GB∕T 43200-2023 機器人一體化關(guān)節(jié)性能及試驗方法（正式版）

機器人一體化關(guān)節(jié)性能及試驗方法國家標準化管理委員會I 2規(guī)范性引用文件 l3術(shù)語和定義 14性能 35試驗方法 45.1試驗環(huán)境 45.2試驗設(shè)備 45.3試驗裝置 55.4機械性能試驗 55.5電氣性能試驗 75.6控制性能試驗 95.7其他性能試驗 附錄A(資料性)關(guān)節(jié)組成示例 參考文獻 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國機器人標準化技術(shù)委員會(SAC/TC591)歸口。本文件起草單位：之江實驗室、北京機械工業(yè)自動化研究所有限公司、蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司、浙江大學(xué)、節(jié)卡機器人股份有限公司、深圳市越疆科技股份有限公司、清能德創(chuàng)電氣技術(shù)(北京)有限公司、杭州云深處科技有限公司、美的集團股份有限公司、上海電器設(shè)備檢測所有限公司、上海非夕機器人科技有限公司、遨博(北京)智能科技股份有限公司、深圳市零差云控科技有限公司、杭州申昊科技股份有限公司、江蘇開璇智能科技有限公司、浙江省計量科學(xué)研究院、中國計量大學(xué)、首都師范大學(xué)、成都瑞迪智驅(qū)科技股份有限公司、上海尚工機器人技術(shù)有限公司、深圳市同川科技有限公司、浙江環(huán)動機器人關(guān)節(jié)科技有限公司、重慶凱瑞機器人技術(shù)有限公司、庫卡機器人(廣東)有限公司、浙江錢塘機器人及智能裝備研究有限公司。1機器人一體化關(guān)節(jié)性能及試驗方法本文件規(guī)定了機器人一體化關(guān)節(jié)(以下簡稱關(guān)節(jié))的性能并描述了試驗方法。本文件適用于協(xié)作機器人及腿足式機器人關(guān)節(jié)，其他機器人關(guān)節(jié)參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T10069.1—2006GB/T16439—2009GB/T35089—2018GB/T39266—2020旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值第1部分：旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件機器人用精密齒輪傳動裝置試驗方法工業(yè)機器人機械環(huán)境可靠性要求和測試方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。由電機、減速器、編碼器、驅(qū)動器等組成的具有獨立功能的驅(qū)動模塊。關(guān)節(jié)處于非制動和斷電條件下，緩慢扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出端至關(guān)節(jié)內(nèi)電機啟動瞬間所需的轉(zhuǎn)矩。[來源：GB/T35089—2018,3.3,有修改]許用彎矩載荷allowablemomentload關(guān)節(jié)正常工作時，輸出端承受的徑向載荷和偏心軸向載荷的轉(zhuǎn)矩矢量和的最大值。[來源：GB/T37718—2019,3.14,有修改]啟停允許轉(zhuǎn)矩allowabletorqueduringaccelerationordeceleration關(guān)節(jié)在正常啟動或停止過程中，輸出端被允許的最大負載轉(zhuǎn)矩。[來源：GB/T36491—2018,3.1,有修改]轉(zhuǎn)動慣量jointinertia相對于轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)子慣性矩。注：包含關(guān)節(jié)內(nèi)電機、減速器、編碼器等的旋轉(zhuǎn)部分慣性矩。2GB/T43200—2023機械剛度mechanicalstiffness關(guān)節(jié)處于制動條件下，負載轉(zhuǎn)矩和輸出端切向彈性變形轉(zhuǎn)角之比。[來源：GB/T30819—2014,3.6,有修改]關(guān)節(jié)處于非制動和位置伺服模式條件下，負載轉(zhuǎn)矩和輸出端切向彈性變形轉(zhuǎn)角之比。關(guān)節(jié)處于制動條件下，輸出端在±3%額定轉(zhuǎn)矩作用下輸出端的轉(zhuǎn)角值之差。[來源：GB/T35089—2018,3.7,有修改]額定靜制動轉(zhuǎn)矩staticratedbrakingtorque關(guān)節(jié)處于制動條件下，輸出端可以承載的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。[來源：GB/T34114—2017,3.12,有修改]額定動制動轉(zhuǎn)矩dynamicratedbrakingtorque關(guān)節(jié)在額定轉(zhuǎn)速下，輸出端可以承載的有效制動轉(zhuǎn)矩。[來源：GB/T34114—2017,3.13,有修改]安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷safetytorqueoff關(guān)節(jié)運行時，當(dāng)安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷功能使能時，關(guān)節(jié)關(guān)斷主回路信號，且不再輸出轉(zhuǎn)矩。[來源：GB/T39633—2020,3.3,有修改]允許最高轉(zhuǎn)速maximumpermittedspeed在保證電氣絕緣介電強度和機械強度條件下，關(guān)節(jié)所允許的最高輸出轉(zhuǎn)速。