CN113341258A

CN113341258A - 屏幕测试治具、方法和装置

Info

Publication number: CN113341258A
Application number: CN202110680794.0A
Authority: CN
Inventors: 张才斗
Original assignee: iFlytek Co Ltd
Current assignee: iFlytek Co Ltd
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2021-09-03

Abstract

本发明提供一种屏幕测试治具、方法和装置，该治具包括：夹具，所述夹具用于夹持待测终端；机械臂；测试笔，所述测试笔安装于所述机械臂的末端，用于触发所述待测终端的屏幕；距离传感器，所述距离传感器安装于所述机械臂的末端，用于测量所述测试笔与所述屏幕间的距离信息；控制器，所述控制器与所述测试笔、所述距离传感器以及所述机械臂电连接，设置为基于所述距离信息控制所述机械臂，以使所述测试笔按照目标路径在所述屏幕上动作。该治具通过距离传感器实时测量测试笔与屏幕间的距离，控制机械臂动作，实现屏幕漏点或断线的全面测试，提高屏幕测试的自动化程度，提高测试效率，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现破坏屏幕的现象。

Description

屏幕测试治具、方法和装置

技术领域

本发明涉及电子产品的测试技术领域，尤其涉及一种屏幕测试治具、方法和装置。

背景技术

手机、平板电脑和电子手表等终端设备，大多具有触摸功能的屏幕。屏幕是终端最核心的人机交互硬件，针对屏幕的漏点和断线等情况进行测试，以保证屏幕能够带给用户良好的人机交互体验。

现有技术中，通常通过手动控制对屏幕进行触发操作，进行屏幕好坏的测试，判断屏幕中是否存在漏点火断线等影响屏幕使用的情况。手动测试过程效率低下，准确率低，且容易出现屏幕被损坏的情况。

发明内容

本发明提供一种屏幕测试治具、方法和装置，用以解决现有技术中屏幕测试效率较低的问题，提高屏幕测试的效率，避免出现损坏屏幕的现象。

本发明提供一种屏幕测试治具，包括：夹具，所述夹具用于夹持待测终端；

机械臂；

测试笔，所述测试笔安装于所述机械臂的末端，用于触发所述待测终端的屏幕；

距离传感器，所述距离传感器安装于所述机械臂的末端，用于测量所述测试笔与所述屏幕间的距离信息；

控制器，所述控制器与所述测试笔、所述距离传感器以及所述机械臂电连接，设置为基于所述距离信息控制所述机械臂，以使所述测试笔按照目标路径在所述屏幕上动作。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，还包括：

输入设备，所述输入设备用于输入所述屏幕的第一尺寸信息；

摄像头，所述摄像头安装于所述机械臂的末端，用于获取所述屏幕的第二尺寸信息，以供所述控制器根据所述第二尺寸信息对所述第一尺寸信息进行校核。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述输入设备包括：

控制面板，所述控制面板接收用户对所述控制面板上显示的目标控件的输入，获取所述第一尺寸信息。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述控制器还包括：

通信模块，所述通信模块用于接收所述待测终端的被触发信号。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述控制器还包括：

输出模块，所述输出模块用于输出所述待测终端的测试数据；

所述控制器设置为基于所述被触发信号和控制所述机械臂动作的坐标信息，生成所述测试数据。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述机械臂包括：

底座；

多级活动臂，所述多级活动臂顺次可枢转安装于所述底座，所述多级活动臂中的末级活动臂的末端限定出所述机械臂的末端；

驱动装置，所述驱动装置与所述控制器电连接，所述控制器设置为控制所述驱动装置驱动所述多级活动臂，以使所述测试笔按照所述目标路径在所述屏幕上动作。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述夹具包括第一子夹具和第二子夹具，所述待测终端适于夹持于所述第一子夹具和所述第二子夹具之间。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述第一子夹具上设置有第一凸台，所述第二子夹具上设置有第二凸台，所述待测终端的两侧适于止抵于所述第一凸台和所述第二凸台之间。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述控制器设置为基于所述距离信息，根据模糊PID算法控制所述机械臂，以使所述测试笔按照所述目标路径在所述屏幕上动作。

