CN114851246A - 机器人性能测试系统与方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机器人性能测试系统与方法，包括与工控机、重复定位精度测试装置、稳定时间测试装置与直线轨迹测试装置；重复定位精度测试装置采集待测机器人重复运动至同一位置的定位坐标数据；稳定时间测试装置连续采集待测机器人运动至一点位的稳定坐标数据；直线轨迹测试装置连续采集待测机器人按直线运动时与预设参照物体间的测距数据，工控机根据上述数据得到重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值，进而判断得到机器人的性能测试结果。本申请基于一套测试系统即可完成待测机器人的重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值性能的测试，得到性能测试结果，测试效率更高。

Description

机器人性能测试系统与方法

技术领域

本申请涉及机器人可靠性测试技术领域，特别是涉及一种机器人性能测试系统与方法。

背景技术

随着科技水平的提高，工业制造中的诸多工艺逐渐朝自动化方向发展，用机器人代替人工完成生产中的一些操作十分常见，使得企业的效益大大提升。但与此同时，为保证生产过程的安全稳定运行，对机器人的控制精度、定位能力、运行稳定性以及响应速度等方面的性能测试至关重要。

但随着机器人精度的提升，传统的机器人性能检测方式是采用不同的测试仪器对机器人的各个性能指标分别进行布线连接，测试效率很低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种测试效率高的机器人性能测试系统与方法。

一种机器人性能测试系统，包括：工控机以及与所述工控机连接的重复定位精度测试装置、稳定时间测试装置与直线轨迹测试装置，所述直线轨迹测试装置设置于待测机器人；

所述重复定位精度测试装置用于采集所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后的定位坐标数据，并将两个以上的所述定位坐标数据反馈至所述工控机；

所述稳定时间测试装置用于连续采集所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置过程中的两个以上的稳定坐标数据，并将两个以上的所述稳定坐标数据反馈至所述工控机；

所述直线轨迹测试装置用于连续采集所述待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中的两个以上的测距数据，并将两个以上的所述测距数据反馈至所述工控机；其中，所述测距数据为所述待测机器人与预设参照物体之间的距离数据；

所述工控机用于根据接收的两个以上的所述定位坐标数据分析得到所述待测机器人的重复定位精度，根据接收的两个以上的所述稳定坐标数据分析得到所述待测机器人的稳定时间，根据接收的两个以上的所述测距数据分析得到所述待测机器人的直线轨迹误差值，并根据所述重复定位精度、所述稳定时间与所述直线轨迹误差值判断得到所述待测机器人的性能测试结果。

在其中一个实施例中，上述机器人性能测试系统还包括辅助测试立方体结构，所述辅助测试立方体结构设置于所述待测机器人并跟随所述待测机器人运动，所述辅助测试立方体结构的第一侧面与第二侧面上均设置有辅助测试图标，所述第一侧面与所述第二侧面为相邻的两个侧面。

在其中一个实施例中，所述重复定位精度测试装置包括第一图像采集设备与第二图像采集设备，所述第一图像采集设备与所述第二图像采集设备均连接所述工控机；

在所述辅助测试立方体结构随所述待测机器人沿两条以上的路径运动至所述第一预设位置后，所述第一图像采集设备用于采集所述辅助测试立方体结构的第一侧面的辅助测试图标的第一图像信息，并根据所述第一图像信息分析得到所述第一定位坐标数据反馈至所述工控机；所述第二图像采集设备用于采集所述辅助测试立方体结构的第二侧面的辅助测试图标的第二图像信息，并根据所述第二图像信息分析得到所述第二定位坐标数据反馈至所述工控机；

所述工控机用于根据接收的所述第一定位坐标数据与所述第二定位坐标数据分析得到所述待测机器人的重复定位精度。

在其中一个实施例中，所述稳定时间测试装置为第三图像采集设备，所述第三图像采集设备连接所述工控机；

在所述辅助测试立方体结构随所述待测机器人沿两条以上的路径运动至所述第二预设位置的过程中，所述第三图像采集设备用于按第一预设时间间隔连续采集所述辅助测试立方体结构的第一侧面/第二侧面的辅助测试图标的第三图像信息，并根据连续采集的所述第三图像信息分析得到两个以上的稳定坐标数据，并将两个以上的所述稳定坐标数据反馈至所述工控机。

在其中一个实施例中，所述第一图像采集设备、所述第二图像采集设备与所述第三图像采集设备均为工业相机。

在其中一个实施例中，所述直线轨迹测试装置包括第一激光测距设备、第二激光测距设备和激光反射结构，所述激光反射结构包括第一激光接收平面与第二激光接收平面，所述第一激光测距设备设置于所述辅助测试立方体结构的第三侧面，所述第二激光测距设备设置于所述辅助测试立方体结构的第四侧面，所述第三侧面与所述第四侧面为相邻的两个侧面，所述第一激光测距设备与所述第二激光测距设备均连接所述工控机；

在所述辅助测试立方体结构随所述待测机器人按直线在所述第三预设位置与所述第四预设位置之间运动过程中，所述第一激光测距设备连续发出垂直于所述第一激光接收平面的第一测距信号，并根据反射回的所述第一测距信号得到两个以上的第一测距数据反馈至所述工控机；所述第二激光测距设备按第二预设时间间隔连续发出垂直于所述第二激光接收平面的第二测距信号，并根据反射回的所述第二测距信号得到两个以上的第二测距数据反馈至所述工控机；

所述工控机用于根据接收的两个以上的所述第一测距数据与第二测距数据，分析得到所述待测机器人的直线轨迹误差值。

在其中一个实施例中，所述直线轨迹测试装置还包括测距数据转换放大器，所述第一激光测距设备与所述第二激光测距设备均通过所述测距数据转换放大器连接所述工控机。

在其中一个实施例中，上述机器人性能测试系统还包括信号传输装置，所述工控机通过所述信号传输装置连接所述重复定位精度测试装置、所述稳定时间测试装置与所述直线轨迹测试装置。

