CN113048947A - 整机虚位测试电路、整机虚位测试装置 - Google Patents

整机虚位测试电路、整机虚位测试装置 Download PDF

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Abstract

本申请属于虚位测试技术领域,提供了一种整机虚位测试电路、整机虚位测试装置,整机虚位测试电路包括:陀螺仪传感器模块、夹具以及主控模块,其中,第一待测机械臂与第二待测机械臂连接,第二待测机械臂由夹具固定,陀螺仪传感器模块贴附在第一待测机械臂上,用于在第一待测机械臂移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在第一待测机械臂移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,第一方向和所述第二方向相反,由主控模块根据第一倾角信号生成第一倾角值,根据第二倾角信号生成第二倾角值,并根据第一倾角值和第二倾角值生成整机虚位角度,从而实现对整机产品的虚位角度的高精度、快速的测试。

Description

整机虚位测试电路、整机虚位测试装置
技术领域
本申请属于虚位测试技术领域,尤其涉及一种整机虚位测试电路、整机虚位测试装置。
背景技术
由伺服舵机组成的机器人或者机械臂类整机产品,存在结构虚位和舵机虚位,整机虚位值是结构虚位和舵机虚位值的叠加,舵机虚位测试是从产品供应链端保证产品品质,整机虚位测试是从产品角度和生产角度保证产品品质。
现有的整机产品虚位测试方法精度不高、测试操作难度大、无法在制造端实现产品大批量的检测。
发明内容
本申请实施例提供一种整机虚位测试电路、整机虚位测试装置,可以解决现有的整机产品虚位测试方法精度不高、测试操作难度大的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种整机虚位测试电路,应用于整机虚位测试装置,所述整机虚位测试装置包括夹具,用于固定待测机械臂,其中,所述待测机械臂包括第一待测机械臂和与所述第一待测机械臂连接的第二待测机械臂,所述整机虚位测试电路包括:
陀螺仪传感器模块,贴附在所述第一待测机械臂上,用于在所述第一待测机械臂移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在所述第一待测机械臂移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,其中,所述第一方向和所述第二方向相反,所述夹具固定所述第二待测机械臂;
主控模块,与所述陀螺仪传感器模块连接,用于根据所述第一倾角信号生成第一倾角值,根据所述第二倾角信号生成第二倾角值,并根据所述第一倾角值和所述第二倾角值生成整机虚位角度。
在一个实施例中,所述整机虚位测试电路还包括:
存储模块,与所述主控模块连接,用于存储所述第一倾角值、所述第二倾角值以及整机虚位角度。
在一个实施例中,所述整机虚位测试电路还包括:
通讯模块,与所述主控模块连接,用于将所述第一倾角值、所述第二倾角值以及整机虚位角度上传至服务器,并转发所述服务器的指令至所述主控模块。
在一个实施例中,所述整机虚位测试电路还包括:
显示模块,与所述主控模块连接,用于显示将所述第一倾角值、所述第二倾角值以及整机虚位角度。
在一个实施例中,所述整机虚位测试电路还包括:
电源模块,与所述主控模块连接,用于接入电源电压,并对所述电源电压进行电压转换,以对所述主控模块供电。
在一个实施例中,所述主控模块还用于根据所述第一倾角值和所述第二倾角值计算所述第一方向的顶点与所述第二方向的顶点之间的移动夹角,并根据所述移动夹角确定所述整机虚位角度。
在一个实施例中,所述主控模块还用于根据虚位角公式计算所述整机虚位角度,所述虚位角公式为:
θ=|θ1-θ2|;其中,θ为所述整机虚位角度,θ1为所述第一倾角值,θ2为所述第二倾角值。
本申请实施例第二方面还提供了一种整机虚位测试装置,所述整机虚位测试装置包括如上述任一项所述的整机虚位测试电路,以及装置外壳,所述装置外壳用于固定所述夹具,且所述装置外壳形成收纳腔,用于收纳所述主控模块。
在一个实施例中,所述整机虚位测试装置还包括:
配重块,设于所述装置外壳内,用于固定所述装置外壳。
在一个实施例中,所述装置外壳呈“L”形。