根据本发明提供的一种屏幕测试治具，所述控制器还设置为基于所述屏幕的尺寸信息，生成所述目标路径。

本发明还提供一种屏幕测试方法，包括：

获取待测终端的屏幕的尺寸信息；

采集测试笔与所述屏幕的距离信息；

基于所述尺寸信息和所述距离信息，得到目标路径；

控制所述测试笔按照所述目标路径在所述屏幕上动作，得到所述屏幕的测试数据。

根据本发明提供的一种屏幕测试方法，所述基于所述尺寸信息和所述距离信息，得到目标路径，包括：

基于所述尺寸信息和所述距离信息，得到初始路径；

对所述初始路径，使用模糊PID算法进行处理，得到所述目标路径。

根据本发明提供的一种屏幕测试方法，所述获取待测终端屏幕的尺寸信息，包括：

接收所述屏幕的第一尺寸信息；

控制摄像头采集所述屏幕的第二尺寸信息；

根据所述第二尺寸信息对所述第一尺寸信息进行校核，得到所述尺寸信息。

本发明还提供一种屏幕测试装置，包括：

获取模块，用于获取待测终端的屏幕的尺寸信息；

采集模块，用于采集测试笔与所述屏幕的距离信息；

处理模块，用于基于所述尺寸信息和所述距离信息，得到目标路径；

控制模块，用于控制所述测试笔按照所述目标路径在所述屏幕上动作，得到所述屏幕的测试数据。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述屏幕测试方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述屏幕测试方法的步骤。

本发明提供的屏幕测试治具、方法和装置，该治具通过距离传感器实时测量测试笔与屏幕间的距离，结合控制机械臂的动作，实现屏幕漏点或断线的全面测试，提高屏幕测试的自动化程度，提高测试效率，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现破坏屏幕的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的屏幕测试治具的结构示意图；

图2是本发明提供的控制器的系统结构示意图；

图3是本发明提供的搭建模糊控制的流程示意图；

图4是本发明提供的PID仿真模块的系统框图；

图5是本发明提供的隶属度函数曲线图；

图6是本发明提供的转速相应曲线图；

图7是本发明提供的屏幕测试方法的流程示意图；

图8是本发明提供的屏幕测试装置的结构示意图；

图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

10：测试平台； 20：测试笔； 30：距离传感器；

40：控制面板 50：摄像头； 61：第一子夹具；

62：第二子夹具； 63：第一凸台； 64：第二凸台；

70：底座； 71：第一活动臂； 72：第二活动臂；

73：第三活动臂； 74：第四活动臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1描述本发明的屏幕测试治具。

本发明提供的屏幕测试治具，可以应用于终端的屏幕测试，也可以应用于单独的屏幕，针对屏幕中的漏点和断线情况进行判断。

其中，待测终端包括但不限于具有触摸敏感表面的移动电话或平板电脑之类的其它终端设置，触摸敏感表面可以为触摸屏显示器或触摸板。

通过对屏幕的触发实现待测终端的屏幕质量好坏的测试，在触发屏幕的过程中，采集屏幕的被触发信号，判断屏幕中是否出现的漏点或断线等情况。

屏幕的测试数据用于评价屏幕的质量好坏，是否符合出厂要求或售卖要求，并且可以根据对应的测试数据，对待测终端的屏幕测试进行维修或是生产过程的指导。

如图1所示，本发明实施例提供的屏幕测试治具，包括：夹具、机械臂、测试笔20、距离传感器30和控制器。

夹具是用于夹持待测终端的设备，为待测终端提供支撑，用于保证待测终端在进行屏幕测试时的平稳性。

在实际执行时，夹具需要放置于表面平整的测试平台10上，待测终端放置并夹持于夹具上时，其中，待测终端的屏幕与测试平台10平行，屏幕朝上。

可以理解的是，夹具用于夹持待测终端，夹具夹持范围的大小可以根据对应待测终端的尺寸大小进行调整，例如，可以在夹具上设置可调节长度的连接轴，通过连接轴调节夹具的夹持宽度，进而夹持尺寸不同的待测终端。

机械臂安装于测试平台10上，机械臂的末端安装有测试笔20和距离传感器30，机械臂能够在控制器或处理器的控制下按照设定路线运动，进而带动测试笔20和距离传感器30运动。

其中，测试笔20用于触发待测终端的屏幕，是一个测试用具。

测试笔20可以模拟人手或其他点击触发屏幕的物体，测试笔20在待测终端的屏幕上的触发，模拟了待测终端的屏幕在实际使用过程，通过测试笔20能够对屏幕上出现的漏点或断线等故障进行检测。

距离传感器30通过某种物质的发射与接收来判断测量物体间距离的大小，距离传感器30可以为光学距离传感器30、红外距离传感器30或超声波距离传感器30等。

可以理解的是，距离传感器30在机械臂末端的安装位置与测试笔20的安装位置接近，能够准确测量测试笔20与屏幕间的距离信息。

测试笔20、距离传感器30以及机械臂均与屏幕测试治具的控制器电连接，控制器可以控制测试笔20、距离传感器30以及机械臂的工作状态。

控制器接收距离传感器30测量的距离信息，对该距离信息进行分析后，通过控制机械臂转动，进而使得测试笔20在待测终端的屏幕上按照目标路径动作，也即使得测试笔20按照目标路径触发待测终端的屏幕。