瞬時最大轉(zhuǎn)矩instantaneousmaximumtorque關(guān)節(jié)允許短時輸出的最大轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩常數(shù)torqueconstant關(guān)節(jié)在額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩下，其輸出轉(zhuǎn)矩與電機線電流之比。[來源：GB/T30549—2014,3.9,有修改]轉(zhuǎn)矩密度torquedensity關(guān)節(jié)的額定轉(zhuǎn)矩與關(guān)節(jié)質(zhì)量之比。功率密度powerdensity關(guān)節(jié)的額定功率與關(guān)節(jié)質(zhì)量之比。關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩實際值與轉(zhuǎn)矩目標值的偏差占轉(zhuǎn)矩目標值的百分比。3[來源：GB/T18488.1—201關(guān)節(jié)能夠運行的角度上限值與下限值。轉(zhuǎn)速波動系數(shù)speedripplecoefficient關(guān)節(jié)穩(wěn)態(tài)運行時，關(guān)節(jié)瞬時轉(zhuǎn)速最大值與最小值的差與關(guān)節(jié)瞬時轉(zhuǎn)速最大值與最小值的和之比。轉(zhuǎn)矩波動系數(shù)torqueripplecoefficient關(guān)節(jié)在恒定負載下穩(wěn)態(tài)運行時，關(guān)節(jié)瞬時轉(zhuǎn)矩最大值與最小值的差與關(guān)節(jié)瞬時轉(zhuǎn)矩最大值與最小值的和之比。[來源：GB/T16439—2009,3.10,有修改]4性能關(guān)節(jié)的性能如下，性能應(yīng)符合產(chǎn)品標準的規(guī)定。a)機械性能：1)反向啟動轉(zhuǎn)矩；2)許用彎矩載荷；3)啟停允許轉(zhuǎn)矩；4)轉(zhuǎn)動慣量；5)機械剛度；6)背隙；7)伺服靜剛度；8)額定靜制動轉(zhuǎn)矩；9)額定動制動轉(zhuǎn)矩；10)安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷。b)電氣性能：2)額定轉(zhuǎn)速；3)額定轉(zhuǎn)矩；4)效率；5)允許最高轉(zhuǎn)速；6)瞬時最大轉(zhuǎn)矩；7)轉(zhuǎn)矩常數(shù)；8)轉(zhuǎn)矩密度；9)功率密度。c)控制性能：1)絕對定位精度；2)重復(fù)定位精度；3)轉(zhuǎn)矩控制精度；4)正階躍輸入位置響應(yīng)時間；45)負階躍輸入位置響應(yīng)時間；6)正階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間；7)負階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間；8)正階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間；9)負階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間；10)位置頻帶寬度；11)轉(zhuǎn)速頻帶寬度；12)轉(zhuǎn)矩頻帶寬度；13)旋轉(zhuǎn)角度范圍；14)轉(zhuǎn)速波動系數(shù)；15)轉(zhuǎn)矩波動系數(shù)。d)其他性能：2)沖擊；3)噪聲。5試驗方法5.1試驗環(huán)境除有特殊規(guī)定外，所有試驗均在下述條件下進行：——溫度：15℃~35℃;——相對濕度：25%～75%;5.2試驗設(shè)備直流試驗電源的電壓為關(guān)節(jié)產(chǎn)品標準規(guī)定的額定電壓士10%范圍內(nèi)，紋波電壓應(yīng)不大于±1%;交流試驗電源(220±11)V,頻率(50±1)Hz。試驗用儀器精度要求如下：——電壓表，準確度不低于0.5級；——電流表，準確度不低于0.5級；——功率分析儀，準確度不低于0.5級；——角度傳感器，準確度不低于±2arcsec(弧秒);——轉(zhuǎn)速傳感器，誤差應(yīng)小于轉(zhuǎn)速量程的±0.1%或小于1r/min(轉(zhuǎn)每分);——轉(zhuǎn)矩傳感器，準確度不低于0.5級；——溫度測量儀，準確度不低于±1℃;——測力計，準確度不低于1級；——砝碼，準確度不低于M3等級；——電阻測量儀，準確度不低于0.2級；——聲級計，準確度不低于±1dB。55.3試驗裝置除有規(guī)定外，試驗裝置見圖1。其中關(guān)節(jié)組成示例見附錄A,性能試驗前應(yīng)將關(guān)節(jié)組裝并接線正常。5上位機試驗平臺標引序號說明：1——被測關(guān)節(jié)；2——角度傳感器；3——轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；4——慣量盤；5——加載系統(tǒng)。圖1試驗裝置5.4機械性能試驗5.4.1反向啟動轉(zhuǎn)矩關(guān)節(jié)處于非制動及斷電條件下，加載系統(tǒng)緩慢施加均勻增大的轉(zhuǎn)矩，并實時采集輸出端轉(zhuǎn)矩值和關(guān)節(jié)內(nèi)電機角度值，記錄電機角度開始變化時對應(yīng)的瞬時轉(zhuǎn)矩值。在正反兩個方向上間隔不同角度各進行5次試驗，取10次試驗中記錄的最大值，即為反向啟動轉(zhuǎn)矩。5.4.2許用彎矩載荷許用彎矩載荷試驗裝置見圖2,其中負載為梁柱，末端有加載裝置。加載裝置運行時能夠加載/卸關(guān)節(jié)在空載、額定轉(zhuǎn)速條件下運行，逐漸增加輸出端彎矩至規(guī)定的許用彎矩載荷值，運行規(guī)定的時間后，檢查關(guān)節(jié)是否運行正常。