在其中一个实施例中，所述信号传输装置包括交换机通讯模块、TCP通讯模块与串口通讯模块，所述重复定位精度测试装置通过所述交换机通讯模块、所述TCP通讯模块与所述工控机连接，所述稳定时间测试装置通过所述交换机通讯模块、所述TCP通讯模块与所述工控机连接，所述直线轨迹测试装置通过所述串口通讯模块与所述工控机连接。

在其中一个实施例中，提供一种机器人性能测试方法，基于上述的机器人性能测试系统实现，所述方法包括：

接收定位坐标数据、稳定坐标数据与测距数据；所述定位坐标数据、所述稳定坐标数据与所述测距数据的数量均为两个以上；其中，所述定位坐标数据由重复定位精度测试装置在所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后采集得到，所述稳定坐标数据由稳定时间测试装置在所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置过程中连续采集得到，所述测距数据由直线轨迹测试装置在所述待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中采集得到；

根据两个以上的所述定位坐标数据分析得到所述待测机器人的重复定位精度；

根据两个以上的所述稳定坐标数据分析得到所述待测机器人的稳定时间；

根据两个以上的所述测距数据分析得到所述待测机器人的直线轨迹误差值；

根据所述重复定位精度、所述稳定时间与所述直线轨迹误差值判断得到所述待测机器人的性能测试结果。

上述机器人性能测试系统与方法，基于一套测试系统即可完成待测机器人的重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值等多个性能指标的测量，得到待测机器人的性能测试结果，测试效率更高。

附图说明

图1为一实施例中机器人性能测试系统的系统框图；

图2为一实施例中辅助测试图标的示意图；

图3为一实施例中重复定位精度测试的场景示意图；

图4为一实施例中直线轨迹测试的场景示意图；

图5为另一实施例中机器人性能测试系统的系统框图；

图6为一实施例中机器人性能测试方法的流程图。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

如背景技术部分所述，随着工业制造业中自动化程度逐渐提高，机器人使用越来越广泛。为保证生产过程的安全稳定运行，对机器人的控制精度、定位能力、运行稳定性以及响应速度等方面的性能测试也至关重要，其中，尤其是与人协同操作的协同机器人类型。但现有传统的机器人性能检测采用不同的测试仪器对机器人的各个性能指标分别进行布线连接，测试效率很低，且有些测试方式存在与机器人的接触测量，例如采用百分表测试机器人的重复定位精度，也导致了测试结果误差较大的问题。

因此，本申请基于上述的技术问题，提出一种机器人性能测试系统与方法，可用于在一套测试系统中完成待测机器人的重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值等多个性能指标的测量，得到待测机器人的性能测试结果，测试效率更高。

在一个实施例中，如图1所示，提供一种机器人性能测试系统，包括工控机100以及与工控机100连接的重复定位精度测试装置200、稳定时间测试装置300与直线轨迹测试装置400，直线轨迹测试装置400设置于待测机器人；重复定位精度测试装置200用于采集待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后的定位坐标数据，并将两个以上的定位坐标数据反馈至工控机100；稳定时间测试装置300用于连续采集待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置过程中的两个以上的稳定坐标数据，并将两个以上的稳定坐标数据反馈至工控机100；直线轨迹测试装置400用于连续采集待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中的两个以上的测距数据，并将两个以上的测距数据反馈至工控机100；其中，测距数据为待测机器人与预设参照物体之间的距离数据；工控机100用于根据接收的两个以上的定位坐标数据分析得到待测机器人的重复定位精度，根据接收的两个以上的稳定坐标数据分析得到待测机器人的稳定时间，根据接收的两个以上的测距数据分析得到待测机器人的直线轨迹误差值，并根据重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值判断得到待测机器人的性能测试结果。

重复定位精度测试装置200是对待测机器人重复运动至一设定位置的精准度进行测试的装置，可以理解，测试得到的重复定位精度越小，表示机器人的控制精准度越高。重复定位精度测试装置200进行测试时，采集得到定位坐标数据的启动方式并不唯一，可以是与工控机100进行双向通讯，获取工控机100发出的测试指令后采集得到定位坐标数据，也可以是自动检测到待测机器人运动至重复定位精度测试装置200的测试范围后采集得到定位坐标数据。

在测试重复定位精度时，待测机器人运动至第一预设位置的路径的数量、方向与重复次数并不固定，可根据实际测试时的需求设定，其中路径方向只要保证待测机器人沿设定路径运动至第一预设位置时，其需测试的每个关节均有角度转动，同时路径轨迹上无障碍物阻挡即可。例如，在本实施例中，待测机器人分别沿第一预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第一预设位置，然后每个方向各重复运动100次。重复定位精度测试装置200在每次运动至第一预设位置后采集1组定位坐标数据，最终可采集得到400组定位坐标数据，并将得到的400组定位坐标数据反馈至工控机100，以供工控机100分析得到待测机器人的重复定位精度。另外，第一预设位置可在实际测试中根据重复定位精度测试装置200的测量范围选定，不做限定。

稳定时间测试装置300是对待测机器人运动至停止位置后需要的稳定时间进行测试的装置，可以理解，测试得到的稳定时间越小，表示机器人的稳定速度越快。同样地，稳定时间测试装置300进行测试时，采集得到稳定坐标数据的启动方式并不唯一，可以是与工控机100进行双向通讯，获取工控机100发出的测试指令后采集得到稳定坐标数据，也可以是自动检测到待测机器人运动至稳定时间测试装置300的测试范围后采集得到稳定坐标数据。

在测试稳定时间时，待测机器人运动至第二预设位置的路径的数量与方向并不固定，可根据实际测试时的需求设定，其中路径方向只要保证待测机器人沿设定路径运动至第二预设位置时，其需测试的每个关节均有角度转动，同时路径轨迹上无障碍物阻挡即可。例如，在本实施例中，待测机器人分别沿第二预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第二预设位置。稳定时间测试装置300在每次从待测机器人运动至稳定时间测试装置300的测量范围开始，连续采集两个以上的稳定坐标数据。再将沿四个方向运动至第二预设位置的两个以上的稳定坐标数据反馈至工控机100，以供工控机100分析得到待测机器人的稳定时间。其中，稳定时间测试装置300连续采集稳定坐标数据的方式并不唯一，可以是按预设数量进行采集，也可以是按预设时间间隔进行采集，可根据实际测试需要设定。另外，第二预设位置可以使与第一预设位置为同一位置，也可以不同，可在实际测试中根据重复定位精度测试装置200的测量范围选定，不做限定。

