CN113263522A - 一种机器人机械手臂测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人机械手臂测试装置，其包括储液容器、第一监测电容、模数转换模块、信号处理模块及无线通信模块，储液容器内形成有容纳空间，容纳空间内装有液体，液体的体积小于容纳空间的体积；第一监测电容包括第一极板及第二极板，液体至少部分位于第一极板与第二极板之间，第一极板或第二极板与模数转换模块电连接；模数转换模块与信号处理模块电连接，用于将第一监测电容传过来的模拟信号转换成数字信号；信号处理模块与无线通信模块电连接，用于根据数字信号计算储液容器与水平面之间的角度，无线通信模块用于将角度发送给监测终端。本发明结构巧妙，体积轻巧，便于使用，测试效率高，可降低对机器人机械手臂进行测试的成本。
Description
技术领域
本发明涉及机器人测试技术领域，特别是涉及一种机器人机械手臂测试装置。
背景技术
随着科学技术的快速发展，各种各样的机器人逐渐出现在人们的视野中，这些机器人可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，使用机器人可以提高工作效率与质量、扩大或延伸人的活动及能力范围，提高人们的生活质量。例如，在工厂自动化的领域中，进行用于根据拍摄工件而获得的图像来计算工件相对于机器人的相对位置及姿势的图像处理，基于所计算结果，来计算用于握持工件的机器人的目标位置及目标姿势，由此来控制机器人机械手臂对工件的拾取动作。而机器人机械手臂是否很好地拾取工件，通常取决于机器人机械手臂的各个关节是否旋转到位。目前，本领域研发人员通常通过将机器人置于一个模拟产线上，以对机器人机械手臂进行测试，因而测试成本高。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够降低测试成本的机器人机械手臂测试装置。
本发明提供一种机器人机械手臂测试装置，用于与监测终端配合以对机器人机械手臂进行测试，其包括储液容器、第一监测电容、模数转换模块、信号处理模块及无线通信模块，所述储液容器内形成有容纳空间，所述容纳空间内装有液体，所述液体的体积小于所述容纳空间的体积；所述第一监测电容包括第一极板及第二极板，所述液体至少部分位于所述第一极板与所述第二极板之间，所述第一极板或所述第二极板与所述模数转换模块电连接；所述模数转换模块与所述信号处理模块电连接，用于将所述第一监测电容传过来的模拟信号转换成数字信号；所述信号处理模块与所述无线通信模块电连接，用于根据所述数字信号计算所述储液容器与水平面之间的角度，所述无线通信模块用于将所述角度发送给监测终端。
在一个实施例中，所述机器人机械手臂测试装置还包括温度传感器及加热部件，所述温度传感器与所述信号处理模块电连接，用于检测所述液体的温度；所述加热部件与所述信号处理模块电连接，用于对所述液体进行加热。
在一个实施例中，所述加热部件为镍铬合金丝，所述镍铬合金丝至少部分伸入所述液体内。
在一个实施例中，所述加热部件为铁铬合金环，所述铁铬合金环套设在所述储液容器的外周面处。
在一个实施例中，所述机器人机械手臂测试装置还包括防抖环，所述储液容器的轴心线处设置有导向柱，所述防抖环活动套设在所述导向柱上并位于所述液体的液面处。
在一个实施例中，所述防抖环为由经发泡的聚苯乙烯制成。
在一个实施例中，所述机器人机械手臂测试装置还包括第二监测电容及多路选择器，所述第二监测电容包括第三极板及第四极板，所述液体至少部分位于所述第三极板与所述第四极板之间，所述第三极板或所述第四极板与所述多路选择器电连接；所述多路选择器与所述模数转换模块电连接，所述第一监测电容与所述多路选择器电连接。
在一个实施例中，所述第二监测电容的数量为若干个，且均为平板电容，若干个所述第三极板板排成一行，若干个所述第四电极板排成一行，所述第三极板与所述第四极板位置相对设置，所述第三极板与所述第四极板分别位于所述储液容器位置相对的两侧。