6標引說明：4——加載器；L——徑向負載力臂；F——加載器提供的徑向負載。圖2許用彎矩載荷試驗裝置5.4.3啟停允許轉(zhuǎn)矩關(guān)節(jié)在空載條件下運行至額定轉(zhuǎn)速，逐漸施加輸出端負載至規(guī)定的啟停允許轉(zhuǎn)矩值，持續(xù)運行10min,檢查關(guān)節(jié)是否運行正常。首先在空載條件下，控制關(guān)節(jié)運行至額定轉(zhuǎn)速nx,穩(wěn)定后讀取輸出轉(zhuǎn)矩值Tq。然后控制關(guān)節(jié)停止，待關(guān)節(jié)靜止后，對其按加速度α(為提高精度，α取最大值)進行恒定加速控制，至關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速達到允許最高轉(zhuǎn)速。讀取加速過程中關(guān)節(jié)在轉(zhuǎn)速n、處對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩T?,按公式(1)計算關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量：J=(To?-To)/a……式中：J——關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克二次方米(kg·m2);Tn——額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩值，單位為牛米(N·m);To?——額定轉(zhuǎn)速下加速轉(zhuǎn)矩值，單位為牛米(N·m);α——加速度，單位為弧度每二次方秒(rad/s2)。如需提高試驗精度，應(yīng)進行多次試驗，并計算平均值。按照GB/T35089—2018中8.1的試驗方法，關(guān)節(jié)處于制動條件下，輸出端進行加載，首先負載從0開始沿一個方向緩慢加載到T,再反方向緩慢加載到一T、,再正方向緩慢加載到T、,最后緩慢卸載，記錄該過程中不同負載轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的輸出端轉(zhuǎn)角變化值，繪制滯回曲線，見圖3。7滯回曲線中，負載轉(zhuǎn)矩與相應(yīng)彈性變形轉(zhuǎn)角的比值，即圖3中b/a為機械剛度，其中b為額定轉(zhuǎn)矩的一半，a為中值線上額定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)角與50%額定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)角之差。100%額定轉(zhuǎn)矩一100%額定轉(zhuǎn)矩100%額定轉(zhuǎn)矩關(guān)節(jié)背隙的試驗方法與5.4.5的操作步驟相同。在圖3中分別得出+3%額定轉(zhuǎn)矩和一3%額定轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)角中值θ?和θ?,0?和θ?的差值即為關(guān)節(jié)背隙。關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，如有制動器應(yīng)將制動器處于非制動條件，輸出端進行加載，首先從0開始沿一個方向緩慢加載到T、,再反方向緩慢加載到一T,再正方向緩慢加載到T、,最后緩慢卸載，記錄該過程中不同負載轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的輸出端轉(zhuǎn)角變化值，繪制滯回曲線，見圖3。滯回曲線中，負載轉(zhuǎn)矩與相應(yīng)彈性變形轉(zhuǎn)角的比值，即圖3中b/a為伺服靜剛度，其中b為額定轉(zhuǎn)矩的一半，a為中值線上額定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)角與50%額定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)角之差。5.4.8額定靜制動轉(zhuǎn)矩關(guān)節(jié)處于制動條件下，緩慢均勻增大施加于關(guān)節(jié)輸出端的轉(zhuǎn)矩至規(guī)定的額定靜制動轉(zhuǎn)矩值，檢測關(guān)5.4.9額定動制動轉(zhuǎn)矩關(guān)節(jié)在空載、額定轉(zhuǎn)速下運行，逐步增加關(guān)節(jié)輸出端的轉(zhuǎn)矩至規(guī)定的額定動制動轉(zhuǎn)矩值。待關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，內(nèi)部制動器使能開啟，觀察關(guān)節(jié)是否能正常制動并停止轉(zhuǎn)動。5.4.10安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷關(guān)節(jié)正常運行時，使能安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷信號，判斷關(guān)節(jié)是否停止，且輸出軸進入自由狀態(tài)。5.5電氣性能試驗在額定電壓、空載條件下，關(guān)節(jié)運行至額定轉(zhuǎn)速，在關(guān)節(jié)輸出端逐漸增加負載至額定轉(zhuǎn)矩，待關(guān)節(jié)運8GB/T43200—2023行穩(wěn)定后，按公式(2)計算關(guān)節(jié)額定功率：式中：Px——額定功率，單位為瓦特(W);nx——額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);T、——額定轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m)。