CN106682552A - 机械手条码识读测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手条码识读测试系统，包括：上位机，用于设置机械手的移动速度、角度、以及识读设备的相对位置，判断识读设备是否解码成功，根据机械手的各项参数，计算出识读设备的性能值；机械手，根据上位机指令，选取条码卡，并移动到识读设备的识读区域；识读设备，用于条码识读测试并将测试结果反馈到上位机；条码卡，用于记载条码，便于识读设备进行识读。本发明能大大提高测试效率及精确度，并且提高景深测试距离，可重复性高。本发明还公开了机械手条码识读测试系统的测试方法。

Description

机械手条码识读测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种条码识读测试系统，特别是涉及一种机械手条码识读测试系统，本发明还涉及该测试系统的测试方法。

背景技术

条码技术，是条形码自动识别技术(barcode auto-identificationtech)的简称。条码技术是在当代信息技术基础上产生和发展起来的符号自动识别技术。它将符号编码、数据采集、自动识别、录入、存储信息等功能融为一体，能够有效解决现实工作和生活中大量数据的采集与自动录入问题。在零售业、智能溯源、物流、工程仓储管理、医院医药等领域得到了广泛的应用。目前在应用较多的条码主要有一维条码和二维条码。

一维条码符号是由一组规则排列的黑白相间的条纹组成的图形符号。条码信息靠黑和白的不同宽度和位置来传递，这组图形符号用来表示数字、字符和符号等信息。这种条码技术只能在一个方向上通过黑与白的组合排列来存储信息，所以称它“一维条码”。

二维条码是按照一定规律在平面(横向和纵向)上分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的0、1比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何图形来表示文字数值信息。二维条码在生成中采取了纠错编码，使其有很强的抗污损的能力。二维条码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。

在研发和生产条码识读设备的过程中，为保证识读设备的识别能力，需要对设备进行条码解码测试，来发现识读设备的不足之处，通过对测试的数据和采集图片进行分析，改进图像采集和解码技术来提高识读条码的性能。传统条码解码设备测试，若要对条码识读设备进行的各个参数测试，只能通过人为移动条码进行测试，手动操作无法实现定量化、可重复性的测试。

人为测试存在诸多问题：

1、误差大，因人为判断移动速度所造成的偏差，将造成移动适应性结果的偏差；

2、可重复性差，测试人员需要手工多次重复操作，且因为人为操作的原因，每次的条件都不可能完全一样；

3、局限性，人为移动速度有限。

4、景深测试距离较短，人工操作景深测试距离通常小于1米，如果要测试更远距离，需要两个以上测试人员的配合，这就无法保证测试精度及可重复性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机械手条码识读测试系统，能大大提高测试效率及精确度，并且提高景深测试距离，可重复性高。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种机械手条码识读测试系统，包括：

