第2章：执行器选择与优化

执行器是机器人的"肌肉"，直接决定了系统的力矩输出、响应速度和能量效率。本章深入探讨各类执行器的工作原理、选型准则和优化策略，重点分析电机-减速器集成系统的设计权衡。我们将从电磁学基础出发，逐步深入到系统级的热管理和控制带宽优化，为后续的动力学建模和控制算法设计奠定硬件基础。

2.1 电机类型：永磁同步电机(PMSM) vs BLDC vs 伺服 vs 准直驱

2.1.1 电机基础物理

机器人执行器的核心是电磁能量转换。洛伦兹力定律给出了基本关系：

$$\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})$$ 对于载流导体，力矩产生的基本方程为： $$\tau = k_t \cdot I$$ 其中 $k_t$ 是力矩常数，$I$ 是相电流。然而，实际电机的性能受到多个因素限制：

磁饱和：铁芯材料的 B-H 曲线非线性
铜损：$P_{copper} = I^2 R$，限制连续电流
铁损：涡流和磁滞损耗，随频率增加
机械损耗：轴承摩擦和风阻

2.1.2 永磁同步电机(PMSM)

PMSM 是高性能机器人的首选，具有高功率密度和效率。其特点：

转子结构：表贴式(SPM)或内置式(IPM)永磁体
反电动势波形：正弦波，需要矢量控制(FOC)
控制复杂度：需要转子位置反馈，通常采用编码器

力矩方程（dq坐标系）： $$\tau = \frac{3}{2}p[\lambda_m i_q + (L_d - L_q)i_d i_q]$$ 其中第二项是磁阻力矩，IPM电机可利用此项提高力矩密度。

2.1.3 无刷直流电机(BLDC)

BLDC 与 PMSM 物理结构相似，但控制策略不同：

反电动势波形：梯形波
控制方式：六步换向，实现简单
力矩脉动：约13%，高于PMSM的2-5%
成本效益：控制器成本低，适合低成本应用

换向时序关系：

霍尔位置  | H1 H0 H1 | 导通相位
---------|----------|----------
  001    |  0  0  1 |  U+V-
  011    |  0  1  1 |  U+W-
  010    |  0  1  0 |  V+W-
  110    |  1  1  0 |  V+U-
  100    |  1  0  0 |  W+U-
  101    |  1  0  1 |  W+V-

2.1.4 伺服电机系统

伺服系统是电机+编码器+驱动器的集成：

位置反馈精度：17-23位编码器（131072-8388608 CPR）
速度环带宽：典型1-3 kHz
位置环带宽：典型100-500 Hz
通信协议：EtherCAT、CANopen、Modbus

伺服调参的基本步骤：

电流环调节（最内环，10-20 kHz）
速度环调节（1-3 kHz）
位置环调节（100-500 Hz）
前馈补偿优化

2.1.5 准直驱方案

MIT Cheetah 推广的准直驱(Quasi-Direct Drive)方案：

减速比：6:1 到 10:1（远低于传统50-100:1）
反驱性：优秀，可实现力控制
带宽：>100 Hz力控制带宽
效率链：电机效率90% × 传动效率95% ≈ 85%

关键设计参数： $$\text{Motor Constant} = \frac{k_t}{\sqrt{R}} \propto \frac{\tau_{continuous}}{\sqrt{P_{copper}}}$$ 优化目标是最大化电机常数，同时保证：

转动惯量匹配：$J_{motor} \cdot N^2 \approx J_{load}$
热容量足够：连续功率 < 散热能力

2.2 永磁体材料：钕铁硼 vs 钐钴

2.2.1 材料特性对比

永磁体是PMSM/BLDC的核心，其性能直接影响电机性能：

| 参数 | 钕铁硼(NdFeB) | 钐钴(SmCo) |

参数	钕铁硼(NdFeB)	钐钴(SmCo)
剩余磁感应强度 $B_r$	1.2-1.5 T	0.9-1.15 T
矫顽力 $H_c$	900-2000 kA/m	650-2000 kA/m
最大磁能积 $(BH)_{max}$	250-450 kJ/m³	150-250 kJ/m³
居里温度	310-350°C	720-800°C
温度系数	-0.12%/°C	-0.035%/°C
耐腐蚀性	差，需镀层	优秀
成本	中等	高

