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刀库及机械手换刀在成功与失败之间具有多种中间工作状态，为真实描述其性能衰退过程，必需采用多态系统可靠性理论进行建模和分析。结合可靠性试验、性能测试所得数据，进行刀库及机械手分系统状态定义，并采用Markov随机过程理论进行分系统状态概率的计算，以及通用生成函数（UGF）的方法构造了系统多态可靠性模型，给出了一定需求条件下性能可靠性的评估公式，该方法易于理解，弥补了刀库及机械手传统二态可靠性分析的不足。