其中，目标路径是测试笔20在待测终端的屏幕的运动轨迹，通过控制机械臂使测试笔20按照目标路径触发待测终端的屏幕，对屏幕的漏点和断线现象进行全面的检测。

可以理解的是，对待测终端的屏幕的漏点和断线现象进行测试时，只需对屏幕上一定范围内的点进行测试，其中，屏幕上一定范围内的点可以是屏幕在生产和使用过程中易出现损坏的点。

目标路径可以是特定形状的开环或闭环路径，例如，8字形目标路径，也可以是特定点的集合。

相比人工操作测试笔20测试屏幕，通过控制机械臂使测试笔20按照目标路径触发待测终端的屏幕，屏幕测试的准确性和测试效率都得以提高，且能有效减少误操作现象。

相关技术中，通过人工操作测试笔20或控制机械臂按照既定的触发模式，触发待测终端的屏幕，测试过程中，测试笔20的下落距离固定，无法针对大小类型不同的屏幕进行有效触发，即使对于同样的屏幕，由于夹持过程中的夹持误差，也可能出现测试笔20的下落过度而破坏屏幕的现象。

本发明实施例的屏幕测试治具中，根据距离传感器30回传测试笔20到屏幕的距离信息，通过机械臂使得测试笔20触发待测终端的屏幕，回传的距离信息能为控制器提供当前测试笔20与屏幕的距离提供参考，控制测试笔20的下落触发距离。

本发明实施例的屏幕测试治具，对不同尺寸的屏幕适用性良好，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现测试笔20过度下落破坏屏幕的现象。

下面介绍一个屏幕测试具体的实施例。

例如，屏幕测试治具中控制器控制机械臂将缓慢降到待测终端的屏幕，通过距离传感器30回传测试笔20到距离信息，当与屏幕距离为0时候停止，然后再下降0.1mm，保证测试笔20与屏幕充分接触，提高屏幕测试的准确性的同时，避免出现破坏屏幕的现象。

根据本发明实施例提供的屏幕测试治具，通过距离传感器30实时测量测试笔20与屏幕间的距离，结合控制机械臂的动作，实现屏幕漏点或断线的全面测试，提高屏幕测试的自动化程度，提高测试效率，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现破坏屏幕的现象。

在一些实施例中，如图1所示，屏幕测试治具还包括输入设备和摄像头50，其中，摄像头50安装于机械臂的末端。

输入设备用于输入屏幕的第一尺寸信息，其中，第一尺寸信息是待测终端上标注或用户知晓的待测终端的屏幕尺寸信息。

其中，输入设备可以为鼠标、键盘或手写输入板等输入设备。

在实际执行中，用户通过输入设备输入屏幕的第一尺寸信息后，控制器控制机械臂，使得摄像头50对屏幕进行扫描，获取屏幕的第二尺寸信息。

屏幕的第二尺寸信息是摄像头50扫描得到的，待测终端屏幕的实际尺寸信息，控制器根据第二尺寸信息对第一尺寸信息进行校核，以判断当前的待测终端是否为所要测试的待测终端。

其中，摄像头50可以为鱼眼摄像头，能实现大范围无死角监控，在距离屏幕较近的情况下，也可保证对屏幕的扫描，对不同尺寸的屏幕进行扫描的适用性良好。

可以理解的是，控制器能够根据接收的第一尺寸信息，控制机械臂转动，使摄像头50对屏幕的可操作区进行扫描，快速获取屏幕的第二尺寸信息。

其中，屏幕的可操作区，又称为AA区，指屏幕上可被触发，触发时有相应信号的区域。

相关技术中，通过手动控制机械臂或测试笔20对准屏幕的可操作区，无法准确的确定可操作区的范围，在进行测试笔20触发测试的时候容易出现误触发或无效触发的情况。

控制器控制机械臂转动，使摄像头50对屏幕的可操作区进行扫描，进而确定屏幕上可操作区的范围，有助于确定测试笔20在屏幕上进行触发的目标路径，保证测试笔20在屏幕上的触发都是有效触发。

通过对第二尺寸信息和第一尺寸信息进行校核，确定所要测试的待测终端，并利用摄像头50对屏幕的可操作区进行扫描，确定可操作区的范围，保证测试笔20在屏幕上的有效触发，测试效率得以提高。