2.2.2 温度特性与退磁曲线

永磁体的工作点分析至关重要。退磁曲线第二象限的斜率（回复磁导率）： $$\mu_{rec} = \frac{B_r}{H_c}$$ 温度升高导致的退磁风险：

可逆退磁：温度恢复后磁性恢复
不可逆退磁：超过拐点，永久损失
完全退磁：超过居里温度

设计安全裕度： $$B_{operating} > B_{knee} \times 1.5$$ 其中 $B_{knee}$ 是退磁曲线拐点。

2.2.3 磁路设计优化

Halbach阵列可提高气隙磁密： $$B_{gap} = B_r \cdot \frac{1 - e^{-2\pi h/\lambda}}{1 + e^{-2\pi h/\lambda}}$$ 其中 $h$ 是磁体厚度，$\lambda$ 是阵列周期。

2.3 谐波减速器原理与失效模式

2.3.1 工作原理

谐波减速器利用柔性元件的弹性变形传递运动：

波发生器（Wave Generator）：椭圆凸轮+柔性轴承
柔轮（Flexspline）：薄壁柔性齿轮
刚轮（Circular Spline）：刚性内齿圈

减速比计算： $$i = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_1}$$ 其中 $Z_1$ 是柔轮齿数，$Z_2$ 是刚轮齿数。典型值：$Z_1=100$，$Z_2=102$，得 $i=50:1$。

2.3.2 性能特性

谐波减速器的独特优势：

零背隙：<1 arcmin，优于行星齿轮
高减速比：30:1 到 320:1 单级
扭转刚度：非线性，随负载增加

扭转刚度模型： $$K(\theta) = K_0 + K_1|\theta|$$ 其中 $K_0$ 是初始刚度，$K_1$ 是非线性系数。

2.3.3 失效模式分析

主要失效模式及预防：

柔轮疲劳断裂 - 原因：循环应力超过疲劳极限 - 预防：控制负载，避免冲击 - 寿命估算：$N = C \cdot (\sigma_{max})^{-b}$
齿面磨损 - 原因：润滑不良或过载 - 监测指标：传动误差增大 - 预防：定期更换润滑脂
波发生器轴承失效 - 原因：高速旋转疲劳 - 症状：噪音增大，温升异常 - 预防：限制输入转速 <3000 rpm
共振破坏 - 危险频率：$f_{critical} = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{K}{J}}$ - 预防：避开共振区间运行

2.4 传动系统对比：谐波 vs 行星齿轮 vs 摆线针轮

2.4.1 行星齿轮减速器

行星齿轮的力矩分配： $$\tau_{out} = \tau_{in} \cdot i \cdot \eta$$ 其中效率 $\eta$ 典型值95-98%。

多级串联时： $$i_{total} = \prod_{k=1}^{n} i_k, \quad \eta_{total} = \prod_{k=1}^{n} \eta_k$$ 设计要点：

载荷均衡：浮动太阳轮或行星架
噪音控制：斜齿轮降噪，但增加轴向力
背隙控制：预紧或双联结构

2.4.2 摆线针轮减速器

摆线传动的独特机理：

摆线方程（参数形式）： $$\begin{cases} x = r(\theta - \sin\theta) \\ y = r(1 - \cos\theta) \end{cases}$$ 优势：

高减速比：单级可达119:1
高刚度：多齿同时啮合
抗冲击：过载时打滑保护

劣势：

制造精度要求高
输出轴偏心补偿复杂
效率略低于行星齿轮

2.4.3 综合对比与选型准则

| 特性 | 谐波 | 行星齿轮 | 摆线针轮 |

特性	谐波	行星齿轮	摆线针轮
减速比范围	30-320	3-100	10-119
背隙	<1'	3-15'	1-3'
效率	70-85%	95-98%	90-95%
扭转刚度	中等	高	高
抗冲击性	差	好	优秀
成本	高	低	中
寿命	10000h	20000h	15000h

选型决策树：

需要零背隙？
├─是→ 谐波减速器
└─否→ 需要高效率？
      ├─是→ 行星齿轮
      └─否→ 需要抗冲击？
            ├─是→ 摆线针轮
            └─否→ 成本优先→行星齿轮