本申请实施例中,提供了一种整机虚位测试电路、整机虚位测试装置,整机虚位测试电路包括:陀螺仪传感器模块、夹具以及主控模块,其中,第一待测机械臂与第二待测机械臂连接,第二待测机械臂由夹具固定,陀螺仪传感器模块贴附在所述第一待测机械臂上,用于在第一待测机械臂移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在第一待测机械臂移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,第一方向和所述第二方向相反,由主控模块根据第一倾角信号生成第一倾角值,根据第二倾角信号生成第二倾角值,并根据第一倾角值和第二倾角值生成整机虚位角度,从而实现对整机产品的虚位角度的高精度、快速的测试。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种整机虚位测试电路的电路结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种整机虚位测试电路的电路结构示意图;
图3为本申请实施例提供的再一种整机虚位测试电路的电路结构示意图;
图4为本申请实施例提供的再一种整机虚位测试电路的电路结构示意图;
图5为本申请实施例提供的再一种整机虚位测试电路的电路结构示意图;
图6为本申请实施例提供的整机虚位测试装置的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种整机虚位测试装置的工作示意图;
图8为本申请实施例提供的又一种整机虚位测试装置的工作示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为了说明本申请的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
本申请实施例提供了一种整机虚位测试电路,应用于整机虚位测试装置,整机虚位测试装置包括夹具30,用于固定待测机械臂,其中,待测机械臂包括第一待测机械臂11和与第一待测机械臂11连接的第二待测机械臂12,参见图1所示,整机虚位测试电路包括陀螺仪传感器模块10和主控模块20,陀螺仪传感器模块10贴附在第一待测机械臂11上,用于在第一待测机械臂11移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在第一待测机械臂11移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,其中,第一方向和第二方向相反,夹具30固定第二待测机械臂12;主控模块20与陀螺仪传感器模块10连接,用于根据第一倾角信号生成第一倾角值,根据第二倾角信号生成第二倾角值,并根据第一倾角值和第二倾角值生成整机虚位角度。
在本实施例中,第一待测机械臂11与第二待测机械臂12连接,第二待测机械臂12由夹具30固定,陀螺仪传感器模块10贴附在第一待测机械臂11上,用于在第一待测机械臂11移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在第一待测机械臂11移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,第一方向和第二方向相反,由主控模块20根据第一倾角信号生成第一倾角值,根据第二倾角信号生成第二倾角值,并根据第一倾角值和第二倾角值生成整机虚位角度,从而实现对整机产品的虚位角度的高精度、快速的测试。
在一个实施例中,主控模块20可以为多个比较器组成的比较电路,用于比较第一倾角信号和第二倾角信号的电压大小,并生成差值电压信号,由该差值电压信号对整机虚位角度进行表征。其中,每个倾角值均对应一个电压值,主控模块20基于第一倾角值和第二倾角值即可得到整机虚位角度,该整机虚位角度对应一个电压值。
在一个实施例中,第一待测机械臂11和第二待测机械臂12之间可以设置多个机械臂,在测试过程中,通过将第一待测机械臂11在平面方向上的两顶点间移动,确定结构虚位和舵机虚位值叠加的整机虚位值,该移动方向可以为上移和下移。
在一个实施例中,陀螺仪传感器模块10可以为单独模块,便于移动,其通过一段线缆插入主控模块20所在的电路板上,负责检测机器人关节或悬臂的旋转角度,并上报数据到主控模块20。
在一个实施例中,陀螺仪传感器模块10可以由陀螺仪传感器及其外围的器件组成,陀螺仪传感器的型号可以为CRS07-11。
在一个实施例中,参见图2所示,整机虚位测试电路还包括存储模块40,存储模块40与主控模块20连接,用于存储第一倾角值、第二倾角值以及整机虚位角度。
在本实施例中,存储模块40可以用于存储第一倾角值、第二倾角值以及整机虚位角度。进一步地,存储模块40还可以为系统软件及主控模块20交互的数据提供存储空间。
在一个实施例中,存储模块40可以为flash芯片。
在一个实施例中,参见图3所示,整机虚位测试电路还包括通讯模块50,通讯模块50与主控模块20连接,用于将第一倾角值、第二倾角值以及整机虚位角度上传至服务器,并转发服务器的指令至主控模块20。