在一些实施例中，如图1所示，输入设备包括控制面板40，控制面板40用于接收用户的输入，获取第一尺寸信息。

在该实施例中，控制面板40通过接收用户对控制面板40上显示的目标控件的输入，获取屏幕的第一尺寸信息。

用户对控制面板40上显示的目标控件的输入可以表现为触控输入，包括但不限于点击输入、滑动输入和按压输入等。

为了降低用户误操作率，可以将该输入的作用区域和目标控件限定在特定的区域内，在特定的区域内显示目标控件，触控目标控件即可实现屏幕的第一尺寸信息的输入。

当然，在其他实施例中，控制面板40上第一尺寸信息的输入也可以表现为其他形式，包括但不限于实体按键输入、语音输入或字符输入等，具体可根据实际需要决定，本发明实施例对此不作限定。

控制面板40上还可以显示摄像头50扫描的第二尺寸信息，以及控制器对第一尺寸信息和第二尺寸信息进行校核的结果。

可以理解的是，控制面板40可以是具有触摸敏感表面的设备，可以在控制面板40设置控制屏幕测试治具操作相关的目标控件，通过控制面板40接收用户的输入，实现屏幕测试治具的自动控制和手动控制，提高用户操作的便利性。

在一些实施例中，控制器还可以包括通信模块。

控制器中的通信模块用于与待测终端内的通信模块进行通信，实现被触发信号的传输，控制器的通信模块可以为无线通信模块，通过无线传输的方式，实现与待测终端的通信和数据传输。

被触发信号是测试笔20在触发待测终端屏幕时，待测终端的屏幕所产生的响应信号。

被触发信号通过待测终端与控制器的通信模块的通信链路，反馈至控制器，进而可以判断屏幕是否出现漏点或断线情况。

测试笔20在按照目标路径触发待测终端的屏幕时，某点不能产生被触发信号，则该点为无效点；某点产生被触发信号，则该点为有效点。

可以理解的是，用户在触发无效点时，没有被触发信号的产生，无法实现人机交互，当屏幕上测试出无效点时，表明该屏幕有漏点或断线的现象。

控制器控制机械臂，使测试笔20按照目标路径触发屏幕，结合目标路径中每个触发点的坐标信息，以及通信模块接收的被触发信号，生成待测终端的测试数据。

可以通过待测终端的测试数据判断待测终端上无效点的位置，进而判断屏幕中漏点或断线等影响使用的情况。

在一些实施例中，控制器还包括输出模块，输出模块用于输出待测终端的测试数据。

在该实施例中，可以通过输出模块的数据接口导出测试数据，也可以通过无线传输的方式，将待测终端的测试数据输送至外部设备或者云端，进而待测终端的屏幕质量进行分析。

控制器可以对待测终端的测试数据进行分析，报告待测屏幕的质量情况，该测试数据还可以应用于大数据分析，为屏幕的设计、生产和测试，提供数据支持。

本发明实施例提供的屏幕测试治具可以应用于各种尺寸终端的屏幕测试，提高了测试的通用性，并且能够进行数据分析和输出，报告屏幕的质量情况。

在一些实施例中，机械臂可以包括底座70、多级活动臂和驱动装置。

底座70是机械臂的固定装置，底座70固定安装与测试平台10上，多级活动臂顺次可枢转安装于底座70上。

多级活动臂中各级活动臂可以在一定方向上转动，从而带动测试笔20、摄像头50以及距离传感器30移动，例如，转动至屏幕中间点的位置，以使摄像头50对屏幕的可扫描区进行扫描，或使测试笔20按照目标路径触发屏幕。

驱动装置用于驱动多级活动臂转动，驱动装置与控制器电连接，控制器对驱动装置进行控制，从而驱动多级活动臂按目标路径或目标点转动。

可以理解的是，各级活动臂间顺次连接，末级活动臂的末端限定出整体机械臂的末端，测试笔20、摄像头50以及距离传感器30安装在末级活动臂的末端。

以底座70上顺次安装四级活动臂为例。

如图1所示，第一活动臂71的首端活动连接于底座70上，第二活动臂72的首端活动连接于第一活动臂71的末端，第三活动臂73的首端活动连接于第二活动臂72的末端，第四活动臂74的首端活动连接于第三活动臂73的末端。

其中，第四活动臂74的末端构成机械臂的末端，测试笔20、摄像头50以及距离传感器30安装于第四活动臂74的末端。

第一活动臂71可以相对于测试平台10在水平方向上往复运动，进而控制第二活动臂72在测试平台10的位置。

第二活动臂72可以相对于测试平台10在水平方向上往复运动，进而控制第三活动臂73相对于测试平台10的距离。

第三活动臂73可以相对于第二活动臂72的末端在竖直方向上往复运动，进一步控制第四活动臂74的位置和相对于屏幕的距离。

第四活动臂74的转动直接影响测试笔20、摄像头50以及距离传感器30的位置和相对于屏幕的距离。

通过结合距离传感器30实时测量测试笔20与屏幕间的距离控制机械臂的动作，对待测终端的屏幕进行漏点或断线的全面测试，提高屏幕测试的自动化程度和测试效率，有效避免测试导致屏幕损坏的现象。