2.5 液压执行器：阀控 vs 泵控系统

2.5.1 液压系统基础

液压系统利用帕斯卡定律实现力的放大： $$F_2 = F_1 \cdot \frac{A_2}{A_1}$$ 功率密度优势明显：

液压：3-7 kW/kg
电机：0.5-2 kW/kg

基本流量-压力关系： $$Q = C_d A \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}$$

2.5.2 阀控系统

阀控系统通过伺服阀调节流量：

伺服阀传递函数： $$\frac{Q(s)}{U(s)} = \frac{K_v}{1 + 2\zeta\omega_n s + s^2/\omega_n^2}$$ 其中 $\omega_n$ 是自然频率（典型50-200 Hz），$\zeta$ 是阻尼比。

优点：

响应快速（<10ms）
控制精度高
多执行器共享泵源

缺点：

能效低（节流损失大）
发热严重
需要冷却系统

2.5.3 泵控系统

泵控系统通过变量泵直接控制：

斜盘式变量泵的排量控制： $$V = V_{max} \cdot \sin(\alpha)$$ 其中 $\alpha$ 是斜盘倾角。

能效分析：

阀控效率：25-35%
泵控效率：60-75%

动态响应限制：

斜盘惯量大，带宽低（5-20 Hz）
适合位置控制，不适合力控制

2.5.4 液压执行器设计

波士顿动力Atlas的液压设计要点：

定制阀块：集成化减少管路
蓄能器：吸收压力脉动，提供瞬时功率
伺服阀选型：MOOG或Parker高频响阀
密封设计：低摩擦密封提高效率

液压缸推力计算： $$F = P \cdot A - F_{friction} - F_{backpressure}$$ 泄漏模型（层流）： $$Q_{leak} = \frac{\pi d h^3 \Delta P}{12 \mu L}$$

2.6 域控制器与三电系统

2.6.1 域控制器架构

现代机器人采用域控制器集中管理：

         主控制器
            |
    --------+--------
    |               |
运动域控制器    感知域控制器
    |               |
[电机1-n]      [相机,激光雷达]

通信带宽需求：

电机控制：1-10 kHz更新率
每轴数据：位置(4B) + 速度(4B) + 电流(4B) = 12B
20轴系统：20×12B×10kHz = 2.4 MB/s

2.6.2 电机驱动器设计

三相逆变器拓扑：

    DC+
     |

     |
   |---|---|
   | Q1| Q3| Q5
   |---|---|---|

     U   V   W  → 电机
   |---|---|---|
   | Q2| Q4| Q6

   | Q2| Q4| Q6
   |---|---|
     |

    DC-

SVPWM调制的电压利用率： $$V_{line-max} = \frac{V_{DC}}{\sqrt{3}} \times 1.15$$ 比SPWM提高15%。

2.6.3 电池管理系统(BMS)

电池选型考虑：

能量密度：180-260 Wh/kg (锂电池)
功率密度：1-3 kW/kg
循环寿命：1000-3000次@80% DOD

SOC估算（扩展卡尔曼滤波）： $$\begin{cases} SOC_{k+1} = SOC_k - \frac{\eta I \Delta t}{Q_{nom}} \\ V_{k} = OCV(SOC_k) - I_k R_{int} \end{cases}$$ 热管理需求： $$P_{heat} = I^2 R_{int} + P_{switching}$$ 电池温度需控制在15-35°C范围。

2.7 反驱性(Backdrivability)与力控制

2.7.1 反驱性定义与度量

反驱性定义为输出端施加力矩时输入端的响应能力：

反驱力矩： $$\tau_{backdrive} = \frac{\tau_{output}}{i \cdot \eta_{reverse}}$$ 其中 $\eta_{reverse}$ 是反向效率，通常远低于正向效率。

反驱性指标： $$\text{Backdrivability} = \frac{\eta_{forward} \cdot \eta_{reverse}}{\eta_{forward} + \eta_{reverse}}$$ 理想值接近1，实际系统：

准直驱：0.7-0.9
谐波减速：0.1-0.3
蜗轮蜗杆：<0.01（自锁）

2.7.2 提高反驱性的设计策略

降低减速比：准直驱方案
减少摩擦：精密轴承，优化预紧
补偿控制：摩擦力观测与补偿
串联弹性：SEA增加柔顺性

摩擦力模型（LuGre模型）： $$F_f = \sigma_0 z + \sigma_1 \dot{z} + \sigma_2 \dot{x}$$ 其中 $z$ 是鬃毛变形，需要在线辨识。