在本实施例中,通讯模块50分为有线通信模块和无线通信模块,可根据主控模块20选用其中一种。其中,有线通信模块可为USB、Ethernet、UART中的任意一种,用于接入电脑端,与电脑交互数据。
在一个实施例中,通讯模块50可以为无线通讯电路,无线通讯电路可以由无线通信芯片、外围无源器件以及天线组成,通过采用无线电磁波的方式将测试数据上传至服务器,其中,该测试数据包括但不限于旋转角度数据和运行里程数据,该服务器可以为上位机电脑。
在一个实施例中,无线通信芯片包括但不限于wifi芯片、蓝牙芯片、zigbee芯片。
在一个实施例中,参见图4所示,整机虚位测试电路还包括显示模块51,显示模块51与主控模块20连接,用于显示将第一倾角值、第二倾角值以及整机虚位角度。
在本实施例中,显示模块51用于提供显示功能,用于实时显示第一倾角值、第二倾角值以及整机虚位角度等测试数据,增加用户的使用体验。
在一个实施例中,参见图5所示,整机虚位测试电路还包括电源模块60,电源模块60与主控模块20连接,用于接入电源电压,并对电源电压进行电压转换,以对主控模块20供电。
在一个实施例中,电源模块60可以由电源管理芯片及其外围电路组成,用于对接入的电源电压进行电压转换,以对测试电路的各个功能模块供电。
在一个实施例中,主控模块20还用于根据第一倾角值和第二倾角值计算第一方向的顶点与第二方向的顶点之间的移动夹角,并根据移动夹角确定整机虚位角度。
在本实施例中,第二待测机械臂12由夹具30固定,此时,整机机械臂的另一端为第一待测机械臂11,通过在相对的两个方向上移动第一待测机械臂11,即可计算整机机械臂的整机虚位,具体的,将第一待测机械臂11移动至第一方向上的顶点,得到第一倾角值,该顶点表示第一待测机械臂11在第一方向上已经无法再继续移动,然后将第一待测机械臂11移动至第二方向上的顶点,得到第二倾角值,此时主控模块20基于第一倾角值和第二倾角值即可计算第一方向的顶点与第二方向的顶点之间的移动夹角,并根据移动夹角确定整机虚位角度。
在一个实施例中,主控模块20还用于根据虚位角公式计算整机虚位角度,虚位角公式为:
θ=|θ1-θ2|;其中,θ为整机虚位角度,θ1为第一倾角值,θ2为第二倾角值。
在本实施例中,θ1为第一倾角值,可以由电压值来表征,θ2为第二倾角值,也可以由电压值来表征,在将第一待测机械臂11移动至第一方向的顶点后,由于存在倾角,此时陀螺仪传感器模块10检测由起点移动至第一方向的顶点之间的夹角θ1,生成对应的第一倾角信号,在将第一待测机械臂11移动至第二方向的顶点后,由于存在倾角,此时陀螺仪传感器模块10检测由起点移动至第二方向的顶点之间的夹角θ2,生成对应的第二倾角信号。
本申请实施例还提供了一种整机虚位测试装置,参见图6所示,整机虚位测试装置包括如上述任一项的整机虚位测试电路,以及装置外壳00,装置外壳00用于固定夹具30,且装置外壳00形成收纳腔,用于收纳主控模块20。
在本实施例中,装置外壳00用于收纳整机虚位测试电路,例如,主控模块20等各个模块设于电路板上,电路板设于装置外壳00形成的容纳腔内。
进一步地,装置外壳00上还设有电源接口91,用于接入外部的电源电压。
在一个实施例中,参见图6所示,整机虚位测试装置还包括配重块92,配重块92设于装置外壳00内,用于固定装置外壳00。
在本实施例中,配重块92可以设于装置外壳00形成的容纳腔内,用于固定装置外壳00,避免装置在测试过程中发生移动,导致测试误差。
在一个实施例中,装置外壳00呈“L”形。
在本实施例中,装置外壳00呈“L”形,装置外壳00的底部形成容纳腔,用于容纳整机虚位测试电路和配重块92,装置外壳00的上部作为支撑杆,用于支撑和固定夹具30。
参见图7所示,在测试时,第二待测机械臂12与夹具30固定,陀螺仪传感模块贴附在第一待测机械臂11上。
参见图8所示,第一方向可以为上移方向,第二方向可以为下移方向,第一方向和第二方向呈180°,在上移过程中,由于舵机关节13存在虚位,将第一待测机械臂11移动至第一方向上的顶点,得到第一倾角值,该顶点表示第一待测机械臂11在第一方向上已经无法再继续移动,然后将第一待测机械臂11移动至第二方向上的顶点,得到第二倾角值,此时主控模块20基于第一倾角值和第二倾角值即可计算第一方向的顶点与第二方向的顶点之间的移动夹角,并根据移动夹角确定整机虚位角度。
在一个实施例中,整机虚位测试装置还可以包括移动模块,该移动模块设于装置外壳00的底部上,并与装置外壳00固定连接,进一步地,移动模块由主控模块20控制其第一方向的移动速度和移动距离,且移动模块还可以实时向主控模块20发送机械臂作用力,当机械臂作用力达到预设阈值时,移动模块停止移动,避免机械臂受力过大导致损坏。
