專利名稱：利用機械手臂測試物體的系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種測試系統及方法，尤其涉及一種利用機械手臂測試物體的系統及方法。
背景技術：
在執行自動化測試時，機械手臂得到了廣泛的應用。目前，控制機械手臂測試待測物需提前選擇一個標準定位點，以該定位點為基準位置，尋找測試點，以測試物體。然而，在實際工作中，由于長時間的操作、長距離的移動機械手臂，使得機械手臂累積了許多誤差， 這些誤差常會造成機械手臂的誤操作，輕則影響生產效率，重則危害操作人員的生命安全。
發明內容
鑒于以上內容，有必要提供一種利用機械手臂測試物體的系統，其可通過確定多個定位點，精確測試物體。還有必要提供一種利用機械手臂測試物體的方法，其可確定多個定位點，精確測試物體。一種利用機械手臂測試物體的系統，該系統包括主機和與該主機相連的機械手臂，該主機包括一個定位單元，該定位單元包括生成模塊，用于在該機械手臂的工作區域內建立空間坐標系；記錄模塊，用于當該機械手臂到達用戶指定的位置時，記錄該位置在所述空間坐標系中的坐標值，并標記該位置為定位點；計算模塊，用于接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點到各定位點的距離，并查找距離每個測試點最近的定位點；所述記錄模塊，還用于當所查找到的定位點與所述測試點間的距離沒有超過用戶設定的定位點與工作區域內測試點之間的最大距離時，將該測試點的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中，并將該定位點的排序列表中的測試點按照預定順序進行排列；及控制模塊，用于控制機械手臂移動至各定位點，根據各定位點的排序列表中所記錄的測試點的順序，依次測試各測試點上的待測物體。一種利用機械手臂測試物體的方法，該方法包括以下步驟在機械手臂的工作區域內建立空間坐標系；當該機械手臂到達用戶指定位置時，記錄該位置在所述空間坐標系中的坐標值，并標記該位置為定位點；接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點到各個定位點的距離，并查找距離每個測試點最近的定位點；當所查找到的定位點與所述測試點間的距離沒有超過用戶設定的定位點與工作區域內測試點之間的最大距離時，將該測試點的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中，并將該定位點的排序列表中的測試點按照預定順序進行排列；及控制機械手臂移動至各定位點，根據各定位點的排序列表中所記錄的測試點的順序，依次測試各測試點上的待測物體。相較于現有技術，所述利用機械手臂測試物體的系統及方法，可通過設置多個定位點、以不同定位點作為基準點，精確測試物體，避免機械手臂由于長時間長距離的移動所造成的誤差。
圖1是本發明利用機械手臂測試物體的系統較佳實施例的系統架構圖。圖2是圖1中定位單元的功能模塊圖。圖3是本發明利用機械手臂測試物體的方法較佳實施例的流程圖。主要元件符號說明
主機1機械手臂2輸入裝置3輸出裝置4定位單元10數據庫12生成模塊20控制模塊21記錄模塊22計算模塊23判斷模塊2具體實施例方式如圖1所示，是本發明利用機械手臂測試物體的系統較佳實施例的系統架構圖。 該系統架構圖包括主機1和與該主機1相連的機械手臂2，該主機1連接于輸入裝置3和輸出裝置4。該輸入裝置3可以為手柄或者鼠標，鍵盤等，控制機械手臂2移動到用戶指定的位置。該輸出裝置4可以為顯示器，用于顯示該機械手臂2的工作區域。該主機1用于控制機械手臂2移動。該主機1包括定位單元10和數據庫12。該定位單元10用于通過用戶設置的定位點，查找所述工作區域內離該定位點最近的測試點，控制機械手臂2根據所述測試點測試其工作區域內的待測物體。該數據庫12用于存儲一個最大距離，該最大距離由用戶設置， 其代表所述定位點和所述測試點間的最大距離。數據庫12還用于存儲每個定位點的排序列表。本實施例中，該排序列表中記錄了各測試點的坐標值，機械手臂2按照排序列表中測試點的順序以所述定位點為基準點，依次測試所述工作區域內每個測試點的待測物體。舉例來說，若用戶需要測試印刷電路板(printed circuit board,PCB)上某個元件的電壓值，則將該元件所在位置設為測試點，該PCB為所述工作區域，機械手臂2以所述定位點為基準點，測試該PCB上所設測試點的電壓值。如圖2所示，是圖1中定位單元10的功能模塊圖。所述定位單元10包括生成模塊20，控制模塊21，記錄模塊22，計算模塊23及判斷模塊24。所述模塊是具有特定功能的軟件程序段，該軟件存儲于計算機可讀存儲介質或其它存儲設備，可被計算機或其它包含處理器的計算裝置執行，從而完成利用機械手臂2測試待測物體的作業流程。生成模塊20用于在所述工作區域內確定一個基準工作平面，并利用該基準工作平面來建立空間坐標系。具體而言，用戶在該工作區域中選擇三個點，該生成模塊20根據該三個點所確定的平面作為所述基準工作平面，以該基準工作平面為XOY面建立空間坐標系。控制模塊21用于控制該機械手臂2移動到用戶指定的位置，本實施例中，該指定位置為多個。當該機械手臂2到達所述指定位置時，記錄模塊22用于記錄該指定位置在所述空間坐標系中的坐標值，并標記所述指定位置為定位點。