[发明专利]基于EEMD-HT-峭度分析的工业机器人关节电流信号异常检测方法

权利要求书

1.基于EEMD-HT-峭度分析的工业机器人关节电流信号异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别采集工业机器人第i个关节的A相电流监测信号i_A_monitor、工业机器人第i个关节的A相电流基准信号i_A_base、工业机器人第i个关节的B相电流监测信号i_B_monitor、工业机器人第i个关节的B相电流基准信号i_B_base，i＝1,2,3...β，β为工业机器人的关节总数，A相和B相为U、V、W三相中的任意两相；

(2)使用自相关分析方法分别获取i_A_monitor、i_A_base、i_B_monitor、i_B_base的周期的数据点数M，通过周期的数据点数M对i_A_monitor、i_A_base、i_B_monitor、i_B_base进行数据分割，并当最后一段的信号不完整时去除最后一段的信号，得到总周期数都为N的i_A_monitor_D、i_A_base_D、i_B_monitor_D、i_B_base_D；

(3)以i_A_base_D为基准消除i_A_monitor_D与i_A_base_D之间的相位差得到i_A_monitor_D_R，同时以i_B_base_D为基准消除i_B_monitor_D与i_B_base_D之间的相位差得到i_B_monitor_D_R；

(4)按周期对SIGNAL进行处理，得到峭度指标集合Q_G＝{Q₁,Q₂…,Q_N}，Q_z为SIGNAL的第z个周期对应的峭度指标，z＝1,2,…N，SIGNAL为i_A_monitor_D_R、i_B_monitor_D_R、i_A_base_D或i_B_base_D；

当i_monitor_D_R对应的Q_G中存在Q_z小于i_base_D对应的Q_G中的最小值，或大于i_base_D对应的Q_G中的最大值时，则工业机器人关节状态判定为异常，反之，则工业机器人关节状态判定为正常；i_monitor_D_R为i_A_monitor_D_R，i_base_D为i_A_base_D，或者，i_monitor_D_R为i_B_monitor_D_R，i_base_D为i_B_base_D；

对SIGNAL的第z个周期进行处理步骤如下：

(a)使用EEMD方法对SIGNAL的第z个周期进行分解降噪处理，获取IMF真分量C_{r_max}(t)；

(b)利用以下公式对C_{r_max}(t)进行希尔伯特变换得到H[C_{r_max}(t)]后，对H[C_{r_max}(t)]取绝对值得到C_{r_max}(t)的包络信号E_C(t)；

式中，t为时间，t＝1,2,..v，v为SIGNAL的第z个周期的时间序列的长度；C_{r_max}(τ)为t＝τ时刻的C_{r_max}(t)的值；

(c)利用以下公式由E_C(t)计算得到峭度指标Q_z：

式中，为E_C(t)的平均值。

2.根据权利要求1所述的基于EEMD-HT-峭度分析的工业机器人关节电流信号异常检测方法，其特征在于，步骤(1)中，采集采用将工业机器人控制柜中伺服电机的A、B相线缆穿过电流互感器的方式。

3.根据权利要求1所述的基于EEMD-HT-峭度分析的工业机器人关节电流信号异常检测方法，其特征在于，步骤(1)中，采集时的采样频率为5k～10k Hz。