上位机，用于设置机械手的移动速度、角度、以及识读设备的相对位置，判断识读设备是否解码成功，根据机械手的各项参数，计算出识读设备的性能值；

机械手，根据上位机指令，选取条码卡，并移动到识读设备的识读区域；

识读设备，用于条码识读测试并将测试结果反馈到上位机；

条码卡，用于记载条码，便于识读设备进行识读。

优选的，所述条码卡包括机械孔及条码粘贴区，机械孔设置在条码卡顶部，用于抓取固定，条码粘贴区设置在条码卡下部用于粘贴条码。

优选的，所述识读设备包括一维或二维手持式条码扫描器、固定式通用条码扫描器、工业条码扫描器、识读引擎、具备条码识别功能的终端设备。

优选的，所述上位机为电脑、工控机。

优选的，所述机械手为采用六轴工业机器手。

优选的，还包括条码卡槽，用于放置条码卡。

优选的，所述条码卡槽成“U”型，顶部设置有一倒三角的开口，开口底部放置所述条码卡的凹槽。

优选的，所述条码卡槽为任意多个。

一种机械手条码识读测试系统的测试方法，包括：

步骤1：所述上位机接口与所述机械手及所述识读设备外围接口进行连接，所述上位机运行软件与所述机械手进行通讯，设置所述机械手所需参数；

步骤2：所述机械手抓取指定位置的所述条码卡，移动所述条码卡到所述识读设备读取区域，所述识读设备进行解码测试；

步骤3：所述上位机根据所述识读设备返回的数据判断解码是否成功，并记录解码成功时，所述机械手的相关参数。

本发明的有益效果：

1、误差小，机械手条码识读测试系统移动速度的精度能够达到1mm/s，这是人工操作所不能比拟的；

2、可重复性高，机械手能进行多次重复操作，且每次的条件都完全一样；

3、移动速度快，机械手条码快速及长景深测试系统移动速度能够达到2米/秒；

4、景深测试距离较长，机械手条码识读测试系统最远测试距离可达到1.5米，已覆盖各类型条码识读设备的景深测试需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明机械手条码识读测试系统结构示意图；

图2是本发明机械手条码识读测试系统条码单条码卡结构示意图；

图3是本发明机械手条码识读测试系统条码卡槽结构前视图；

图4是本发明机械手条码识读测试系统条码卡槽结构侧视图。

主要附图标记说明：

上位机1 机械手2

条码卡3 识读设备4

机械孔31 条码粘贴区32

条码卡槽5 开口51

具体实施方式

为对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的说明，以下配合附图详述如后。

如图1所示，本发明机械手条码识读测试系统，包括：

上位机1，用于设置机械手2的移动速度、角度、以及识读设备的相对位置，判断识读设备是否解码成功，根据机械手2的各项参数，计算出识读设备的性能值；

机械手2，根据上位机1指令，选取条码卡，并移动到识读设备的识读区域；

识读设备4，用于识读测试并将测试结果反馈到上位机1；

条码卡3，用于记载条码，以便识读设备4进行识读。

如图2所示，条码卡3分为两部分，包括机械孔31及条码粘贴区32，机械孔31设置在条码卡3顶部，作为固定用途，防止机械手2抓抓住卡片运动时，左右晃动，即机械手2抓内的铁钉穿过条码卡3的机械孔31，促使条码卡3随机械手2移动时不会产生左右晃动；条码粘贴区32用于粘贴条码。条码包括一维条码或二维条码(含纸质条码及屏幕条码)等。屏幕条码：在屏幕条码介质上显示的各类型条码。屏幕条码介质：具备显示屏(包括液晶、LED、CRT等)用于显示字符、图案的设备(或装置)，包括(但并不仅限于)智能手机、平板电脑、电脑、电视机、电子书、专用设备等。

识读设备4包括一维或二维手持式扫描器、固定式通用扫描器、工业条码扫描器、识读引擎、具备条码识别功能的终端设备等。

机械手2可以采用六轴工业机器手或其他机械手。

上位机1可以为电脑、工控机或其他。

如图3-4所示，机械手条码识读测试系统还包括条码卡槽5，用于放置条码卡3；条码卡槽5成“U”型，所述条码卡槽5的顶部设置有一倒三角的开口51，开口底部放置条码卡3的凹槽。条码卡槽5采用竖直插法，便于机械手2快速抓取、放下，各条码卡3与条码卡槽5一一对应；条码卡槽5可以为任意多个排列，用于放置任意多个条码卡3。

工作流程：测试时，条码卡槽5内放置粘贴有各种类型条码的条码卡3，上位机1接口与机械手2及识读设备4外围接口进行连接，上位机1运行软件与机械手2进行通讯，设置机械手2位置、角度、移动速度等参数，机械手2抓取指定位置的条码卡3，移动条码卡3到识读设备4读取区域，识读设备4进行解码测试，上位机1根据识读设备4返回的数据判断解码是否成功，并记录解码成功时，机械手2位置、角度、移动速度等参数。具体包括：

1、分辨率测试：采用不同分辨率的条码测试样本对条码识读设备4进行识读测试。

2、解码能力测试：采用标准测试版或适合所测受试样品的条码符号测试图，受试样品(识读设备)应能正确识读。

3、识读时间测试：机械手2抓起一张高品质的条码卡3，移动至识读设备4正前方1cm处，停止不动，上位机1软件发命令触发识读设备4开关同时开始记时，直到识读设备4成功识读完成，进行100次识读计时，然后将100次记录的时间进行平均。