上述机器人机械手臂测试装置及检测方法至少具有以下优点：
本发明通过所述储液容器、第一监测电容、模数转换模块、信号处理模块及无线通信模块之间的配合，所述容纳空间内装有液体，所述液体的体积小于所述容纳空间的体积，所述第一监测电容包括第一极板及第二极板，所述液体至少部分位于所述第一极板与所述第二极板之间。使用时，将所述储液容器固定在机器人机械手臂上，机器人机械手臂的关节在旋转预设角度时，则储液容器也同样旋转所述预设角度，从而使所述第一监测电容的电容值也发生变化，则通过所述信号处理模块根据所述第一监测电容的电容值计算所述储液容器与水平面之间的角度，并通过所述无线通信模块发送给监测终端，测试人员可通过所述监测终端获知机器人机械手臂是否运动到位。该测试装置结构巧妙，体积轻巧，便于使用，测试效率高，可降低对机器人机械手臂进行测试的成本。
附图说明
图1为本发明机器人机械手臂测试装置第一种实施例的原理图；
图2为本发明机器人机械手臂测试装置第一种实施例的部分结构的结构示意图；
图3为本发明机器人机械手臂测试装置第二种实施例的部分结构的结构示意图；
图4为本发明机器人机械手臂测试装置第三种实施例的部分结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详述：
请参阅图1及图2，本发明公开了一种机器人机械手臂测试装置，用于与监测终端配合以对机器人机械手臂进行测试，所述机器人机械手臂测试装置包括储液容器1、第一监测电容2、第二监测电容3、多路选择器4、模数转换模块5、信号处理模块6及无线通信模块7，所述储液容器1内形成有容纳液体的容纳空间11，所述容纳空间11内装有液体12，所述液体12的体积小于所述容纳空间11的体积，所述液体12的液面距所述容纳空间11的上表面预设距离，因而当储液容器1倾斜时，液面也随之发生变化。
在本实施例中，所述储液容器1呈罐状结构，其包括罐体101及罐盖102，所述罐体101的外壁处嵌设有磁铁(图中未示)，通过该磁铁可将本发明快速装设在目标位置处，因而可提高测试效率。所述罐盖102与所述罐体101可拆卸连接，因而可根据需要更换所述液体12。所述罐体101的横截面呈方形，当然，也可以为其它形状，在此不做具体限定。
所述液体12可以是水、苯基乙苯基乙烷、1，1-苯基二甲苯基乙烷或苄基甲苯类掺合油等，在此不做具体限定。较佳地，所述液体12为苯基乙苯基乙烷，因而其工作稳定性较好。所述第一监测电容2为平板电容，其包括第一极板21及第二极板22，所述第一极板21与所述第二极板22位置相对设置并分别位于所述储液容器1内位置相对的两侧，所述液体12部分位于所述第一极板21与所述第二极板22之间。
所述第一极板21接地，所述第二极板22与所述模数转换模块5电连接。当然，在另一种实施例中，所述第二极板22接地，所述第一极板21与所述模数转换模块5电连接。也就是说，所述第一极板21或第二极板22的其中之一与所述模数转换模块5电连接。更具体地，所述多路选择器4与所述模数转换模块5电连接，所述第一监测电容2与所述多路选择器4电连接，以通过所述多路选择器4与所述模数转换模块5电连接。
在本实施例中，所述第一监测电容2为云母监测电容，其温度系数小，稳定性高，可靠性高，因而不容易受到测试过程中工作环境的影响。所述第二监测电容3也为平板电容，所述第二监测电容3的数量为若干个，其包括第三极板31及第四极板32，所述第三极板31与所述第四极板32位置相对设置，所述第三极板31与所述第四极板32位置相对设置并分别位于所述储液容器1位置相对的两侧，所述液体12部分位于所述第三极板31与所述第四极板32之间，所述第三极板31接地并与所述第一极板21共同位于所述储液容器1的同一侧，若干个所述第三极板31板排成一行。
所述第四极板32与所述多路选择器4电连接并与所述第二极板22共同位于所述储液容器1的同一侧，若干个所述第四电极板排成一行，所述第三极板31与所述第四极板32分别位于所述储液容器1位置相对的两侧。在本实施例中，所述第二监测电容3为云母监测电容，其温度系数小，稳定性高，可靠性高，因而不容易受到外部环境的影响。