直线轨迹测试装置400是对待测机器人运动过程中的稳定性能进行测试的装置，可以理解，测试得到的直线轨迹误差值越小，表示机器人的稳定性能越高。直线轨迹测试装置400进行测试时，采集得到测距数据的启动方式并不唯一，可以是与工控机100进行双向通讯，获取工控机100发出的测试指令后采集得到稳定坐标数据，也可以是自动检测到待测机器人开始运动即开始采集测距数据，还可以是通电后即开始采集测距数据。

其中，测距数据可以是表示待测机器人与预设参照物体之间的距离数据。在测试直线轨迹误差值时，第三预设位置与第四预设位置可通过调整待测机器人运动至直线轨迹测试装置400相对于预设参照物体采集的测距数据为0的方式进行设定。第三预设位置与第四预设位置可以是与第一预设位置/第二预设位置相同的位置，也可以是不同的位置。第三预设位置与第四预设位置之间的距离可根据待测机器人的最大运动距离来确定，例如在本实施例中，第三预设位置与第四预设位置之间的距离设定为待测机器人的最大运动距离的80％。直线轨迹测试装置400设置于待测机器人末端处，在跟随待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中，连续采集两个以上的测距数据。待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动可以是在从第三预设位置运动至第四预设位置，也可以是在第三预设位置与第四预设位置之间的一段路径上按直线运动。待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间重复运动的次数不做限定，可根据实际测试需求设定。直线轨迹测试装置400连续采集的方式，可以是按预设数量进行采集，也可以是按预设时间间隔进行采集。再将采集的两个以上的测距数据反馈至工控机100，以供工控机100分析得到待测机器人的直线轨迹误差值。

在对待测机器人运动至预设位置处的定位坐标数据、稳定坐标数据以及测距数据进行采集时，可以是基于待测机器人运动的关节中的任意位置采集得到。但在本实施例中为了最大程度的实现准确测试待测机器人的性能，重复定位精度测试装置200、稳定时间测试装置300与直线轨迹测试装置400均选取基于待测机器人具有最大运动幅度的末端位置采集得到定位坐标数据、稳定坐标数据与测距数据。重复定位精度测试装置200与稳定时间测试装置300可以是直接对待测机器人的末端位置采集得到坐标数据，也可以是在待测机器人的末端设置辅助测试图标，再对辅助测试图标进行采集得到坐标数据。其中，辅助测试图标为非中心对称的图样，非中心对称的图像在采集时可有效检测出是否相当于与中心点发生了旋转，具体不做限定，例如在本实施例中采用如图2所示的图案作为辅助测试图标。

工控机100在接收到两个以上的定位坐标数据、两个以上的稳定坐标数据以及两个以上的测距数据后，可根据上述数据分析得到待测机器人的性能测试结果。其中，重复定位精度可以是将两个以上的定位坐标数据转化为三维坐标值之后，计算与三维坐标值的平均值之间的距离值得到。稳定时间可以是根据依次计算的每一稳定坐标数据与稳定后的坐标数据之间的距离值得到。直线轨迹误差值可以是根据两个以上的测距数据中最大值与最小值的差值计算得到。

进一步地，工控机100再根据重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值，与对应地重复定位精度阈值、稳定时间阈值与直线轨迹误差值阈值判断得到待测机器人的性能测试结果。可以是在重复定位精度小于重复定位精度阈值、稳定时间小于稳定时间阈值、以及直线轨迹误差值小于直线轨迹误差值阈值时，判断待测机器人的性能测试合格，反之则判断待测机器人的性能测试不合格。其中，重复定位精度阈值、稳定时间阈值与直线轨迹误差值阈值的设定并不固定，可根据待测机器人的机型决定，例如，5kg负载机型规定的重复定位精度阈值可设定为0.05mm，稳定时间阈值可设定为100ms等。

在其他实施例中，在测试重复定位精度、稳定时间和直线轨迹误差值时，还可以是在待测机器人采用不同运动速度的场景下进行测试，以测试待测机器人在不同运动速度下的性能。对应地，性能测试结果可以是在所有运行速度下的性能测试结果均合格，才能判定待测机器人的性能测试结果为合格。例如重复定位精度测试可以将待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置时的运动速度分别设置为最大速度的50％与100％；稳定时间测试可以将待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置时的运动速度分别设置为最大速度的10％、50％与100％；直线轨迹误差值测试时可以将待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动时的运动速度分别设置为最大速度的10％、50％与100％。

另外，待测机器人在测试过程中的运动可以是通过待测机器人自身的控制器发出控制指令进行控制，也可以是将待测机器人连接至工控机100，通过工控机100发出控制指令进行控制。在本实施例中，待测机器人是通过工控机100发出控制指令进行控制的，此方式有助于工控机100在发出控制指令的同时或延时发出测试指令至重复定位精度测试装置200、稳定时间测试装置300与直线轨迹测试装置400进行数据采集，能使得数据采集更及时，得到的性能测试结果更准确。

上述机器人性能测试系统，基于一套测试系统即可完成待测机器人的重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值等多个性能指标的测量，得到待测机器人的性能测试结果，测试效率更高，且在测量过程中无需与机器人接触，不影响机器人的运动使得性能测试结果更准确。

