CN105763705A - 一种用于手机测试的双指机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于手机测试的双指机械手，包括工作台、设置在工作台上的一个以上的夹具、与每个夹具对应的一个以上的侧按键动作机构、双指机构和主控制器。双指机构包括双层框体、顶层工作头、底层工作头、四个X轴触碰开关和两个Y轴触碰开关。顶层工作头和底层工作头上分别设有一个朝向相同的‘г’形支架，以及设置在‘г’形支架底端的触屏舵机，或设置在‘г’形支架上的触碰操作机构。其整体结构设计合理，装夹方便，集测试手机供电、网络连接、云端平台控制、按压和滑动测试过程于一身，测试效率高、测试灵活，测试过程可靠，满足了智能手机的全面测试需要，适合在各种办公环境下测试使用。

Description

一种用于手机测试的双指机械手

技术领域

本发明涉及一种测试用机械手，特别涉及一种双层结构设计、舵机独立驱动的用于手机测试的双指机械手，属于自动控制设备领域。

背景技术

在手机上市前，都需要对手机的操作系统、操作界面、物理性能进行相应地功能测试，以确保使用可靠性和有效性。目前，针对智能手机在需要纯屏幕点击测试用例中所采用的机械手主要为多轴机械手，如：EPSON产线机器人、轨道结构机器人等，其基本款虽能完成一定的手机测试功能，但受前期开发和需求的限制，其缺点也较为突出，不能充分满足现代智能手机的测试需要，具体表现在：

1、EPSON产线机器人以及轨道结构机器人的机械手本身不带双指功能，测试范围和测试习惯受到严重影响，不能满足全面测试需要，测试成本较高。

2、EPSON产线机器人和轨道结构机器人的机械手都为独立执行机构，必须外置PC才能工作，操作人员必须在本地录入脚本进行操作，局限性较大，不能提供远程操作的解决方案，与现代高智能手机测试过程不相匹配。

3、测试手机装夹和对侧按键的操作测试过程较为繁琐，两种类型的机器人都需要专业工具和较为复杂的调整设置才可完成，测试过程不便，灵活性较差。

4、在EPSON产线机器人和轨道结构机器人系统中，都没有考虑为测试手机供电的问题，经常会因为测试手机没电，而使长时间、连续测试过程终止，并且两种系统都不能进行外部功能扩展，影响测试全面性和灵活性。

随着智能手机研发更新过程的加快，对智能手机进行高效、全面的测试就成为手机定型生产和质量保证的一个关键。而如何全面满足智能手机测试需要，消除上述测试装置在使用中的不足，改善智能手机测试系统，就成为本发明想要解决的主要问题。

发明内容

鉴于上述现有情况和不足，本发明旨在提供一种测试灵活、使用方便、通用性好并可满足智能手机操作习惯的测试用双指机械手，以提高测试效率和测试准确性，降低测试成本，改善测试过程。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于手机测试的双指机械手，包括一个板状工作台、设置在工作台上的一个以上的夹具、与每个夹具对应的一个以上的侧按键动作机构、一个双指机构，以及与双指机构和侧按键动作机构信号连通的主控制器。主控制器上设有手机充电电源接口、网络接口和USB接口。侧按键动作机构固定在工作台上，侧按键动作机构包括按键舵机和连接在按键舵机输出轴上的按键操作指。双指机构包括一个双层框体，分别设置在双层框体顶层和底层的可X轴、Y轴行走的顶层工作头和底层工作头，以及用于确定顶层工作头和底层工作头起始位的四个X轴触碰开关和两个Y轴触碰开关。顶层工作头和底层工作头上分别设有一个沿着Y轴方向、朝向相同的‘г’形支架和设置在‘г’形支架底端的触屏舵机；所述触屏舵机的输出轴上连接有覆盖导电橡胶的指针型操作指。四个X轴触碰开关两两设置在两个‘г’形支架的左右两侧，两个Y轴触碰开关分别与两个‘г’形支架相对应并分别设置在双层框体的顶层和底层框体上。