主控模块20向移动模块发送测试开始信号后,移动模块从测试起点控制第一待测机械臂11上移至第一方向的顶点,该顶点为机械臂作用力达到预设阈值,此时,陀螺仪传感器模块10向主控模块20发送第一倾角信号,移动模块回到测试起点,陀螺仪传感器模块10复位,移动模块从测试起点控制第一待测机械臂11下移至第二方向的顶点,此时,陀螺仪传感器模块10向主控模块20发送第二倾角信号。
在一个实施例中,主控模块20还用于接收移动模块在第一方向的第一移动距离和在第二方向的第二移动距离,并将第一移动距离和第二移动距离分别和第一倾角值和第二倾角值进行比较,由于第一倾角值与第一移动距离存在一定的对应关系,第二倾角值与第二移动距离存在一定的对应关系,当第一倾角值和第一移动距离的比率或者差值超出第一阈值范围,或者第二倾角值和第二移动距离的比率或者差值超出第二阈值范围时,则主控模块20生成测试异常数据,以提醒用户对测试装置或者机械臂进行检测。
本申请实施例中,提供了一种整机虚位测试电路、整机虚位测试装置,整机虚位测试电路包括:陀螺仪传感器模块、夹具以及主控模块,其中,第一待测机械臂与第二待测机械臂连接,第二待测机械臂由夹具固定,陀螺仪传感器模块贴附在所述第一待测机械臂上,用于在第一待测机械臂移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在第一待测机械臂移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,第一方向和所述第二方向相反,由主控模块根据第一倾角信号生成第一倾角值,根据第二倾角信号生成第二倾角值,并根据第一倾角值和第二倾角值生成整机虚位角度,从而实现对整机产品的虚位角度的高精度、快速的测试。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/机器人和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/机器人实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整机虚位测试电路,其特征在于,所述整机虚位测试电路应用于整机虚位测试装置,所述整机虚位测试装置包括夹具,用于固定待测机械臂,其中,所述待测机械臂包括第一待测机械臂和与所述第一待测机械臂连接的第二待测机械臂,所述整机虚位测试电路包括:
陀螺仪传感器模块,贴附在所述第一待测机械臂上,用于在所述第一待测机械臂移动至第一方向的顶点生成第一倾角信号,在所述第一待测机械臂移动至第二方向的顶点生成第二倾角信号,其中,所述第一方向和所述第二方向相反,所述夹具固定所述第二待测机械臂;
主控模块,与所述陀螺仪传感器模块连接,用于根据所述第一倾角信号生成第一倾角值,根据所述第二倾角信号生成第二倾角值,并根据所述第一倾角值和所述第二倾角值生成整机虚位角度。
2.如权利要求1所述的整机虚位测试电路,其特征在于,所述整机虚位测试电路还包括:
存储模块,与所述主控模块连接,用于存储所述第一倾角值、所述第二倾角值以及整机虚位角度。
3.如权利要求1所述的整机虚位测试电路,其特征在于,所述整机虚位测试电路还包括:
通讯模块,与所述主控模块连接,用于将所述第一倾角值、所述第二倾角值以及整机虚位角度上传至服务器,并转发所述服务器的指令至所述主控模块。
4.如权利要求1所述的整机虚位测试电路,其特征在于,所述整机虚位测试电路还包括:
显示模块,与所述主控模块连接,用于显示将所述第一倾角值、所述第二倾角值以及整机虚位角度。
5.如权利要求1所述的整机虚位测试电路,其特征在于,所述整机虚位测试电路还包括:
电源模块,与所述主控模块连接,用于接入电源电压,并对所述电源电压进行电压转换,以对所述主控模块供电。
6.如权利要求1所述的整机虚位测试电路,其特征在于,所述主控模块还用于根据所述第一倾角值和所述第二倾角值计算所述第一方向的顶点与所述第二方向的顶点之间的移动夹角,并根据所述移动夹角确定所述整机虚位角度。
7.如权利要求1所述的整机虚位测试电路,其特征在于,所述主控模块还用于根据虚位角公式计算所述整机虚位角度,所述虚位角公式为:
θ=|θ1-θ2|;其中,θ为所述整机虚位角度,θ1为所述第一倾角值,θ2为所述第二倾角值。
8.一种整机虚位测试装置,其特征在于,所述整机虚位测试装置包括如权利要求1-7任一项所述的整机虚位测试电路,以及装置外壳,所述装置外壳用于固定所述夹具,且所述装置外壳形成收纳腔,用于收纳所述主控模块。
9.如权利要求8所述的整机虚位测试装置,其特征在于,所述整机虚位测试装置还包括:
配重块,设于所述装置外壳内,用于固定所述装置外壳。
10.如权利要求8所述的整机虚位测试装置,其特征在于,所述装置外壳呈“L”形。
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