为了实现采集定位坐标数据、稳定坐标数据与测距数据较为准确，最好是在待测机器人末端平整位置设置辅助测试图标或安装直线轨迹测试装置400。在待测机器人末端无法设置辅助测试图标或安装直线轨迹测试装置400的情况下，在一个实施例中，上述机器人性能测试系统还包括辅助测试立方体结构500，辅助测试立方体结构500设置于待测机器人并跟随待测机器人运动，辅助测试立方体结构500的第一侧面与第二侧面上均设置有辅助测试图标，第一侧面与第二侧面为相邻的两个侧面。

具体地，辅助测试立方体结构500设置于待测机器人末端，用于辅助机器人性能测试系统中各测试装置在测试时对待测机器人的准确定位。可以理解，为了最大程度减少对待测机器人运动过程的影响，辅助测试立方体结构500采用质量较小的材料制成，且可以采取包裹待测机器人末端的方式设置，以降低对待测机器人长度的延伸。如图3所示，用于辅助定位的辅助测试图标设置于辅助测试立方体结构500的相邻的两个侧面，便于重复定位精度测试装置200与稳定时间测试装置300根据辅助测试图标实现坐标数据的采集。

在一个实施例中，如图1与图3所示，重复定位精度测试装置200包括第一图像采集设备210与第二图像采集设备220，第一图像采集设备210与第二图像采集设备220均连接工控机100；在辅助测试立方体结构500随待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后，第一图像采集设备210用于采集辅助测试立方体结构500的第一侧面的辅助测试图标的第一图像信息，并根据第一图像信息分析得到第一定位坐标数据反馈至工控机100；第二图像采集设备220用于采集辅助测试立方体结构500的第二侧面的辅助测试图标的第二图像信息，并根据第二图像信息分析得到第二定位坐标数据反馈至工控机100；工控机100用于根据接收的第一定位坐标数据与第二定位坐标数据分析得到待测机器人的重复定位精度。

具体地，可对待测机器人的控制指令以及两个图像采集设备的设置位置进行设定，使待测机器人运动至第一预设位置后，辅助测试立方体结构500的第一侧面正对第一图像采集设备210，辅助测试立方体结构500的第二侧面正对第二图像采集设备220，方便进行图像信息的采集。进一步地，在辅助测试立方体结构500随待测机器人运动至第一预设位置后，第一图像采集设备210对辅助测试立方体结构500的第一侧面的辅助测试图标进行拍照，得到第一图像信息，然后根据第一图像信息分析得到第一定位坐标数据(X₁，Y₁)发送至工控机100。同时，第二图像采集设备220对辅助测试立方体结构500的第二侧面的辅助测试图标进行拍照，得到第二图像信息，然后根据第二图像信息分析得到第二定位坐标数据(X₂，Y₂)。

在待测机器人沿a条路径运动至第一预设位置，且每条路径重复b次时，第一图像采集设备210与第二图像采集设备220可分别采集得到n＝a*b个第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)。例如，本实施例中待测机器人分别沿第一预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第一预设位置，然后每个方向各重复运动100次，最终可采集得到

的400组第一定位坐标数据与第二定位坐标数据。并将

的400组第一定位坐标数据与第二定位坐标数据发送至工控机100。

进一步地，工控机100先基于收到的第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)组合得到三维坐标形式的定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)，再根据三维坐标形式的定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)分析得到待测机器人的重复定位精度RP。其中，由于第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)是基于垂直的两个平面进行坐标采集得到，所以基于一组数据中的第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)可组合得到其三维坐标形式的定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)，过程可以是根据X₃＝X₁、Y₃＝(Y₁+X₂)/2、Z₃＝Y₂得到。例如，可根据上述方式基于

计算得到400个定位坐标数据

其中，待测机器人沿第一预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第一预设位置中，每一方向可得到100个定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)。

然后基于每一路径的定位坐标数据可计算得到a个重复定位精度RP，计算过程可由以下公式得到：

其中：

上述公式中的(x_j，y_j，z_j)(j＝1～b)对应为实例中每条路径的100个定位坐标数据

可以理解为对每个轴方向上的数据求平均值得到。最后，将所有路径的RP_l(l＝1～a)求平均值得到最终的重复定位精度RP。

在一个实施例中，如图1所示，稳定时间测试装置300为第三图像采集设备，第三图像采集设备连接工控机100；在辅助测试立方体结构随待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置的过程中，第三图像采集设备用于按第一预设时间间隔连续采集辅助测试立方体结构的第一侧面/第二侧面的辅助测试图标的第三图像信息，并根据连续采集的第三图像信息分析得到两个以上的稳定坐标数据，并将两个以上的稳定坐标数据反馈至工控机100。

与重复定位精度测试中的方式一致，可对待测机器人的控制指令以及第三图像采集设备的设置位置进行设定，使待测机器人运动至第二预设位置后，辅助测试立方体结构500的第一侧面或第二侧面正对第三图像采集设备。在辅助测试立方体结构500随待测机器人运动至第二预设位置的过程中，第三图像采集设备从第一侧面或第二侧面的辅助测试图标进入拍摄画幅中开始，按第一预设时间间隔连续拍摄c张第三图像信息，然后根据c张第三图像信息分析得到c个稳定坐标数据(X₄，Y₄)。若稳定时间测试中分别将待测机器人沿a条路径运动至第二预设位置时，第三图像采集设备可采集得到n＝a*c个稳定坐标数据(X₄，Y₄)发送至工控机100。例如，本实施例中待测机器人分别沿第二预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第二预设位置，每条路径按5ms的时间间隔连续拍摄200张第三图像信息，最终可采集得到4条路径对应的4组

稳定坐标数据。并4条路径对应的4组

稳定坐标数据发送至工控机100。

工控机100接收到4条路径对应的4组

稳定坐标数据后，针对每一路径的数据计算得到一个稳定时间T，再将其中最大的稳定时间T作为最终的稳定时间测试结果。其中，根据1组

计算得到稳定时间T的方式可以是通过依次计算

到

的距离D_i：

当计算到D_i≤稳定时间阈值时，则稳定时间T为第i个数据的时间与第1个数据的时间的差值。

其中，第三图像采集设备可以是与第一图像采集设备或第二图像采集设备为同一图像采集设备，在进行重复定位精度测试之前或之后，直接将第一图像采集设备或第二图像采集设备作为第三图像采集设备实现稳定时间测试，此时第一预设位置与第二预设位置可以是同一位置。第三图像采集设备也可以是与第一图像采集设备或第二图像采集设备均不同的图像采集设备。