一种用于手机测试的双指机械手，还包括一个固定在双层框体上、带有支架的摄像头，摄像头位于夹具的上方，摄像头通过导线与主控制器连通。

夹具为开放式夹具，开放式夹具包括四个独立的支撑台，支撑台固定在工作台上，四个支撑台的顶面分别设有可与被测试手机四个角部配合支撑的凹台。支撑台为塑钢泥。

两个指针型操作指分别位于顶层工作台‘г’形支架和底层工作台‘г’形支架的前、后端面上，并且高度一致。

触屏舵机的输出轴保持水平，两个指针型操作指沿着垂直面做旋转运动。

一种用于手机测试的双指机械手，包括一个板状工作台、设置在工作台上的一个以上的夹具、与每个夹具对应的一个以上的侧按键动作机构、一个双指机构，以及与双指机构和侧按键动作机构信号连通的主控制器。主控制器上设有手机充电电源接口、网络接口和USB接口。侧按键动作机构固定在工作台上，侧按键动作机构包括按键舵机和连接在按键舵机输出轴上的按键操作指。双指机构包括一个双层框体，分别设置在双层框体顶层和底层的可X轴、Y轴行走的顶层工作头和底层工作头，以及用于确定顶层工作头和底层工作头起始位的四个X轴触碰开关和两个Y轴触碰开关。顶层工作头和底层工作头上分别设有一个沿着Y轴方向、朝向相同的‘г’形支架和设置在‘г’形支架上的触碰操作机构。触碰操作机构包括触碰舵机、连接在触碰舵机输出轴上的触碰操作指、螺杆、弹簧和水平支架。水平支架固定在‘г’形支架上，水平支架上设有两个竖直方向的通孔。螺杆穿过弹簧和两个通孔支撑在水平支架上，螺杆下端设有定位螺母，螺杆顶端与触碰操作指相对应。四个X轴触碰开关两两设置在两个‘г’形支架的左右两侧，两个Y轴触碰开关分别与两个‘г’形支架相对应并分别设置在双层框体的顶层和底层框体上。

一种用于手机测试的双指机械手，还包括一个固定在双层框体上、带有支架的摄像头，摄像头位于夹具的上方，摄像头通过导线与主控制器连通。

夹具为开放式夹具，开放式夹具包括四个独立的支撑台，支撑台固定在工作台上，四个支撑台的顶面分别设有可与被测试手机四个角部配合支撑的凹台。支撑台为塑钢泥。

本发明所述的一种用于手机测试的双指机械手的有益效果包括：

1、集待测试手机供电、网络连接、云平台控制、按压和滑动测试操作于一身，保证了测试的可靠性，实现了双指的触碰或滑动操作，以及针对待测试手机侧面按键的按压测试，测试灵活性和全面性明显提高；

2、占地面积小，操作简单，可直接摆放在桌面上进行测试使用，并可对多个待测试手机进行同时测试，测试效率高、速度快；

3、利用待测试手机在支撑台上进行预先的凹台嵌压成型，使制成的支撑台可有效满足稳定支撑和装夹待测试手机的需要，简化了待测试手机的装夹过程，降低了开放式夹具的制作成本，同时，还可满足曲面手机的测试装夹需要；

4、设置在顶层工作台‘г’形支架和底层工作台‘г’形支架前、后端面上的两个指针型操作指，可有效提高操作指的操作空间，满足不同位置和屏幕大小的手机测试操作需要，同时，两个指针型操作指的操作方向相反，使屏幕操作过程更符合人体的双指操作，确保了测试过程和测试操作的准确性和可靠性；