在一些实施例中，夹具包括第一子夹具61和第二子夹具62，待测终端适于夹持于第一子夹具61和第二子夹具62之间。

如图1所示，夹具可以包括第一子夹具61和第二子夹具62，其中，第一子夹具61和第二子夹具62间的距离是可调控。

在实际执行中，可根据待测终端的尺寸大小，对第一子夹具61和第二子夹具62间的距离进行调控。

在该实施例中，可以通过在第一子夹具61和第二子夹具62间设置可调节距离的丝杆，实现第一子夹具61和第二子夹具62间距离的调节和两个子夹具的固定。

待测终端夹持于第一子夹具61和第二子夹具62之间，可以在第一子夹具61和第二子夹具62设置夹持装置或夹持凹槽，实现待测终端的稳固夹持。

在一些实施例中，如图1所示，第一子夹具61上设置有第一凸台63，第二子夹具62上设置有第二凸台64。

在实际执行中，待测终端的两侧止抵于第一凸台63和第二凸台64之间，待测终端的两端放置于第一子夹具61和第二子夹具62上。

可以理解的是，第一凸台63和第二凸台64对待测终端的止抵作用，能够保持待测终端的在测试平台10上的固定，便于可操作区的扫描。

第一子夹具61和第二子夹具62为待测终端提供支撑，避免在待测终端竖直方向上的移动，使测试笔20在屏幕上的触发更加稳定。

在一些实施例中，控制器可以为但不限于为现场可编程逻辑门阵列格式(FPGA)的控制器。

在实际执行中，可以将控制器设置为基于距离信息，根据模糊PID算法控制机械臂，以使测试笔20按照目标路径在屏幕上动作。

如图2所示，FPGA控制器具有存储芯片、通信模块以及输出模块等，可以对测试笔20、距离感应器、摄像头50以及机械臂的驱动装置进行控制。

FPGA控制器加载有模糊PID算法。

模糊PID算法是利用高效的PID算法和模糊控制相结合，可以在非线性的条件变化下，快速准确地进行速度控制。

模糊PID算法克服传统PID算法无法实时调节参数的缺点，是一个准确的、无需实时改动的数学模型，具有较精确的控制精度和较快的响应速度，同时还能把超调量控制在合理的范围内。

在FPGA控制器设置模糊PID算法，首先需要搭建如图3所示的模糊控制的系统框图。

根据该系统框图，搭建改进后的控制器，导入模糊控制规则，输入偏差E和偏差变化率EC，利用该模糊控制规则将偏差E和偏差变化率EC经过模糊处理器的处理变化，实现控制器输出数据的模糊化自调节控制。

相比于传统的PID算法控制器，该模糊PID算法的控制器能很大程度上提高系统的稳态误差和跟踪误差，改善控制系统的响应速度，在对速度的控制方面更加快捷高效。

如图4所示，搭建模糊PID系统框图，进而建立模糊自适应PID仿真模块。

根据模糊PID系统框图，搭建模糊PID控制器，导入模糊控制规则，利用该规则将偏差E和偏差变化率EC经过模糊处理器的处理变化，实现模糊PID控制器输出数据的模糊化自调节。

PID控制中，以比例变量Kp、积分变量Ki和微分变量Kd进行控制，可能出现以下两种情况：

其一、系统偏差较大。

系统偏差较大，需要进行大幅度调节。

Kp大小直接关系到控制系统调节速度的响应时间，其中，Kp越大系统调节响应速度越快，所需时间越短，Kp的参数值与偏差变化率的取值与系统反应速度正相关。

其二、系统偏差较小。

系统偏差较小，需要进行微调。

对Kp进行过大调整，可能会造成系统超调震荡，通过调整Ki，进行系统调整，其中，Ki的参数值与偏差变化率成反比，Ki不断地对系统偏差进行积分累加，从而减少静态误差。

需要注意的是，Ki过大会引起系统的迟钝，合理地调节Kd可以抑制系统的震荡，其中，调节Kd相当于系统的阻尼，可以抵消系统的超调，增加调节效率。

通过对比例变量Kp、积分变量Ki和微分变量Kd进行快速、精确地调节，实现模糊PID控制系统的搭建。

在该实施例中，模糊PID控制系统按照以下推理原则，实现对比例变量Kp、积分变量Ki和微分变量Kd的实时修正和调整。

Kp＝Kp0(1+K(E，EC)p)

Ki＝Ki0(1+K(E，EC)i)

Kd＝Kd0(1+K(E，EC)d)