5.5.2額定轉(zhuǎn)速在額定電壓、空載條件下，關(guān)節(jié)運行至額定轉(zhuǎn)速，在關(guān)節(jié)輸出端逐漸增加負載至額定轉(zhuǎn)矩，待關(guān)節(jié)運行穩(wěn)定后，記錄對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速。5.5.3額定轉(zhuǎn)矩在額定電壓、空載條件下，關(guān)節(jié)運行至額定轉(zhuǎn)速，在關(guān)節(jié)輸出端逐漸增加負載至額定轉(zhuǎn)矩，待關(guān)節(jié)運行穩(wěn)定后，記錄對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩。5.5.4效率在額定電壓、空載條件下，關(guān)節(jié)運行至額定轉(zhuǎn)速，在關(guān)節(jié)輸出端逐漸增加負載至額定轉(zhuǎn)矩，待關(guān)節(jié)溫度平衡后，讀取關(guān)節(jié)輸入電壓U和輸入電流I,按公式(3)計算關(guān)節(jié)效率：式中：ny——額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);Tv——額定轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m);U——輸入電壓，單位為伏特(V);J輸入電流，單位為安培(A)。5.5.5允許最高轉(zhuǎn)速關(guān)節(jié)在額定電壓、空載條件下，按照被測關(guān)節(jié)設(shè)計的允許最高轉(zhuǎn)速運行2min;對于有旋轉(zhuǎn)角度范圍的關(guān)節(jié)，應(yīng)在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)按照允許最高轉(zhuǎn)速正反轉(zhuǎn)動2min。試驗后檢查零件是否有損壞，再次啟動時是否能正常運行。5.5.6瞬時最大轉(zhuǎn)矩將關(guān)節(jié)輸出端固定使其靜止，關(guān)節(jié)電機輸入規(guī)定的峰值電流，讀取轉(zhuǎn)矩傳感器的轉(zhuǎn)矩值即為瞬時最大轉(zhuǎn)矩。5.5.7轉(zhuǎn)矩常數(shù)在額定電壓、空載條件下，關(guān)節(jié)運行至額定轉(zhuǎn)速，在關(guān)節(jié)輸出端逐漸增加負載至額定轉(zhuǎn)矩，待關(guān)節(jié)運行穩(wěn)定后，測量電機線電流，按公式(4)計算轉(zhuǎn)矩常數(shù)：9GB/T43200—2023式中：Kπ——轉(zhuǎn)矩常數(shù)，單位為牛米每安培(N·m/A);TN——額定轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m);I——線電流，單位為安培(A)。5.5.8轉(zhuǎn)矩密度測量關(guān)節(jié)質(zhì)量m,按公式(5)計算關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩密度：式中：Kp——轉(zhuǎn)矩密度，單位為牛米每千克(N·m/kg);Tv——額定轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m);m——關(guān)節(jié)質(zhì)量，單位為千克(kg)。5.5.9功率密度測量關(guān)節(jié)質(zhì)量m,按公式(6)計算關(guān)節(jié)功率密度：Kp——功率密度，單位為瓦特每千克(W/kg);P、——額定功率，單位為瓦特(W);m——關(guān)節(jié)質(zhì)量，單位為千克(kg)。5.6控制性能試驗5.6.1絕對定位精度…………絕對定位精度試驗條件見表1,其中P?~P20是均勻分布在被測關(guān)節(jié)運行范圍內(nèi)的位置。表1絕對定位精度試驗條件負載轉(zhuǎn)速位置循環(huán)次數(shù)額定負載100%額定轉(zhuǎn)速550%額定轉(zhuǎn)速10%額定轉(zhuǎn)速關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，對關(guān)節(jié)輸出端施加額定負載，分別在100%、50%、10%額定轉(zhuǎn)速的條件下，從P?點開始，按照P?→P?→P?→…→Pig→P2?的順序給定位置指令。單個循環(huán)結(jié)束后控制關(guān)節(jié)回到P?點，再開始下一循環(huán)，重復(fù)循環(huán)5次，記錄各個位置指令下關(guān)節(jié)的實到位置值。按公式(7)計算每個位置點的絕對定位精度，取最大值作為被測關(guān)節(jié)的絕對定位精度。式中：0;——第i次循環(huán)實到位置值，單位為度(°);n——循環(huán)次數(shù)。5.6.2重復(fù)定位精度重復(fù)定位精度試驗條件見表2,其中P?~Ps為均勻分布在被測關(guān)節(jié)最大工作范圍內(nèi)的位置。表2重復(fù)位置精度試驗條件負載轉(zhuǎn)速位置循環(huán)次數(shù)額定負載100%額定轉(zhuǎn)速50%額定轉(zhuǎn)速10%額定轉(zhuǎn)速關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，對關(guān)節(jié)輸出端施加額定負載，分別在100%、50%、10%額定轉(zhuǎn)速的條的順序給定位置指令。單個循環(huán)結(jié)束后控制關(guān)節(jié)回到P?點，再開始下一循環(huán)，重復(fù)循環(huán)30次，記錄各個位置指令下關(guān)節(jié)的實到位置值。