可以理解的是，在另一种实施例中，所述第一监测电容2及第二监测电容3均为玻璃釉监测电容，玻璃釉监测电容具有耐高温，损耗小及稳定性较好的优点，因而也不容易受到外部环境的影响。当然，所述第一监测电容2及第二监测电容3可根据需要进行选择，其类型在此不做具体限定。
所述多路选择器4用于在预设时间内将所述第一监测电容2或者若干所述第二监测电容3中的一个与所述模数转换模块5导通，以将第一监测电容2或者第二监测电容3的电容信号发送给所述模数转换模块5。其中，所述预设时间可以是单位时间，所述单位时间可以是1秒等，其可以根据需要进行选择，在此不做具体限定。
通过多路选择器4与所述第一监测电容2、第二监测电容3及模数转换模块5之间的配合，因而可以无需设置多个模数转换模块5以及减少占用所述信号处理模块6的端口资源，以达到节约成本的目的。此外，使整体结构更简洁，便于走导线，减少占用空间。
所述模数转换模块5与所述信号处理模块6电连接，用于将所述第一监测电容2及所述第二监测电容3传过来的模拟信号转换成数字信号，以使所述信号处理模块6能够识别。所述信号处理模块6与所述无线通信模块7电连接，用于根据所述数字信号计算所述储液容器1与水平面之间的角度。所述无线通信模块7用于将所述角度发送给监测终端。其中，所述信号处理模块6可以包括单片机或者可编程逻辑阵列等，所述无线通信模块7可以包括蓝牙等，在此不做具体限定。
较佳地，在另一个实施例中，所述机器人机械手臂测试装置还包括校准模块，所述校准模块用于对所述模数转换模块5输出的数字信号进行校准，并将校准后的数字信号传送给所述信号处理模块6，因而较好地避免误判的问题。
本发明的工作原理为：使用时，通过所述磁铁将所述储液容器1固定在机器人机械手臂的目标关节上，测试人员控制器人机械手臂中的目标关节按预设规则旋转预设角度，目标关节在旋转预设角度时，则储液容器1也同样旋转所述预设角度，从而使所述第一监测电容2或/和第二检测电容的电容值也发生变化，则通过所述信号处理模块6根据所述第一监测电容2或/和第二检测电容的电容值计算所述储液容器1与水平面之间的角度，并通过所述无线通信模块7发送给监测终端，测试人员可通过所述监测终端获知机器人机械手臂是否运动到位。
其中，可以理解的是，在工作过程中，在测完所述第一监测电容2的电容后，按预设次序测所述第二监测电容3的电容，最终根据所获取的电容值计算所述储液容器1与水平面之间的角度。通过检测所述第二监测电容3的实时电容，因而可对旋转幅度大的关节进行角度测量。
实施例2
请参阅图3，本实施例与实施例1的结构相似，其不同之处在于：本实施例的机器人机械手臂测试装置还包括温度传感器81及加热部件82，所述温度传感器81与所述信号处理模块6电连接，用于检测所述液体12的温度；所述加热部件82与所述信号处理模块6电连接，用于对所述液体12进行加热。具体地，所述温度传感器81为热敏电阻，所述热敏电阻位于所述液体12内；所述加热部件82为镍铬合金丝，所述镍铬合金丝伸入所述液体12内。工作过程中，当所述液体12的温度低于预设值时，所述信号处理模块6控制所述镍铬合金丝对所述液体12进行加热，因而可增加所述液体12的分子运动速率，即增加液体12的流动性，提高了在较冷的环境中测试时的准确率。可以理解的是，在另一种实施例中，所述加热部件82为铁铬合金环，所述铁铬合金环套设在所述储液容器1的外周面处。
实施例3
请参阅图4，本实施例与实施例1的结构相似，其不同之处在于：本实施例的机器人机械手臂测试装置还包括防抖环9，所述储液容器1的轴心线处设置有导向柱103，所述导向柱103与所述罐盖102相连，所述防抖环9活动套设在所述导向柱103上并位于所述液体12的液面处。具体地，所述液体12为水，所述防抖环9为由经发泡的聚苯乙烯制成，所述聚苯乙烯密度比水小很多，且为疏水物质，因而不仅较好地在测试过程中防抖，提高了测试的准确率。