其中，Kp0、Ki0、Kd0为控制系统中PID参数的初始预设值；K(E，EC)p、K(E，EC)i、K(E，EC)d为自调节的参数值；Kp、Ki、Kd为经过模糊PID控制器之后的最终输出值。

模糊PID控制器采用二输入三输出的模式，将E和EC设定为输入变量，Kp、Ki、Kd三个参数设定为输出变量。

对非线性系统对算法稳定性和精度的要求，以调试需求来定义模糊变量E和EC的论域，将[-1.2，1.2]连续区间内离散化为7个元素，将该7元素的集合定义为论域：E，EC＝{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}。

将E和EC量化为7个等级，E，EC：{-1.2，-0.8，-0.4，0，0.4，0.8，1.2}，建立49条模糊规则，采用三角函数作为输出变量的隶属度函数，如图5所示，采用高斯曲线函数作为输入变量E与EC的隶属度函数。

通过综合整定原则，输入及输出变量的隶属度函数曲线与测试笔20的操作数值的经验数据，得到输出变量Kp、Ki和Kd的模糊控制规则。

Kp的模糊控制规则如表1所示。

表1误差变化率EC

Ki的模糊控制规则如表2所示。

表2

Kd的模糊控制规则如表3所示。

表3

构建完成模糊控制中的FIS、结构文件，将隶属函数与模糊控制的49条规则嵌入Simulink中的Fuzzy Logic Controller仿真模块中，完成模糊自适应PID控制器的搭建，输出经模糊控制器处理Kp、Ki和Kd。

控制测试笔20的电机的电枢电阻为0.457欧姆，τa电气时间常数为La/Ra取0.43ms，电感为0.19mH，KT转矩常数为3.68N·m/A，B阻尼系数设为4.24×10-5N·m/(rad/s)，反电势系数为0.004V/(rad/s)，总转动惯量为4.5×10-5kg·m2，得到传递函数：

G(s)＝380/(0.88s2+8.56s+3.53)

该传递函数输入量为电机的端电压，输出量为电机的转速，取该电机转速的反馈值与给定值之间的差值，计算出当前电机控制系统控制误差，分别经过普通PID控制器和模糊校正PID控制器计算控制当前误差到0所需的电机端电压。

模糊PID控制器将三参数的输出曲面经过增益，调整方向和大小，输出矫正系数响应曲线。

将该模糊PID控制器作为Fuzzy PID模糊处理器模块添加到控制系统中。

在0-10s期间给定转速为300rpm，在10-20s期间给定转速为500rpm，对电机控制系统的阶跃响应性能进行测试，得到测试的转速响应曲线。

其中，模糊校正PID控制的超调量明显小于普通PID控制。

如图6所示，一开始给予转速300rpm时，传统PID的超调量(图中以虚线PID表示)较大，并且反应时间滞后，在十秒给予转速500rpm改变时，传统PID的超调量和稳定时间仍然不理想。

使用模糊校正PID的超调量(图中实线以Fuzzy表示)在零秒时刻与十秒时刻，转速改变时能明显看出模糊校正PID的超调量对比传统PID要大幅度减少，响应时间也大大减少，动态响应稳定性也显著提高。