按公式(8)計算每個位置點的重復(fù)定位精度，取最大值作為被測關(guān)節(jié)的重復(fù)定位精度。式中：RP——重復(fù)定位精度，單位為度(°);θ;——第i次循環(huán)實到位置值，單位為度();0;——第j次循環(huán)實到位置值，單位為度(°);n——循環(huán)次數(shù)。5.6.3轉(zhuǎn)矩控制精度轉(zhuǎn)矩控制精度試驗條件見表3,其中T?~T。為10%～100%額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)均勻取的10個不同轉(zhuǎn)矩點。表3轉(zhuǎn)矩控制精度試驗條件轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩循環(huán)次數(shù)額定轉(zhuǎn)速T?→T?→T?→…→Tg→T3關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)矩控制模式下，加載系統(tǒng)帶動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動至額定轉(zhuǎn)速，按照T?→T2→T?→…→Tg→T??給定轉(zhuǎn)矩指令，重復(fù)循環(huán)3次，記錄各個轉(zhuǎn)矩指令下關(guān)節(jié)的實際轉(zhuǎn)矩值。按公式(9)計算各個轉(zhuǎn)矩指令下的轉(zhuǎn)矩控制精度，取最大值作為關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)矩控制精度。式中：TR——轉(zhuǎn)矩控制精度；T——轉(zhuǎn)矩指令，單位為牛米(N·m);T,——第i次實際轉(zhuǎn)矩輸出值，單位為牛米(N·m);n——循環(huán)次數(shù)。5.6.4正階躍輸入位置響應(yīng)時間關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載。首先將關(guān)節(jié)控制到位置0,待關(guān)節(jié)穩(wěn)定后輸入由0到θx響應(yīng)曲線。正階躍輸入位置響應(yīng)曲線見圖4,讀取從階躍信號發(fā)出至關(guān)節(jié)位置達到0.90、的時間，重復(fù)上述試驗5次，取平均值即為關(guān)節(jié)的正階躍輸入位置響應(yīng)時間。圖4正階躍輸入位置響應(yīng)曲線5.6.5負階躍輸入位置響應(yīng)時間關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載。首先將關(guān)節(jié)控制到位置θx(除有特殊規(guī)定外，θ、取360°),待關(guān)節(jié)穩(wěn)定后輸入θ、到0的負階躍信號，并同步記錄關(guān)節(jié)位置響應(yīng)曲線。負階躍輸入位置響應(yīng)曲線見圖5,讀取從階躍信號發(fā)出至關(guān)節(jié)位置達到0.10、的時間，重復(fù)上述試驗5次，取平均值即為關(guān)節(jié)的負階躍輸入位置響應(yīng)時間。圖5負階躍輸入位置響應(yīng)曲線5.6.6正階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)速控制模式下，空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載。關(guān)節(jié)從靜止狀態(tài)開始，輸入0到額定轉(zhuǎn)速ny的正階躍轉(zhuǎn)速信號，并同步記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線。正階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線見圖6,讀取從階躍信號發(fā)出至關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速達到0.9nx的時間，重復(fù)上述試驗5次，取平均值即為關(guān)節(jié)的正階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間。GB/T43200—2023圖6正階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線5.6.7負階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)速控制模式下，空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載。首先將關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速控制到nx,待關(guān)節(jié)穩(wěn)定后，輸入nx到0的負階躍信號，并同步記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線。負階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線見圖7,讀取從階躍信號發(fā)出至關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速達到0.1nx的時間，重復(fù)上述試驗5次，取平均值即為關(guān)節(jié)的負階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間。圖7負階躍輸入轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線5.6.8正階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)矩控制模式下，加載系統(tǒng)帶動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動至額定轉(zhuǎn)速下。