2.7.3 力控制实现

阻抗控制律： $$\tau = J^T[K_p(x_d - x) + K_d(\dot{x}_d - \dot{x}) + F_d]$$ 导纳控制（位置控制型）： $$M\ddot{x} + D\dot{x} + Kx = F_{ext}$$ 稳定性条件（Hogan）： $$Z_{robot} + Z_{env} > 0$$ 即机器人阻抗与环境阻抗之和必须为正。

2.8 热管理与连续扭矩限制

2.8.1 热源分析

电机发热的主要来源：

铜损（占60-70%）： $$P_{cu} = I^2 R = \frac{\tau^2 R}{k_t^2}$$
铁损（占20-30%）： $$P_{fe} = P_{hyst} + P_{eddy} = k_h f B^{1.6} + k_e f^2 B^2$$
机械损耗（占5-10%）： $$P_{mech} = P_{bearing} + P_{windage}$$ 总损耗功率： $$P_{loss} = P_{cu} + P_{fe} + P_{mech}$$

2.8.2 热模型与温升计算

集总参数热模型： $$C_{th} \frac{dT}{dt} = P_{loss} - \frac{T - T_{amb}}{R_{th}}$$ 稳态温升： $$\Delta T_{ss} = P_{loss} \cdot R_{th}$$ 其中：

$C_{th}$：热容量 [J/K]
$R_{th}$：热阻 [K/W]
$T_{amb}$：环境温度

时间常数： $$\tau_{thermal} = R_{th} \cdot C_{th}$$ 典型值：小型电机5-10分钟，大型电机20-60分钟。

2.8.3 连续扭矩限制

连续扭矩由温升限制决定： $$\tau_{continuous} = k_t \sqrt{\frac{T_{max} - T_{amb}}{R_{th} \cdot R}}$$ 其中 $T_{max}$ 是绕组最高允许温度（通常130-180°C）。

短时过载能力： $$\tau_{peak} = \tau_{continuous} \cdot \sqrt{\frac{t_{thermal}}{t_{peak}}}$$ 典型过载系数：2-3倍，持续1-10秒。

2.8.4 散热优化策略

自然对流： $$h_{conv} = 1.42 \left(\frac{\Delta T}{L}\right)^{0.25}$$ 典型：5-25 W/m²K
强制风冷： $$h_{forced} = 10.45 - v + 10\sqrt{v}$$ 其中 $v$ 是风速 [m/s]
液冷系统： - 冷却液流量：$\dot{m} = \frac{P_{loss}}{c_p \Delta T}$ - 压降：$\Delta P = f \frac{L}{D} \frac{\rho v^2}{2}$
相变冷却：利用相变材料(PCM)吸收瞬时热量

散热器设计： $$R_{th,heatsink} = \frac{1}{h A \eta_{fin}}$$ 其中 $\eta_{fin}$ 是翅片效率。

2.9 案例研究：MIT Mini Cheetah准直驱设计

2.9.1 设计理念

MIT Mini Cheetah采用准直驱方案的动机：

高带宽力控制（>100 Hz）
优秀的反驱性
简化机械结构
降低成本

关键参数：

电机：自研低惯量PMSM
减速比：6:1（腿部），9:1（髋部）
峰值扭矩：17 Nm（腿部），23 Nm（髋部）
质量：0.43 kg/执行器

2.9.2 电机优化

电机设计的创新点：

低惯量转子： $$J_{rotor} = 2.8 \times 10^{-5} kg \cdot m^2$$ 采用薄壁结构和高强度磁体
高电机常数： $$k_m = \frac{k_t}{\sqrt{R}} = 0.125 \frac{Nm}{\sqrt{W}}$$
热管理： - 定子灌封提高导热 - 铝制外壳作为散热器 - 连续功率：90W

2.9.3 控制策略

力矩控制环： $$\tau = K_p(\theta_d - \theta) + K_d(\dot{\theta}_d - \dot{\theta}) + \tau_{ff}$$ 电流环带宽：40 kHz 位置环带宽：1 kHz