相比于传统的PID算法，本发明实施例提供的改进后的模糊PID控制算法具有更强的鲁棒性，系统的响应也更为迅速，精确度也大幅提升。

在一些实施例中，可以将控制器设置为基于屏幕的尺寸信息，生成目标路径。

目标路径是测试笔20在待测终端的屏幕的运动轨迹，目标路径的选择与屏幕的漏点和断线现象的检测是否全面相关。

屏幕的尺寸信息是指屏幕上可操作区的尺寸信息，通过输入设备和摄像头50获取屏幕的第一尺寸信息和第二尺寸信息，进而确定屏幕的尺寸信息。

基于屏幕的尺寸信息，生成目标路径，对不同尺寸大小的待测终端选取不同的目标路径进行测试。

例如，针对尺寸较小的电子手表的屏幕，根据其尺寸，生成遍布屏幕四角和中心的8字形目标路径。

针对尺寸较大的手机的屏幕，根据其尺寸，集合在屏幕中心，或屏幕中出现目标控件的触发点，生成目标路径。

根据屏幕的尺寸信息，能够对不同大小的屏幕进行检测，生成能够全面检测屏幕的目标路径，提高检测效率和检测的准确度。

本发明还提供了一种屏幕测试方法，该方法可以使用上述的屏幕测试治具实现，该方法的执行主体可以为设备的控制器，或者云端，或者边缘服务器。

本发明提供的屏幕测试方法，可以应用于终端的屏幕测试，也可以应用于单独的屏幕，针对屏幕中的漏点和断线情况进行判断。

如图7所示，本发明提供的屏幕测试方法包括步骤710至步骤740。

步骤710、获取待测终端的屏幕的尺寸信息。

在该步骤前，需要将待测终端放置或夹持于夹具上，使得待测终端的屏幕与测试平台10平行，待测终端的屏幕朝上，便于尺寸信息的获取以及屏幕的测试。

获取待测终端的屏幕的尺寸信息可以为通过输入设备获取用户输入的尺寸信息，也可以为通过扫描设备扫描的尺寸信息。

可以理解的是，获取屏幕的尺寸信息后，可以获得屏幕的可操作区(AA区)的区域范围，以使得测试笔20在屏幕上的触发都是有效触发。

步骤720、采集测试笔20与屏幕的距离信息。

在该步骤中，可以通过距离传感器30采集测试笔20与屏幕的距离信息，根据该距离信息对屏幕进行触发。

可以参考测试笔20与屏幕的距离信息，控制测试笔20在下落时的触发距离，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现测试笔20过度下落破坏屏幕的现象。

步骤730、基于尺寸信息和距离信息，得到目标路径。

根据步骤710和步骤720获取的尺寸信息和距离信息，进行分析，得到目标路径。

其中，目标路径可以是特定形状的开环或闭环路径，例如，8字形目标路径，也可以是特定点的集合。

目标路径是测试笔20在待测终端的屏幕的运动轨迹，通过控制机械臂使测试笔20按照目标路径触发待测终端的屏幕，可以对屏幕的漏点和断线现象进行全面的检测。

步骤740、控制测试笔20按照目标路径在屏幕上动作，得到屏幕的测试数据。

在该步骤中，可以通过控制机械臂转动，进而控制测试笔20按照目标路径触发待测终端的屏幕，得到屏幕的测试数据，对屏幕中出现的漏点和断线现象进行全面检测。

具体实施时，控制测试笔按照目标路径在屏幕上动作，接收待测终端的被触发信号，基于被触发信号及其坐标信息，得到测试数据。

其中，被触发信号是测试笔20在按照目标路径在屏幕上动作，触发待测终端的屏幕时，待测终端的屏幕所产生的响应信号。

结合目标路径中每个触发点被触发信号和相应的坐标信息，得到待测终端的测试数据，判断待测终端上无效点的位置。

本发明基于距离信息和尺寸信息，得到目标路径，使得测试笔20按目标路径触发待测终端的屏幕，控制测试笔20的下落的触发距离，对不同尺寸的屏幕适用性良好，能有效避免出现测试笔20过度下落破坏屏幕的现象。

根据本发明实施例提供的屏幕测试方法，通过获取距离信息和尺寸信息，控制测试笔20按目标路径触发待测终端的屏幕，对不同尺寸的屏幕适用性良好，提高屏幕测试的效率，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现破坏屏幕的现象。

在一些实施例中，步骤730包括：基于尺寸信息和距离信息，得到初始路径；对初始路径，使用模糊PID算法进行处理，得到目标路径。

其中，基于尺寸信息和距离信息，经过简单算法的计算，得到初始路径，初始路径是控制测试笔20在屏幕上动作的理想路径。

可以理解的是，控制测试笔20的动作需要多个电机间的协作，不同时刻不同电机的控制参数可能会发生改变，从而导致测试笔20的动作与理想路径不符。

在该实施例中，通过对初始路径，使用模糊PID算法进行处理，得到目标路径，对测试笔20的实际动作路径进行自动调节，使得测试笔20在屏幕上触发的实际路径更加准确，提高测试数据的准确度。

相关技术中，技术人员通常采用PID控制算法对机械臂的动作进行控制，虽然PID控制算法具有稳定性好、调整方便的特点，但由于动作控制处于非线性系统，不同时刻需要选定不同参数，PID控制算法参数需要进行多次更新，计算量大，控制效果差。

本发明通过融合模糊算法和PID控制算法，得到的模糊PID算法能进行自动调节，保证较为精确的控制精度和较快的响应速度的同时，控制超调量在合理的范围内。

在一些实施例中，步骤710包括：接收屏幕的第一尺寸信息；控制摄像头50采集屏幕的第二尺寸信息；根据第二尺寸信息对第一尺寸信息进行校核，得到尺寸信息。

在该实施例中，可以通过输入设备接收屏幕的第一尺寸信息，其中，第一尺寸信息是待测终端上标注或用户知晓的待测终端的屏幕尺寸信息。

屏幕的第二尺寸信息是摄像头50扫描得到的，控制摄像头50对准屏幕的中点，扫描得到待测终端屏幕的实际尺寸信息。

根据第二尺寸信息对第一尺寸信息进行校核，以判断当前的待测终端是否为所要测试的待测终端，确定屏幕的尺寸信息，有助于确定测试笔20在屏幕上进行触发的目标路径，保证测试笔20在屏幕上的触发都是有效触发。

