马赛克驻极体轴承

多模态运动感知

用图案化驻极体实现旋转与振动信号的同时感知，并通过双傅里叶变换算法完全解耦，提高故障诊断的准确性。

Longwei, Duan · Xinhui, Mao · Yuxiang, Dong · Yu, Haiyang · Jiyuan, Zhang · Shuyu, Zhang · Yiqun, Gu · Yingwen, Li · Kaifeng, Ding · Zhiheng, Wang · Zhang, Xingxu · 常洪龙 · Tang, Lihua · 吴进 · 黄文彬 · 陶凯

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

旋转线性度

0.9999

振动线性度

0.9998

旋转灵敏度

7.48 rpm·Hz⁻¹

故障分类准确率

90.33 %

技术优势

旋转与振动同时感知

马赛克图案化驻极体对旋转和振动都敏感，一次测量即可获取两种运动信息，无需额外的传感器。

信号完全解耦

通过双傅里叶变换算法将旋转与振动的耦合信号彻底分离，避免信号串扰导致的状态误判。

高线性度

旋转和振动的线性度分别达到 R²=0.9999 和 R²=0.9998，传感器输出与运动状态高度线性相关，便于后续标定与信号处理。

故障分类准确率高

结合 LSTM 神经网络，在六关节机械臂上实现 90.33% 的故障分类准确率，适用于复杂动态系统的健康监测。

应用场景

• 机械故障诊断：用多模态信号提升轴承故障诊断的准确率，减少误报和漏报。
• 机器人状态监测：集成到机械臂关节中，实现运动过程中的实时状态监测与故障预警。
• 智能传感：提供旋转与振动的一体化感知方案，简化多传感器系统设计。
• 工业轴承监测：在工业旋转机械中实现轴承状态的连续监测，助力预测性维护。