在一个实施例中，第一图像采集设备、第二图像采集设备与第三图像采集设备均为工业相机。具体采用可通过拍摄辅助测试图标的图像信息直接分析输出坐标数据的工业相机，以减少工控机100的计算工作，加快测试效率。其中，上述图像采集设备根据图像信息确定坐标数据的方式并不为唯一，可以是固定图像采集设备的位置不动，并将其采集的固定画幅中的某一点作为参考坐标原点，然后在采集得到辅助测试图标后，将辅助测试图标中心点与参考坐标原点的偏差值确定为坐标数据。

在本实施例中，通过图像采集的方式实现待测机器人的坐标位置采集，进而测试得到重复定位精度与稳定时间，可避免在待测机器人上接线的接触式测量，不影响机器人的运动使得性能测试结果更准确。

在一个实施例中，如图1所示，直线轨迹测试装置400包括第一激光测距设备410、第二激光测距设备420和激光反射结构，激光反射结包括第一激光接收平面与第二激光接收平面，第一激光测距设备410设置于辅助测试立方体结构的第三侧面，第二激光测距设备420设置于辅助测试立方体结构的第四侧面，第三侧面与第四侧面为相邻的两个侧面，第一激光测距设备410与第二激光测距设备420均连接工控机100；在辅助测试立方体结构随待测机器人按直线在第三预设位置运动与第四预设位置之间运动过程中，第一激光测距设备410按第二预设时间间隔连续发出垂直于第一激光接收平面的第一测距信号，并根据反射回的第一测距信号得到两个以上的第一测距数据反馈至工控机100；第二激光测距设备420按第二预设时间间隔连续发出垂直于第二激光接收平面的第二测距信号，并根据反射回的第二测距信号得到两个以上的第二测距数据反馈至工控机100；工控机100用于根据接收的两个以上的第一测距数据与第二测距数据，分析得到待测机器人的直线轨迹误差值。

其中，第一激光测距设备410与第二激光测距设备420分别设置于辅助测试立方体结构500的第三侧面与第四侧面，第三侧面与第四侧面可以是辅助测试立方体结构500上不同于第一侧面与第二侧面的相邻的两个侧面。激光反射结构用于作为预设参照物体对待测机器人的测距数据进行采集。激光反射结构的结构并不唯一，可以是如图4所示的长方体结构，第一激光接收平面430与第二激光接收平面440可以是长方体结构上相邻的两个面，第一激光测距设备410与第二激光测距设备420在辅助测试立方体结构500的两个垂直侧面伸出设置，并分别发出测距信号垂直射向第一激光接收平面430与第二激光接收平面440。激光反射结构也可以是两个平板结构，第一平板与第三侧面按预设间距平行设置作为第一激光接收平面，第二平板与第四侧面按预设间距平行设置作为第二激光接收平面，来接收第一激光测距设备410与第二激光测距设备420出的测距信号。此外，激光反射结构的材料可以是由大理石材料制成的大理石块或大理石板，具有光滑平面的大理石结构可以对测距信号具有更好的反射效果，使得测距数据更准确。

第一激光测距设备410发出的第一测距信号垂直射向第一激光接收平面，并根据在第一激光接收平面上反射回来的第一测距信号的得到第一测距数据。第二激光测距设备420发出的第二测距信号垂直射向第二激光接收平面，并根据在第二激光接收平面上反射回来的第二测距信号的得到第二测距数据。则可以理解，第一激光接收平面与第二激光接收平面的设置可根据第一激光测距设备410与第二激光测距设备420出的测距信号的方向确定。

在一个实施例中，第一激光测距设备410与第二激光测距设备420均为激光测距仪。本申请所采用的激光测距仪为量程是±h。当激光测距仪与被测物体之间的距离为h时，其采集得到的测距数据为0。激光测距仪靠近被测物体的过程中，测距数据逐渐变化至-h。激光测距仪远离被测物体的过程中，测距数据逐渐变化至+h。

进一步地，第三预设位置可以是先将待测机器人运动至初始起点范围，再微调待测机器人，使得其上设置的第一激光测距设备410发出第一测距信号垂直射向第一激光接收平面后，根据反射回的第一测距信号得到的第一测距数据为0，且第二激光测距设备420发出第二测距信号垂直射向第二激光接收平面后，根据反射回的第二测距信号得到的第二测距数据也为0，将此时待测机器人所在的位置记录为第三预设位置，即图4中的点0位置。对应地，通过同样的方式可找到第四预设位置，即图4中的点1位置。可以理解，从第三预设位置运动至第四预设位置的运动方向，应该与第一测距信号、第二测距信号的发出方向为两两垂直，以保证待测机器人的直线轨迹误差在相对于运动方向的水平与竖直方向上均有考虑到，测试更全面精准。

在第一激光测距设备410与第二激光测距设备420跟随待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中，按第二预设时间间隔连续发出测距信号进行测距数据的采集。第二预设时间间隔可根据实际测试需求设定，例如本实施例中，将第二预设时间间隔设置为0.015s-0.02s。第一激光测距设备410与第二激光测距设备420分别采集得到第一测距数据与第二测距数据的数量可根据第三预设位置与第四预设位置之间的距离、第二预设时间间隔以及待测机器人的运行速度确定，再将采集得到的两个以上的第一测距数据与第二测距数据发送给工控机100。工控机100根据第一测距数据中最大值与最小值的差值计算得到待测机器人的直线轨迹误差中相对于运动方向的水平方向误差，根据第二测距数据中最大值与最小值的差值计算得到待测机器人的直线轨迹误差中相对于运动方向的竖直方向误差。