5、设置在‘г’形支架上的触碰操作机构高度可调，利用简单触碰屏幕过程实现手机测试，同时，还可满足大力量触碰屏幕的测试需要，扩大测试范围；

6、利用网络接口与云端平台可以进行远程任务下发，使测试过程可在无人值守的情况下正常进行，提高了测试效率和测试灵活性；

7、在工作台上可以同时固定相同型号或不同型号手机的多个对应支撑台，方便了手机的装夹和测试，使日常测试过程更简单、更快捷；

8、利用摄像头或主控制器上USB接口进行测试过程手机屏幕图像的采集，为手机的性能测试和图像操作比对提供了方便；

9、整体结构简单，维护方便，体积小，重量轻，易于搬运和组装，适合在各种办公环境下测试使用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1中B向的局部放大示意图；

图3为图1中A向的局部放大示意图；

图4为本发明中触碰操作机构的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、图2、图3和图4对本发明所述的一种用于手机测试的双指机械手作进一步的详细描述：

本发明所述的一种用于手机测试的双指机械手，包括一个工作台4、一套夹具、三套侧按键动作机构16、一套双指机构、一个摄像头5和一个主控制器8。

工作台4为板状，板状工作台4用于支撑夹具，并为手机测试过程提供一个平稳的工作平台。

夹具为开放式夹具，开放式夹具不需要对待测试手机2进行固定，只需将待测试手机2放置在夹具上即可。本例中，设置在工作台4上的开放式夹具为一套，一套开放式夹具包括四个独立的支撑台3，四个独立的支撑台3采用塑钢泥制成，并通过粘接方式直接粘在工作台4上。四个独立支撑台3的顶面设有可与待测试手机四个角部相配合的凹台，凹台在前期采用与待测试手机四个角部直接嵌压成型的方式制成，从而在待测试手机2从上方放入四个凹台时，四个凹台可以简单、快速的与待测试手机2形成配合装夹，避免了其它夹具带来的制作和装夹过程繁琐的问题，比传统金属夹具成本大幅降低。另外，采用这种角部支撑的方式，还可对背面为弧面或者有凸出组件的待测试手机形成一个悬空并且稳定的支撑平台，保证了夹具的适用性和使用灵活性。当然，为提高测试效率，在工作台4上还可同时固定多套开放式夹具，以形成多部待测试手机2的同时在线测试。

三套侧按键动作机构16分别固定在工作台4上并且位于待测试手机2的下方，侧按键动作机构16包括按键舵机和连接在按键舵机输出轴上的按键操作指。三个按键操作指分别对应待测试手机2的电源键、音量+和音量-键，以形成对待测试手机2上相应位置按键的按压测试。由于四个独立支撑台3抬高了待测试手机2下方的空间，使侧按键动作机构16的安装和使用更方便，不会影响待测试手机2上方双指机构的运行和操作，而侧按键动作机构16的安装数量和位置也可根据不同手机的测试需要进行对应位置和数量的安装。

双指机构包括一个双层框体1，一个设置在双层框体顶层的可X轴和Y轴行走的顶层工作头12，一个设置在双层框体底层的可X轴和Y轴行走的底层工作头13，以及用于确定顶层工作头12和底层工作头13起始位的四个X轴触碰开关9和两个Y轴触碰开关7。

双层框体1围绕在工作台4的四周，双层框体1采用铝型材制成，顶层工作头12和底层工作头13分别通过多根皮带11和导轨10连接在双层框体1上，从而形成皮带带动和导轨支撑下的双层工作头在X轴和Y轴上的分别传动。

顶层工作头12和底层工作头13上分别设有一个沿着Y轴方向、朝向相同的‘г’形支架，在‘г’形支架底端设置有一个触屏舵机14，触屏舵机14的输出轴上连接有指针型操作指15，指针型操作指15的表面覆盖有导电橡胶。为方便指针型操作指15的操作，触屏舵机14的输出轴保持水平，触屏舵机14可驱动指针型操作指15在垂直面上做旋转运动，触屏舵机自身可准确控制指针型操作指15的旋转角度。为确保两个指针型操作指15能正常完成待测试手机屏幕的缩放操作，形成与人体手指类似的操作动作，分布在顶层工作头12和底层工作头13上的两个指针型操作指15的位置不仅保持水平，而且为确保两个指针型操作指15在双层框体1内的操作范围最大化，两个指针型操作指15还分别设置在顶层工作头‘г’形支架和底层工作头‘г’形支架的前、后端面上。