具体实施时，夹持屏幕的夹具可以包括第一子夹具61和第二子夹具62，待测终端夹持于第一子夹具61和第二子夹具62之间，控制摄像头50采集屏幕的第二尺寸信息可以有如下两种实现方式。

其一、控制摄像头50在固定点采集屏幕的第二尺寸信息。

在该实施例中，将屏幕的中点对准第一子夹具61和第二子夹具62中间位置固定点的位置放置，调节第一子夹具61和第二子夹具62的位置，稳固夹持待测终端。

控制摄像头50在固定点的位置，进行扫描，采集屏幕的第二尺寸信息。

可以理解的是，调节第一子夹具61和第二子夹具62的位置，可以适应不同尺寸的待测终端，且无需改变摄像头50采集屏幕的第二尺寸信息的扫描位置。

其二、根据第一尺寸信息，控制摄像头50变换位置，采集屏幕的第二尺寸信息。

根据接收的第一尺寸信息，控制摄像头50对准屏幕的中点，进行扫描，采集屏幕的第二尺寸信息。

在该实施例中，无需将屏幕的中点对准固定点的位置放置，且对于第一子夹具61和第二子夹具62的调节距离不作限定，根据接收的第一尺寸信息，能够计算出屏幕的中点位置，进而采集第二尺寸信息。

下面对本发明提供的屏幕测试装置进行描述，下文描述的屏幕测试装置与上文描述的屏幕测试方法可相互对应参照。

如图8所示，本发明实施例提供的屏幕测试装置，包括：

获取模块810，用于获取待测终端的屏幕的尺寸信息；

采集模块820，用于采集测试笔与屏幕的距离信息；

处理模块830，用于基于尺寸信息和距离信息，得到目标路径；

控制模块840，用于控制测试笔按照目标路径在屏幕上动作，得到屏幕的测试数据。

根据本发明实施例提供的屏幕测试装置，通过获取距离信息和尺寸信息，控制测试笔20按目标路径触发待测终端的屏幕，对不同尺寸的屏幕适用性良好，提高屏幕测试的效率，在实现有效触发屏幕的同时，能有效避免出现破坏屏幕的现象。

在一些实施例中，处理模块830，用于基于尺寸信息和距离信息，得到目标路径，包括：基于尺寸信息和距离信息，得到初始路径；对初始路径，使用模糊PID算法进行处理，得到目标路径。

在一些实施例中，获取模块810，用于获取待测终端的屏幕的尺寸信息，包括：接收屏幕的第一尺寸信息；控制摄像头采集屏幕的第二尺寸信息；根据第二尺寸信息对第一尺寸信息进行校核，得到尺寸信息。

图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行屏幕测试方法，该方法包括：获取待测终端的屏幕的尺寸信息；采集测试笔与屏幕的距离信息；基于尺寸信息和距离信息，得到目标路径；控制测试笔按照目标路径在屏幕上动作，得到屏幕的测试数据。

此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的屏幕测试方法，该方法包括：获取待测终端的屏幕的尺寸信息；采集测试笔与屏幕的距离信息；基于尺寸信息和距离信息，得到目标路径；控制测试笔按照目标路径在屏幕上动作，得到屏幕的测试数据。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的屏幕测试方法，该方法包括：获取待测终端的屏幕的尺寸信息；采集测试笔与屏幕的距离信息；基于尺寸信息和距离信息，得到目标路径；控制测试笔按照目标路径在屏幕上动作，得到屏幕的测试数据。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种屏幕测试治具，其特征在于，包括：

夹具，所述夹具用于夹持待测终端；

机械臂；

2.根据权利要求1所述的屏幕测试治具，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述输入设备包括：

4.根据权利要求1所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述控制器还包括：

5.根据权利要求4所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述控制器还包括：

6.根据权利要求1所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述机械臂包括：

底座；

7.根据权利要求1所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述夹具包括第一子夹具和第二子夹具，所述待测终端适于夹持于所述第一子夹具和所述第二子夹具之间。

8.根据权利要求7所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述第一子夹具上设置有第一凸台，所述第二子夹具上设置有第二凸台，所述待测终端的两侧适于止抵于所述第一凸台和所述第二凸台之间。

9.根据权利要求1-8任一项所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述控制器设置为基于所述距离信息，根据模糊PID算法控制所述机械臂，以使所述测试笔按照所述目标路径在所述屏幕上动作。

10.根据权利要求9所述的屏幕测试治具，其特征在于，所述控制器还设置为基于所述屏幕的尺寸信息，生成所述目标路径。

11.一种屏幕测试方法，其特征在于，包括：