其中，待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间的运动，是指的待测机器人在直线轨迹测试中接收到的控制指令为使其在第三预设位置与第四预设位置之间按直线运动的指令，以测试待测机器人是否能按控制指令稳定运行。具体控制指令发出的方式本领域技术人员可根据待测机器人的控制方法确定，不做阐述。

在一个实施例中，直线轨迹测试装置还包括测距数据转换放大器，第一激光测距设备与第二激光测距设备均通过测距数据转换放大器连接工控机。测距数据转换放大器用于将第一激光测距设备与第二激光测距设备采集得到的第一测距数据与第二测距数据进行放大处理，使最终得到的直线轨迹误差值更准确。测距数据转换放大器的数量可以是一个，第一激光测距设备与第二激光测距设备通过此测距数据转换放大器连接工控机，也可以是如图5所示的两个，第一激光测距设备通过测距数据转换放大器1连接工控机，第二激光测距设备通过测距数据转换放大器2连接工控机。

在一个实施例中，如图1与图5所示，上述机器人性能测试系统还包括信号传输装置600，工控机100通过信号传输装置600连接重复定位精度测试装置200、稳定时间测试装置300与直线轨迹测试装置400。具体地，信号传输装置600包括交换机通讯模块、TCP通讯模块以及串口通讯模块，重复定位精度测试装置200中的工业相机1与工业相机2，稳定时间测试装置300中的工业相机3，均通过TCP通讯模块接收工控机传输来的测试指令，通过交换机通讯模块将采集得到的坐标数据传输回工控机，直线轨迹测试装置400中的激光测距仪通过串口通讯模块将采集得到的测距数据传输给工控机100。

在一个实施例中，上述机器人性能测试系统还包括显示装置，显示装置连接工控机，可用于显示所有测试过程中的数据以及根据数据绘制得到的波形图。

在一个实施例中，如图5所示，提供一种机器人性能测试方法，基于上述的机器人性能测试系统实现，方法包括：

步骤101：接收定位坐标数据、稳定坐标数据与测距数据；定位坐标数据、稳定坐标数据与测距数据的数量均为两个以上；其中，定位坐标数据由重复定位精度测试装置在待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后采集得到，稳定坐标数据由稳定时间测试装置在待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置过程中连续采集得到，测距数据由直线轨迹测试装置在待测机器人按直线从第三预设位置运动至第四预设位置过程中采集得到。

在测试重复定位精度时，待测机器人运动至第一预设位置的路径的数量、方向与重复次数并不固定，可根据实际测试时的需求设定，其中路径方向只要保证待测机器人沿设定路径运动至第一预设位置时，其需测试的每个关节均有角度转动，同时路径轨迹上无障碍物阻挡即可。例如，在本实施例中，待测机器人分别沿第一预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第一预设位置，然后每个方向各重复运动100次。重复定位精度测试装置在每次运动至第一预设位置后采集1组定位坐标数据，最终可采集得到400组定位坐标数据，并将得到的400组定位坐标数据反馈至工控机，以供工控机分析得到待测机器人的重复定位精度。

在测试稳定时间时，待测机器人运动至第二预设位置的路径的数量与方向并不固定，可根据实际测试时的需求设定，其中路径方向只要保证待测机器人沿设定路径运动至第二预设位置时，其需测试的每个关节均有角度转动，同时路径轨迹上无障碍物阻挡即可。例如，在本实施例中，待测机器人分别沿第二预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第二预设位置。稳定时间测试装置在每次从待测机器人运动至稳定时间测试装置的测量范围开始，连续采集两个以上的稳定坐标数据。再将沿四个方向运动至第二预设位置的两个以上的稳定坐标数据反馈至工控机，以供工控机分析得到待测机器人的稳定时间。其中，稳定时间测试装置连续采集稳定坐标数据的方式并不唯一，可以是按预设数量进行采集，每次按预设时间间隔进行采集，可根据实际测试需要设定。

在测试直线轨迹误差值时，第三预设位置与第四预设位置可通过调整待测机器人运动至直线轨迹测试装置采集的测距数据为0的方式进行设定，第三预设位置与第四预设位置之间的距离可根据待测机器人的最大运动距离来确定，例如在本实施例中，第三预设位置与第四预设位置之间的距离设定为待测机器人的最大运动距离的80％。直线轨迹测试装置设置于待测机器人末端处，在跟随待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中，连续采集两个以上的测距数据。其中，待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间重复运动的次数不做限定，可根据实际测试需求设定。直线轨迹测试装置连续采集的方式，可以是按预设数量进行采集，也可以是按预设时间间隔进行采集。再将采集的两个以上的测距数据反馈至工控机，以供工控机分析得到待测机器人的直线轨迹误差值。

工控机在接收到两个以上的定位坐标数据、两个以上的稳定坐标数据以及两个以上的测距数据后，可根据上述数据分析得到待测机器人的性能测试结果。其中，重复定位精度可以是将两个以上的定位坐标数据转化为三维坐标值之后，计算与三维坐标值的平均值之间的距离值得到。稳定时间可以是根据依次计算的每一稳定坐标数据与稳定后的坐标数据之间的距离值得到。直线轨迹误差值可以是根据两个以上的测距数据中最大值与最小值的差值计算得到。

步骤102：根据两个以上的定位坐标数据分析得到待测机器人的重复定位精度。

在辅助测试立方体结构随待测机器人运动至第一预设位置后，第一图像采集设备对辅助测试立方体结构的第一侧面的辅助测试图标进行拍照，得到第一图像信息，然后根据第一图像信息分析得到第一定位坐标数据(X₁，Y₁)发送至工控机。同时，第二图像采集设备对辅助测试立方体结构的第二侧面的辅助测试图标进行拍照，得到第二图像信息，然后根据第二图像信息分析得到第二定位坐标数据(X₂，Y₂)。

在待测机器人沿a条路径运动至第一预设位置，且每条路径重复b次时，第一图像采集设备与第二图像采集设备可分别采集得到n＝a*b个第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)。例如，本实施例中待测机器人分别沿第一预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第一预设位置，然后每个方向各重复运动100次，最终可采集得到