当然，为简化测试操作过程，上述触屏舵机14和指针型操作指15也可被固定在‘г’形支架上的触碰操作机构所代替。其中，触碰操作机构包括触碰舵机26、连接在触碰舵机输出轴上的触碰操作指21、螺杆22、弹簧23和水平支架25。水平支架25为‘U’型，‘U’型水平支架25的底部横向固定在‘г’形支架上，‘U’型水平支架25的两侧设有两个竖直方向的通孔，螺杆22穿过弹簧23和两个通孔后，通过弹簧23支撑在水平支架25上。螺杆22下端设有定位螺母24，定位螺母24可防止螺杆22下端从通孔中脱出。螺杆22顶端则与触碰操作指21相对应。在触碰舵机26和触碰操作指21的带动下，螺杆22在弹簧23支撑下和两个通孔的引导下，可准确实现上下方向的准确移动，从而完成对待测试手机屏幕的触碰操作。

为准确控制工作头的运行距离，作为顶层工作头12和底层工作头13的起点测试开关，四个X轴触碰开关9两两设置在两个‘г’形支架的左右两侧，随着工作头的左右行走，X轴触碰开关9对工作头两侧的X轴向起点位置进行定位。两个Y轴触碰开关7分别与两个‘г’形支架相对应并分别设置在双层框体1的顶层和底层框体上，两个Y轴触碰开关7分别对两个工作头的Y轴向起点位置进行定位。

摄像头5通过支架6固定在双层框体1上，摄像头5位于夹具的上方。

主控制器8通过导线分别与摄像头5、双指机构和三套侧按键动作机构16连通，摄像头5可将指针型操作指15和按键操作指的操作过程以及待测试手机2的屏显图像随时传送到主控制器8中，同时，主控制器8也可随时通过网络接口接收来自云端的测试脚本，控制双指机构和侧按键动作机构16进行待测试手机2的相关测试操作。

当然，为方便测试使用，本例中，在主控制器8上还设有手机充电电源接口，通过手机充电电源接口可极大地方便测试过程，保证待测试手机的长时间测试使用。而设置在主控制器8上的USB接口可直接与支持MHL方式视频输出的测试手机进行连接，从而直接形成高清、高帧的图像或音频信息输出，避免了对摄像头5采集测试手机图像变化信息的依赖，提高了图像或音频信息采集的质量。

具体测试时，待测试手机2被直接放置在一套由四个独立支撑台3构成的开放式夹具上，将主控制器8上手机充电电源接口与待测试手机2连通，由于四个支撑台3上的凹台为前期待测试手机2的四个角部直接压制成型，所以放入凹台内的待测试手机2可将除顶部外的其它方位全部吻合固定，方便了待测试手机2的装夹。接着，通过主控制器8启动顶层工作头12、底层工作头13、侧按键动作机构16和摄像头5，利用每个‘г’形支架两侧的两个X轴触碰开关9和相应位置的两个Y轴触碰开关7对工作头的起始位置进行定位，由于整个双层框体1的尺寸已经存入到主控制器8中，根据起始位置，可以很容易测算出工作头的运动位置，保证了工作头运行的可靠性和准确性，避免了两个工作头间的相互干扰以及可能发生的碰撞双层框体1的问题。接着，通过云端和网络接口向主控制器8发送测试脚本，通过主控制器8的协调和控制驱动相应的皮带带动两个工作头沿着导轨进行X轴或Y轴移动，到达指定位置后，通过两个触屏舵机14的旋转，带动两个指针型操作指15在待测试手机屏幕上进行划动、点触或者缩放操作；或者，主控制器8分别控制三个按键舵机，驱动按键操作指进行相应的手机按键功能测试。由于触屏舵机14和按键舵机的旋转角度可精确控制，保证了操作指操作位置的准确性。最后，利用摄像头5对测试操作过程进行图像采集，通过后期图像分析和比对，确保图像显示和操作指操作同步配合进行。至此，整个手机测试过程完成。