4、景深测试：识读设备4进行识读，当系统判定解码成功，上位系统记录识读成功次数加1，同时机械手2以一定的步进值退一步，又进行识读判断，如解码成功则继续退步识读判断，如无法成功解码则停止测试，单次移动步进X移动次数所得值即为可识读景深值。

5、符号反差测试：受试样品能够识读的最小符号反差测试版对应的符号反差值即为该受试样品的符号反差值。

6、识读角度测试：识读设备4进行识读，当系统判定解码成功，上位系统记录识读成功次数加1，机械手2按设定的角度进行偏移，又进行识读判断，如解码成功则继续角度偏移识读判断，如无法成功解码则停止测试，单次偏移角度X偏移次数所得值即为可识读角度值。

7、移动识读能力测试：机械手2抓取卡片以设定的初始速度移过识读设备4的识读范围，识读设备4进行识读，当系统判定解码成功，上位系统记录识读成功次数加1，机械手2按设定的速度步进加快速度，又进行识读判断，如解码成功则继续移动识读判断，如无法成功解码则停止测试，最高能成功解码的速度值即为可识读速度值。

8、识读区域测试：机械手2抓取条码卡3至设定的初始位置，在景深范围内，依次对上下左右四个方向进行测试，向上测试时，初始点向上偏移设定的偏移步进值，识读设备4进行识读，当系统判定解码成功，上位系统记录识读成功次数加1，同时机械手2继续向上移动一步进值，又进行识读判断，如解码成功则继续向上移动并识读判断，如无法成功解码则停止测试，单次移动步进X移动次数所得值即为向上方向的视场值，以同样的方法测试出另3个方向的视场值，上下左右四个视场值即组成该被测设备的视场范围。

9、出错率测试：选用标准测试版，单个受试样品连续识读工作10000次以上，统计解码错误的百分率。

10、纠错能力测试：受试样品对纠错等级和编码容量确定且污损面积达到一定的程度的低品质测试版进行测试并记录其出错率。

本发明所要解决的技术问题是提供一种机械手条码识读测试系统，能大大提高测试效率及精确度，并且提高景深测试距离，可重复性高。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种机械手条码识读测试系统，其特征在于，包括：

上位机，用于设置机械手的移动速度、角度、以及识读设备的相对位置，判断识读设备是否解码成功，根据机械手的各项参数，计算出识读设备的性能值；

机械手，根据上位机指令，选取条码卡，并移动到识读设备的识读区域；

识读设备，用于条码识读测试并将测试结果反馈到上位机；

条码卡，用于记载条码，便于识读设备进行识读。

2.如权利要求1所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：所述条码卡包括机械孔及条码粘贴区，机械孔设置在条码卡顶部，用于抓取固定，条码粘贴区设置在条码卡下部用于粘贴条码。

3.如权利要求1所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：所述识读设备包括一维或二维手持式条码扫描器、固定式通用条码扫描器、工业条码扫描器、识读引擎、具备条码识别功能的终端设备。

4.如权利要求1所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：所述上位机为电脑、工控机。

5.如权利要求1所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：所述机械手为采用六轴工业机器手。

6.如权利要求1所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：还包括条码卡槽，用于放置条码卡。

7.如权利要求6所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：所述条码卡槽成“U”型，顶部设置有一倒三角的开口，开口底部放置所述条码卡的凹槽。

8.如权利要求6所述机械手条码识读测试系统，其特征在于：所述条码卡槽为任意多个。

9.如权利要求1所述机械手条码识读测试系统的测试方法，包括：

步骤1：所述上位机接口与所述机械手及所述识读设备外围接口进行连接，所述上位机运行软件与所述机械手进行通讯，设置所述机械手所需参数；

步骤2：所述机械手抓取指定位置的所述条码卡，移动所述条码卡到所述识读设备读取区域，所述识读设备进行解码测试；

步骤3：所述上位机根据所述识读设备返回的数据判断解码是否成功，并记录解码成功时，所述机械手的相关参数。