關(guān)節(jié)輸入由0到T、的正階躍信號，并同步記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線。正階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線見圖8,讀取從階躍信號發(fā)出至關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩達到0.9T、的時間，重復(fù)上述試驗5次，取平均值即為關(guān)節(jié)的正階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間。圖8正階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線5.6.9負階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)矩控制模式下，加載系統(tǒng)帶動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動至額定轉(zhuǎn)速下。首先將關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩控制到T、,待關(guān)節(jié)穩(wěn)定后，輸入由T、到0的負階躍信號，并同步記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線。負階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線見圖9,讀取從階躍信號發(fā)出至關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩達到0.1T、的時間，重復(fù)上述試驗5次，取平均值即為關(guān)節(jié)的負階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間。圖9負階躍輸入轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線5.6.10位置頻帶寬度關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載。首先將關(guān)節(jié)控制到位置0,輸入不同頻率的正弦波位置指令，幅值為θ(若無特殊情況，θ、取360°),頻率由低逐漸升高，并同步記錄關(guān)節(jié)位置曲線。隨著指令正弦波頻率的提高，關(guān)節(jié)位置曲線相對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大，而幅值逐漸減小。相位滯后增大至90°時的頻率作為關(guān)節(jié)90°相移的位置頻帶寬度，幅值減小至1/√2的頻率作為關(guān)節(jié)的一3dB位置頻帶寬度。5.6.11轉(zhuǎn)速頻帶寬度關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)速控制模式下，空載條件下或按照試驗要求加載某一恒定負載。關(guān)節(jié)輸入不同頻率的正弦波轉(zhuǎn)速指令，幅值為額定轉(zhuǎn)速，頻率由低逐漸升高，并同步記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速曲線。隨著指令正弦波頻率的提高，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速曲線相對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大，而幅值逐漸減小。相位滯后增大GB/T43200—2023至90°時的頻率作為關(guān)節(jié)90°相移的轉(zhuǎn)速頻帶寬度，幅值減小至1/√2的頻率作為關(guān)節(jié)的一3dB轉(zhuǎn)速頻帶寬度。5.6.12轉(zhuǎn)矩頻帶寬度關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)矩控制模式下，加載系統(tǒng)帶動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動至額定轉(zhuǎn)速。關(guān)節(jié)輸入不同頻率的正弦波轉(zhuǎn)矩指令，幅值為額定轉(zhuǎn)矩，頻率由低逐漸升高，并同步記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩曲線。隨著指令正弦波頻率的提高，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩曲線相對指令正弦波曲線的相位滯后逐漸增大，而幅值逐漸減小。相位滯后增大至90°時5.6.13旋轉(zhuǎn)角度范圍關(guān)節(jié)工作在位置控制模式下，輸入規(guī)定的最大位置指令和最小位置指令，讀取關(guān)節(jié)實際轉(zhuǎn)動的角度范圍。5.6.14轉(zhuǎn)速波動系數(shù)按照GB/T16439—2009中5.14給出的試驗方法，關(guān)節(jié)工作在轉(zhuǎn)速控制模式，在額定轉(zhuǎn)速、空載條件下，記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速曲線，找出最大轉(zhuǎn)速與最小轉(zhuǎn)速，按公式(10)計算關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)速波動系數(shù)：………(10)式中：Km——轉(zhuǎn)