Claims (10)

1.一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，包括一个板状工作台、设置在工作台上的一个以上的夹具、与每个夹具对应的一个以上的侧按键动作机构、一个双指机构，以及与双指机构和侧按键动作机构信号连通的主控制器；所述主控制器上设有手机充电电源接口、网络接口和USB接口；所述侧按键动作机构固定在工作台上，侧按键动作机构包括按键舵机和连接在按键舵机输出轴上的按键操作指；所述双指机构包括一个双层框体，分别设置在双层框体顶层和底层的可X轴、Y轴行走的顶层工作头和底层工作头，以及用于确定顶层工作头和底层工作头起始位的四个X轴触碰开关和两个Y轴触碰开关；所述顶层工作头和底层工作头上分别设有一个沿着Y轴方向、朝向相同的‘г’形支架和设置在‘г’形支架底端的触屏舵机；所述触屏舵机的输出轴上连接有覆盖导电橡胶的指针型操作指；所述四个X轴触碰开关两两设置在两个‘г’形支架的左右两侧；所述两个Y轴触碰开关分别与两个‘г’形支架相对应并分别设置在双层框体的顶层和底层框体上。

2.根据权利要求1所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，还包括一个固定在双层框体上、带有支架的摄像头，所述摄像头位于夹具的上方，摄像头通过导线与主控制器连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，所述夹具为开放式夹具，开放式夹具包括四个独立的支撑台，支撑台固定在工作台上，四个支撑台的顶面分别设有可与被测试手机四个角部配合支撑的凹台。

4.根据权利要求3所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，所述支撑台为塑钢泥。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，所述两个指针型操作指分别位于顶层工作台‘г’形支架和底层工作台‘г’形支架的前、后端面上，并且高度一致。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，所述触屏舵机的输出轴保持水平，两个指针型操作指沿着垂直面做旋转运动。

7.一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，包括一个板状工作台、设置在工作台上的一个以上的夹具、与每个夹具对应的一个以上的侧按键动作机构、一个双指机构，以及与双指机构和侧按键动作机构信号连通的主控制器；所述主控制器上设有手机充电电源接口、网络接口和USB接口；所述侧按键动作机构固定在工作台上，侧按键动作机构包括按键舵机和连接在按键舵机输出轴上的按键操作指；所述双指机构包括一个双层框体，分别设置在双层框体顶层和底层的可X轴、Y轴行走的顶层工作头和底层工作头，以及用于确定顶层工作头和底层工作头起始位的四个X轴触碰开关和两个Y轴触碰开关；所述顶层工作头和底层工作头上分别设有一个沿着Y轴方向、朝向相同的‘г’形支架和设置在‘г’形支架上的触碰操作机构；所述触碰操作机构包括触碰舵机、连接在触碰舵机输出轴上的触碰操作指、螺杆、弹簧和水平支架；所述水平支架固定在‘г’形支架上，水平支架上设有两个竖直方向的通孔；所述螺杆穿过弹簧和两个通孔支撑在水平支架上，螺杆下端设有定位螺母，螺杆顶端与触碰操作指相对应；所述四个X轴触碰开关两两设置在两个‘г’形支架的左右两侧；所述两个Y轴触碰开关分别与两个‘г’形支架相对应并分别设置在双层框体的顶层和底层框体上。

8.根据权利要求7所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，还包括一个固定在双层框体上、带有支架的摄像头，所述摄像头位于夹具的上方，摄像头通过导线与主控制器连通。

9.根据权利要求7或8所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，所述夹具为开放式夹具，开放式夹具包括四个独立的支撑台，支撑台固定在工作台上，四个支撑台的顶面分别设有可与被测试手机四个角部配合支撑的凹台。

10.根据权利要求9所述的一种用于手机测试的双指机械手，其特征在于，所述支撑台为塑钢泥。