前馈补偿：

重力补偿
摩擦补偿
惯量补偿

2.9.4 性能评估

实测性能指标：

力控带宽：>200 Hz
位置精度：<0.1°
效率：>80%（包含驱动器）
成本：<$500/执行器

对比传统方案（谐波减速器）：

成本降低60%
重量减轻40%
力控带宽提高10倍
位置精度略有下降

2.10 高级话题：串联弹性执行器(SEA)与变刚度执行器(VSA)

2.10.1 串联弹性执行器(SEA)

SEA在电机与负载间串联弹簧：

动力学模型： $$\begin{cases} I_m \ddot{\theta}_m = \tau_m - k_s(\theta_m - \theta_l) \\ I_l \ddot{\theta}_l = k_s(\theta_m - \theta_l) - \tau_{ext} \end{cases}$$ 力矩估算： $$\tau = k_s(\theta_m - \theta_l)$$ 优势：

无需力传感器
储能能力（爆发力）
天然柔顺性

设计要点：

弹簧刚度选择：$\omega_n = \sqrt{k_s/I_l} \approx 10-30 Hz$
弹簧线性度：<5%非线性
疲劳寿命：>10^7次循环

2.10.2 变刚度执行器(VSA)

VSA可在线调节刚度：

典型机构：

拮抗式：两个电机拮抗控制
凸轮式：改变力臂调节刚度
杠杆式：改变支点位置

刚度调节范围：10:1到100:1

控制策略： $$\begin{cases} \tau = \tau_1 + \tau_2 \\ k = \frac{\partial \tau}{\partial \theta} = k_0 + \alpha(\tau_1 - \tau_2) \end{cases}$$ 应用场景：

人机协作（安全性）
动态运动（能量存储）
不确定环境（适应性）

2.10.3 设计权衡

| 方案 | 复杂度 | 成本 | 带宽 | 效率 | 适用场景 |

方案	复杂度	成本	带宽	效率	适用场景
刚性	低	低	高	高	精确位置控制
SEA	中	中	中	中	力控制、冲击吸收
VSA	高	高	低	低	人机交互、适应性
准直驱	低	中	高	高	高动态、力控制

本章小结

本章系统介绍了机器人执行器的选择与优化策略：

核心概念：

电机类型选择：PMSM性能最优，BLDC成本效益好，伺服系统集成度高，准直驱方案平衡性能与成本
永磁材料：钕铁硼性能强但温度敏感，钐钴稳定但成本高
减速器权衡：谐波零背隙但效率低，行星齿轮高效但有背隙，摆线针轮抗冲击强
液压系统：阀控响应快但效率低，泵控效率高但带宽有限
反驱性：准直驱>谐波>蜗轮蜗杆，直接影响力控制性能
热管理：连续扭矩受温升限制，需要综合散热设计

关键公式：

电机力矩：$\tau = k_t \cdot I$
热稳态温升：$\Delta T = P_{loss} \cdot R_{th}$
反驱性指标：$\text{Backdrivability} = \frac{\eta_f \cdot \eta_r}{\eta_f + \eta_r}$
SEA力矩估算：$\tau = k_s(\theta_m - \theta_l)$

设计准则：

根据应用需求选择执行器类型
平衡性能、成本、复杂度
考虑系统级优化，而非单一组件
重视热管理和长期可靠性

练习题

基础题

习题2.1 某PMSM电机的力矩常数$k_t = 0.1$ Nm/A，相电阻$R = 0.5$ Ω。若要输出2 Nm的连续力矩，计算铜损功率。

提示：使用$P_{cu} = I^2R$和$\tau = k_t I$的关系。

答案

由$\tau = k_t I$得：$I = \tau/k_t = 2/0.1 = 20$ A

铜损功率：$P_{cu} = I^2R = 20^2 \times 0.5 = 200$ W

这说明即使是相对较小的2 Nm连续力矩，也需要200W的散热能力。

习题2.2 谐波减速器的柔轮齿数为200，刚轮齿数为202。计算减速比，并解释为什么输出方向与输入相反。

提示：使用减速比公式$i = (Z_2 - Z_1)/Z_1$。

答案

减速比：$i = (202 - 200)/200 = 2/200 = 1/100 = 100:1$

输出方向相反是因为：

波发生器每转一圈，柔轮相对刚轮反向转动2个齿
减速比为正值表示反向
若需同向，可固定柔轮，输出从刚轮取出

习题2.3 某机器人关节需要50 Nm峰值力矩，5 Nm连续力矩。现有电机峰值力矩2 Nm，连续力矩0.5 Nm。设计减速比并分析是否满足要求。

提示：考虑峰值和连续两个约束条件。

答案

峰值力矩要求：$i_{peak} = 50/2 = 25:1$ 连续力矩要求：$i_{cont} = 5/0.5 = 10:1$

需要选择$i = 25:1$以满足峰值要求。

验证连续力矩：$\tau_{cont} = 0.5 \times 25 \times \eta$ 假设效率$\eta = 0.8$：$\tau_{cont} = 10$ Nm > 5 Nm ✓

