，關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試結(jié)果直接決定了工業(yè)機(jī)器人的場(chǎng)景適配能力，不同工業(yè)場(chǎng)景對(duì)關(guān)節(jié)摩擦性能的需求差異顯著，結(jié)合GB/T 12642等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用要求，形成差異化適配標(biāo)準(zhǔn)：在精密裝配、高精度定位場(chǎng)景中，需嚴(yán)格控制關(guān)節(jié)摩擦力矩的波動(dòng)范圍，提升摩擦均勻性與微動(dòng)性能，確保定位精度與裝配精度；在高速搬運(yùn)、重載作業(yè)場(chǎng)景中，需重點(diǎn)驗(yàn)證關(guān)節(jié)在高速重載工況下的摩擦穩(wěn)定性與耐磨性，避免力矩突變導(dǎo)致的動(dòng)作偏差；在低溫、粉塵等惡劣工業(yè)場(chǎng)景中，需額外關(guān)注溫度、環(huán)境潔凈度對(duì)摩擦力矩的影響，驗(yàn)證關(guān)節(jié)的抗干擾能力與潤(rùn)滑穩(wěn)定性。此外，隨著工業(yè)機(jī)器人向輕量化、高精度、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，新型潤(rùn)滑材料、精密部件的應(yīng)用日益廣泛，關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試的重點(diǎn)也在不斷延伸，需結(jié)合新型關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)特性與摩擦模型參數(shù)辨識(shí)需求，優(yōu)化測(cè)試方法，針對(duì)性排查新型結(jié)構(gòu)下的摩擦隱患，提升關(guān)節(jié)的綜合摩擦性能。

此外，工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦力矩測(cè)試還需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的校準(zhǔn)與異常處理規(guī)范，銜接相關(guān)可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)試設(shè)備（重點(diǎn)是力矩傳感器）需定期校準(zhǔn)（每年至少1次），確保測(cè)量精度、串?dāng)_等參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，重點(diǎn)校準(zhǔn)力矩傳感器的準(zhǔn)度與精度，減少設(shè)備老化導(dǎo)致的誤差；若測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)卡滯、力矩突變、數(shù)據(jù)異常等問(wèn)題，需暫停測(cè)試，排查故障成因（如潤(rùn)滑失效、部件磨損、異物侵入、設(shè)備連接偏差等），解決故障后重新測(cè)試，避免測(cè)試結(jié)果失真。同時(shí)，測(cè)試結(jié)果也為工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的優(yōu)化提供明確方向：針對(duì)摩擦力矩過(guò)大的問(wèn)題，可優(yōu)化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升部件加工精度、改進(jìn)潤(rùn)滑方案；針對(duì)摩擦力矩波動(dòng)異常的問(wèn)題，可調(diào)整部件配合間隙、優(yōu)化潤(rùn)滑均勻性、校準(zhǔn)摩擦補(bǔ)償算法；針對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行中的摩擦磨損問(wèn)題，可選用高性能潤(rùn)滑材料、優(yōu)化維護(hù)周期。通過(guò)測(cè)試與優(yōu)化的閉環(huán)管理，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)性能持續(xù)提升，延長(zhǎng)機(jī)器人使用壽命，降低維護(hù)成本，助力工業(yè)自動(dòng)化高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)銜接國(guó)際先進(jìn)測(cè)試?yán)砟钆c摩擦模型技術(shù)，提升我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。