的400组第一定位坐标数据与第二定位坐标数据。并将

的400组第一定位坐标数据与第二定位坐标数据发送至工控机。

进一步地，工控机100先基于收到的第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)组合得到三维坐标形式的定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)，再根据三维坐标形式的定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)分析得到待测机器人的重复定位精度RP。其中，由于第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)是基于垂直的两个平面进行坐标采集得到，所以基于一组数据中的第一定位坐标数据(X₁，Y₁)与第二定位坐标数据(X₂，Y₂)可组合得到其三维坐标形式的定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)，过程可以是根据X₃＝X₁、Y₃＝(Y₁+X₂)/2、Z₃＝Y₂得到。例如，可根据上述方式基于

计算得到400个定位坐标数据

其中，待测机器人沿第一预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第一预设位置中，每一方向可得到100个定位坐标数据(X₃，Y₃，Z₃)。

然后基于每一路径的定位坐标数据可计算得到a个重复定位精度RP，计算过程可由以下公式得到：

其中：

上述公式中的(x_j，y_j，z_j)(j＝1～b)对应为实例中每条路径的100个定位坐标数据

可以理解为对每个轴方向上的数据求平均值得到。最后，将所有路径的RP_l(l＝1～a)求平均值得到最终的重复定位精度RP。。

步骤103：根据两个以上的稳定坐标数据分析得到待测机器人的稳定时间。

与重复定位精度测试中的方式一致，可对待测机器人的控制指令以及第三图像采集设备的设置位置进行设定，使待测机器人运动至第二预设位置后，辅助测试立方体结构的第一侧面或第二侧面正对第三图像采集设备。在辅助测试立方体结构随待测机器人运动至第二预设位置的过程中，第三图像采集设备从第一侧面或第二侧面的辅助测试图标进入拍摄画幅中开始，按第一预设时间间隔连续拍摄c张第三图像信息，然后根据c张第三图像信息分析得到c个稳定坐标数据(X₄，Y₄)。若稳定时间测试中分别将待测机器人沿a条路径运动至第二预设位置时，第三图像采集设备可采集得到n＝a*c个稳定坐标数据(X₄，Y₄)发送至工控机。例如，本实施例中待测机器人分别沿第二预设位置的左上、左下、右上与右下方向运动至第二预设位置，每条路径按5ms的时间间隔连续拍摄200张第三图像信息，最终可采集得到4条路径对应的4组

稳定坐标数据。并4条路径对应的4组

稳定坐标数据发送至工控机。

工控机接收到4条路径对应的4组

稳定坐标数据后，针对每一路径的数据计算得到一个稳定时间T，再将其中最大的稳定时间T作为最终的稳定时间测试结果。其中，根据1组

计算得到稳定时间T的方式可以是通过依次计算

到

的距离D_i：

当计算到D_i≤稳定时间阈值时，则稳定时间T为第i个数据的时间与第1个数据的时间的差值。

步骤104：根据两个以上的测距数据分析得到待测机器人的直线轨迹误差值。

在第一激光测距设备与第二激光测距设备跟随待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中，按第二预设时间间隔连续发出测距信号进行测距数据的采集。第二预设时间间隔可根据实际测试需求设定，例如本实施例中，将第二预设时间间隔设置为0.015-0.02s。第一激光测距设备与第二激光测距设备分别采集得到第一测距数据与第二测距数据的数量可根据第三预设位置与第四预设位置之间的距离、第二预设时间间隔以及待测机器人的运行速度确定，再将采集得到的两个以上的第一测距数据与第二测距数据发送给工控机。工控机根据第一测距数据中最大值与最小值的差值计算得到待测机器人的直线轨迹误差值中相对于运动方向的水平方向误差，根据第二测距数据中最大值与最小值的差值计算得到待测机器人的直线轨迹误差中相对于运动方向的竖直方向误差。

步骤105：根据重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值判断得到待测机器人的性能测试结果。

工控机根据重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值，与对应地重复定位精度阈值、稳定时间阈值与直线轨迹误差值阈值判断得到待测机器人的性能测试结果。可以是在重复定位精度小于重复定位精度阈值、稳定时间小于稳定时间阈值、以及直线轨迹误差值小于直线轨迹误差值阈值时，判断待测机器人的性能测试合格，反之则判断待测机器人的性能测试不合格。其中，重复定位精度阈值、稳定时间阈值与直线轨迹误差值阈值的设定并不固定，可根据待测机器人的机型决定，例如，5kg负载机型规定的重复定位精度阈值可设定为0.05mm，稳定时间阈值可设定为100ms等。

在其他实施例中，在测试重复定位精度、稳定时间和直线轨迹误差值时，还可以是在待测机器人采用不同运动速度的场景下进行测试，以测试待测机器人在不同运动速度下的性能。对应地，性能测试结果可以是在所有运行速度下的性能测试结果均合格，才能判定待测机器人的性能测试结果为合格。例如重复定位精度测试可以将待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置时的运动速度分别设置为最大速度的50％与100％；稳定时间测试可以将待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置时的运动速度分别设置为最大速度的10％、50％与100％；直线轨迹误差值测试时可以将待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动时的运动速度分别设置为最大速度的10％、50％与100％。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

关于机器人性能测试方法的具体限定可以参见上文中对于机器人性能测试系统的限定，在此不再赘述。

在本实施例中，基于一套测试方法即可完成待测机器人的重复定位精度、稳定时间与直线轨迹误差值等多个性能指标的测量，得到待测机器人的性能测试结果，测试效率更高，且在测量过程中无需与机器人接触，不影响机器人的运动使得性能测试结果更准确。

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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机器人性能测试系统，其特征在于，包括：工控机以及与所述工控机连接的重复定位精度测试装置、稳定时间测试装置与直线轨迹测试装置，所述直线轨迹测试装置设置于待测机器人；

所述重复定位精度测试装置用于采集所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后的定位坐标数据，并将两个以上的所述定位坐标数据反馈至所述工控机；

