基于DOE方法的射击机器人发射机构测试性能影响因素分析

摘要

为克服常见射击机器人存在的弹丸打击准确性不高、发射波动性大等问题,以摩擦轮发射机构为研究对象,提出一种基于试验设计(Design of Experiment,DOE)方法的射击机器人发射机构性能设计和分析方法。首先,通过分析发射机构运动关系,利用赫兹接触理论建立弹丸发射加速度模型,确定摩擦轮的半径、材料属性和单边最大过盈量三个可控因素,筛选出试验影响因子。其次,对三个可控因素进行试验设计并建立因素影响模型,进行发射机构影响因素的参数优化。同时,通过方差分析法验证摩擦轮的材料和单边最大过盈量对弹丸发射影响的显著性;最后,对设计的参数进行可测试性分析,测试不同的试验条件下弹丸发射性能水平。实验结果表明弹丸发射初速度达到28m/s,命中静止目标的概率为97%,在满足设定的弹丸发射指标要求前提下,保证了射击机器人的发射准确性和稳定性。