综上所述，本发明通过所述储液容器1、第一监测电容2、模数转换模块5、信号处理模块6及无线通信模块7之间的配合，所述容纳空间11内装有液体12，所述液体12的体积小于所述容纳空间11的体积，所述第一监测电容2包括第一极板21及第二极板22，所述液体12至少部分位于所述第一极板21与所述第二极板22之间。使用时，将所述储液容器1固定在机器人机械手臂上，机器人机械手臂的关节在旋转预设角度时，则储液容器1也同样旋转所述预设角度，从而使所述第一监测电容2的电容值也发生变化，则通过所述信号处理模块6根据所述第一监测电容2的电容值计算所述储液容器1与水平面之间的角度，并通过所述无线通信模块7发送给监测终端，测试人员可通过所述监测终端获知机器人机械手臂是否运动到位。该测试装置结构巧妙，体积轻巧，便于使用，测试效率高，可降低对机器人机械手臂进行测试的成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种机器人机械手臂测试装置，用于与监测终端配合以对机器人机械手臂进行测试，其特征在于：包括储液容器、第一监测电容、模数转换模块、信号处理模块及无线通信模块，所述储液容器内形成有容纳空间，所述容纳空间内装有液体，所述液体的体积小于所述容纳空间的体积；所述第一监测电容包括第一极板及第二极板，所述液体至少部分位于所述第一极板与所述第二极板之间，所述第一极板或所述第二极板与所述模数转换模块电连接；所述模数转换模块与所述信号处理模块电连接，用于将所述第一监测电容传过来的模拟信号转换成数字信号；所述信号处理模块与所述无线通信模块电连接，用于根据所述数字信号计算所述储液容器与水平面之间的角度，所述无线通信模块用于将所述角度发送给所述监测终端。
2.根据权利要求1所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述机器人机械手臂测试装置还包括温度传感器及加热部件，所述温度传感器与所述信号处理模块电连接，用于检测所述液体的温度；所述加热部件与所述信号处理模块电连接，用于对所述液体进行加热。
3.根据权利要求2所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述加热部件为镍铬合金丝，所述镍铬合金丝至少部分伸入所述液体内。
4.根据权利要求2所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述加热部件为铁铬合金环，所述铁铬合金环套设在所述储液容器的外周面处。
5.根据权利要求1或2所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述机器人机械手臂测试装置还包括防抖环，所述储液容器的轴心线处设置有导向柱，所述防抖环活动套设在所述导向柱上并位于所述液体的液面处。
6.根据权利要求5所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述防抖环为由经发泡的聚苯乙烯制成。
7.根据权利要求1或2所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述机器人机械手臂测试装置还包括第二监测电容及多路选择器，所述第二监测电容包括第三极板及第四极板，所述液体至少部分位于所述第三极板与所述第四极板之间，所述第三极板或所述第四极板与所述多路选择器电连接；所述多路选择器与所述模数转换模块电连接，所述第一监测电容与所述多路选择器电连接。
8.根据权利要求7所述的机器人机械手臂测试装置，其特征在于，所述第二监测电容的数量为若干个，且均为平板电容，若干个所述第三极板板排成一行，若干个所述第四电极板排成一行，所述第三极板与所述第四极板位置相对设置，所述第三极板与所述第四极板分别位于所述储液容器位置相对的两侧。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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