所述稳定时间测试装置用于连续采集所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置过程中的两个以上的稳定坐标数据，并将两个以上的所述稳定坐标数据反馈至所述工控机；

所述直线轨迹测试装置用于连续采集所述待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中的两个以上的测距数据，并将两个以上的所述测距数据反馈至所述工控机；其中，所述测距数据为所述待测机器人与预设参照物体之间的距离数据；

所述工控机用于根据接收的两个以上的所述定位坐标数据分析得到所述待测机器人的重复定位精度，根据接收的两个以上的所述稳定坐标数据分析得到所述待测机器人的稳定时间，根据接收的两个以上的所述测距数据分析得到所述待测机器人的直线轨迹误差值，并根据所述重复定位精度、所述稳定时间与所述直线轨迹误差值判断得到所述待测机器人的性能测试结果。

2.根据权利要求1所述的机器人性能测试系统，其特征在于，还包括辅助测试立方体结构，所述辅助测试立方体结构设置于所述待测机器人并跟随所述待测机器人运动，所述辅助测试立方体结构的第一侧面与第二侧面上均设置有辅助测试图标，所述第一侧面与所述第二侧面为相邻的两个侧面。

3.根据权利要求2所述的机器人性能测试系统，其特征在于，所述重复定位精度测试装置包括第一图像采集设备与第二图像采集设备，所述第一图像采集设备与所述第二图像采集设备均连接所述工控机；

在所述辅助测试立方体结构随所述待测机器人沿两条以上的路径运动至所述第一预设位置后，所述第一图像采集设备用于采集所述辅助测试立方体结构的第一侧面的辅助测试图标的第一图像信息，并根据所述第一图像信息分析得到所述第一定位坐标数据反馈至所述工控机；所述第二图像采集设备用于采集所述辅助测试立方体结构的第二侧面的辅助测试图标的第二图像信息，并根据所述第二图像信息分析得到所述第二定位坐标数据反馈至所述工控机；

所述工控机用于根据接收的所述第一定位坐标数据与所述第二定位坐标数据分析得到所述待测机器人的重复定位精度。

4.根据权利要求3所述的机器人性能测试系统，其特征在于，所述稳定时间测试装置为第三图像采集设备，所述第三图像采集设备连接所述工控机；

在所述辅助测试立方体结构随所述待测机器人沿两条以上的路径运动至所述第二预设位置的过程中，所述第三图像采集设备用于按第一预设时间间隔连续采集所述辅助测试立方体结构的第一侧面/第二侧面的辅助测试图标的第三图像信息，并根据连续采集的所述第三图像信息分析得到两个以上的稳定坐标数据，并将两个以上的所述稳定坐标数据反馈至所述工控机。

5.根据权利要求4所述的机器人性能测试系统，其特征在于，所述第一图像采集设备、所述第二图像采集设备与所述第三图像采集设备均为工业相机。

6.根据权利要求2所述的机器人性能测试系统，其特征在于，所述直线轨迹测试装置包括第一激光测距设备、第二激光测距设备和激光反射结构，所述激光反射结构包括第一激光接收平面与第二激光接收平面，所述第一激光测距设备设置于所述辅助测试立方体结构的第三侧面，所述第二激光测距设备设置于所述辅助测试立方体结构的第四侧面，所述第三侧面与所述第四侧面为相邻的两个侧面，所述第一激光测距设备与所述第二激光测距设备均连接所述工控机；

在所述辅助测试立方体结构随所述待测机器人按直线在所述第三预设位置与所述第四预设位置之间运动的过程中，所述第一激光测距设备按第二预设时间间隔连续发出垂直于所述第一激光接收平面的第一测距信号，并根据反射回的所述第一测距信号得到两个以上的第一测距数据反馈至所述工控机；所述第二激光测距设备按第二预设时间间隔连续发出垂直于所述第二激光接收平面的第二测距信号，并根据反射回的所述第二测距信号得到两个以上的第二测距数据反馈至所述工控机；

所述工控机用于根据接收的两个以上的所述第一测距数据与第二测距数据，分析得到所述待测机器人的直线轨迹误差值。

7.根据权利要求6所述的机器人性能测试系统，其特征在于，所述直线轨迹测试装置还包括测距数据转换放大器，所述第一激光测距设备与所述第二激光测距设备均通过所述测距数据转换放大器连接所述工控机。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的机器人性能测试系统，其特征在于，还包括信号传输装置，所述工控机通过所述信号传输装置连接所述重复定位精度测试装置、所述稳定时间测试装置与所述直线轨迹测试装置。

9.根据权利要求8所述的机器人性能测试系统，其特征在于，所述信号传输装置包括交换机通讯模块、TCP通讯模块与串口通讯模块，所述重复定位精度测试装置通过所述交换机通讯模块、所述TCP通讯模块与所述工控机连接，所述稳定时间测试装置通过所述交换机通讯模块、所述TCP通讯模块与所述工控机连接，所述直线轨迹测试装置通过所述串口通讯模块与所述工控机连接。

10.一种机器人性能测试方法，基于权利要求1-9中任意一项所述的机器人性能测试系统实现，其特征在于，所述方法包括：

接收定位坐标数据、稳定坐标数据与测距数据，所述定位坐标数据、所述稳定坐标数据与所述测距数据的数量均为两个以上；其中，所述定位坐标数据由重复定位精度测试装置在所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第一预设位置后采集得到，所述稳定坐标数据由稳定时间测试装置在所述待测机器人沿两条以上的路径运动至第二预设位置过程中连续采集得到，所述测距数据由直线轨迹测试装置在所述待测机器人按直线在第三预设位置与第四预设位置之间运动过程中采集得到；

根据两个以上的所述定位坐标数据分析得到所述待测机器人的重复定位精度；

根据两个以上的所述稳定坐标数据分析得到所述待测机器人的稳定时间；

根据两个以上的所述测距数据分析得到所述待测机器人的直线轨迹误差值；

根据所述重复定位精度、所述稳定时间与所述直线轨迹误差值判断得到所述待测机器人的性能测试结果。

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