结论：选择25:1减速比，两个要求都满足。

习题2.4 某电机在环境温度25°C下运行，热阻$R_{th} = 2$ K/W，最高允许温度150°C。计算最大允许损耗功率。

提示：使用稳态温升公式。

答案

最大温升：$\Delta T_{max} = 150 - 25 = 125$ K

最大损耗功率：$P_{max} = \Delta T_{max}/R_{th} = 125/2 = 62.5$ W

这个功率包括铜损、铁损和机械损耗的总和。

挑战题

习题2.5 设计一个轮足机器人的膝关节执行器。要求：最大力矩100 Nm，连续力矩20 Nm，响应带宽>50 Hz，具备一定反驱性。对比分析谐波减速器方案和准直驱方案，给出推荐方案及理由。

提示：考虑带宽、反驱性、成本、复杂度等多个因素。

答案

谐波减速器方案：

选择4 Nm电机 + 50:1谐波减速器
峰值力矩：4 × 50 × 0.8 = 160 Nm ✓
连续力矩：0.8 × 50 × 0.8 = 32 Nm ✓
带宽：受减速器柔性限制，约20-30 Hz ✗
反驱性：差，效率<30% ✗
成本：高（谐波减速器昂贵）

准直驱方案：

选择12 Nm电机 + 10:1行星齿轮
峰值力矩：12 × 10 × 0.95 = 114 Nm ✓
连续力矩：2.5 × 10 × 0.95 = 23.75 Nm ✓
带宽：>100 Hz ✓
反驱性：良好，效率>70% ✓
成本：中等

常见陷阱与错误

电机选型错误 - 陷阱：只看峰值力矩，忽略连续力矩 - 后果：过热停机或烧毁 - 预防：详细热分析，留足裕量
减速器背隙忽视 - 陷阱：高精度编码器配低质量减速器 - 后果：定位精度差，振荡 - 预防：选择零背隙或预紧方案
惯量失配 - 陷阱：电机惯量<<负载反射惯量 - 后果：响应慢，易振荡 - 预防：惯量比控制在1:1到1:10
通信带宽不足 - 陷阱：多轴同步控制时总线拥塞 - 后果：控制延迟，不同步 - 预防：选择EtherCAT等实时总线
热设计不足 - 陷阱：按峰值功率设计散热 - 后果：连续运行过热 - 预防：按RMS功率+安全系数设计
电磁兼容问题 - 陷阱：PWM开关噪声干扰传感器 - 后果：测量噪声，控制不稳 - 预防：屏蔽、滤波、接地设计

最佳实践检查清单

执行器选型检查

[ ] 峰值和连续力矩都满足要求
[ ] 速度范围覆盖应用需求
[ ] 惯量匹配合理（1:1到1:10）
[ ] 效率满足能耗要求
[ ] 成本在预算内

热设计检查

[ ] 计算最坏情况下的发热功率
[ ] 散热方案能处理连续功率
[ ] 温度传感器布置合理
[ ] 有过热保护机制
[ ] 考虑环境温度变化

控制系统检查

[ ] 编码器分辨率足够
[ ] 通信带宽满足更新率
[ ] 电流环、速度环、位置环依次调试
[ ] 前馈补偿提高动态性能
[ ] 安全限位和急停设计

机械集成检查

[ ] 安装接口标准化
[ ] 线缆管理不影响运动
[ ] 密封等级满足环境要求
[ ] 维护保养方便
[ ] 备件可获得性

可靠性检查

[ ] MTBF满足要求
[ ] 关键件有冗余
[ ] 故障模式分析(FMEA)
[ ] 加速寿命测试
[ ] 现场可更换单元(FRU)设计