計算模塊23用于接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點到上述各個定位點的距離，并查找距離每個測試點最近的定位點。以測試點A為例，用戶指定的定位點包括點B和點C，計算模塊23分別計算點A與點B和點C之間的距離，并判定出所計算出的兩個距離間誰最小，例如，計算模塊23判定點A與點C間的距離最小。判斷模塊M用于判斷所查找到的定位點與所述測試點間的距離是否超過數據庫 12中所存儲的最大距離。若該距離超過所述最大距離，則該判斷模塊M還用于提示用戶重新設置所述最大距離，并將該重新設置的最大距離存入數據庫12中，以更新之前所存儲的所述最大距離。當所查找到的定位點與所述測試點間的距離沒有超過所述數據庫12中所存儲的最大距離時，所述記錄模塊22還用于將該測試點在所述空間坐標系中的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中。例如，當所述測試點A與定位點C間的距離超過所述數據庫12內所存儲的最大距離時，所述記錄模塊22將該測試點A的坐標值記錄到該定位點C 的排序列表中。判斷模塊M用于判斷用戶是否增加測試點。若用戶沒有增加測試點，所述記錄模塊22將每個定位點的排序列表中測試點的坐標值按照預定順序進行排列。本實施例中，所述測試點的坐標值是按照每個測試點與該定位點的距離由小到大的順序排列的。所述計算模塊23還用于計算每個定位點的排序列表中各個測試點之間的距離。所述控制模塊21還用于控制機械手臂2移動至各定位點上，以以測試該各定位點的排序列表中每個測試點上的待測物體。例如，機械手臂2根據該定位點的排序列表中測試點的順序測試第一測試點上的待測物體，并根據該第一測試點與其他各個測試點之間的距離確定該排序列表中其他各測試點的相對位置，根據所確定的相對位置按照所述順序測試該排序列表中各測試點上的待測物體。假設定位點A的排序列表中記錄了測試點B和測試點D，測試點B與定位點A之間的距離小于測試點D與定位點A之間的距離，計算模塊23 計算出該測試點B與測試點D之間的距離為d。首先該控制模塊21控制機械手臂2測試該測試點B，測試完成后，測試距離該測試點B為長度d的位置，即測試該測試點D。
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按照上述測試方法，控制模塊21可控制機械手臂2移動到所述多個定位點的各定位點上，直至各定位點的排序列表中所有測試點被測試完成。所述判斷模塊M還用于判斷是否存在沒有測試的定位點。若還存在沒有測試的定位點，所述控制模塊21控制該機械手臂2移動至下一個測試點進行測試。如圖3所示，是本發明利用機械手臂測試物體的方法較佳實施例的流程圖。步驟S30，生成模塊20在機械手臂2的工作區域內確定一個基準工作平面，并利用該基準工作平面來建立空間坐標系。具體而言，用戶在該工作區域中選擇三個點，該生成模塊20根據該三個點所確定的平面作為所述基準工作平面，以該基準工作平面為XOY面建立空間坐標系。步驟S31，控制模塊21控制該機械手臂2移動到用戶指定的位置，本實施例中，該指定位置為多個。當該機械手臂2移動到所述指定位置時，于步驟S32，記錄模塊22記錄所述指定位置在所述空間坐標系中的坐標值，并標記所述指定位置為定位點。步驟S33，計算模塊23接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點與上述各個定位點的距離。 步驟S34，計算模塊23查找距離每個測試點最近的定位點。以測試點A為例，用戶指定的定位點包括點B和點C，計算模塊23分別計算點A與點B和點C之間的距離，并判定出所計算出的兩個距離間誰最小，例如，計算模塊23判定點A與點C間的距離最小。步驟S35，判斷模塊M判斷所查找到的定位點與所述測試點間的距離是否超過數據庫12中所存儲的最大距離。若該距離超過所述最大距離，于步驟S36中，該判斷模塊M提示用戶重新設置所述最大距離，并轉至步驟S31。若所查找到的定位點與所述測試點間的距離沒有超過所述數據庫12中所存儲的最大距離，于步驟S37中，所述記錄模塊22將該測試點在所述空間坐標系中的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中。例如，當所述測試點A與定位點C間的距離超過所述數據庫12內所存儲的最大距離時，所述記錄模塊22將該測試點A的坐標值記錄到該定位點C的排序列表中。步驟S38，判斷模塊M判斷用戶是否增加測試點。若用戶需要增加測試點，流程轉至步驟S33。若用戶沒有增加測試點，于步驟S39中，所述記錄模塊22將每個定位點的排序列表中測試點的坐標值按照預定順序進行排列。本實施例中，所述測試點的坐標值是按照每個測試點與該定位點的距離由小到大的順序排列的。步驟S40，計算模塊23計算每個定位點的排序列表中各個測試點之間的距離。步驟S41，所述控制模塊21控制機械手臂2移動至各定位點上，以測試該各定位點的排序列表中每個測試點上的待測物體。例如，機械手臂2根據定位點的排序列表中測試點的順序測試第一測試點上的待測物體，并根據該第一測試點與其他各個測試點之間的距離確定該排序列表中其他各測試點的相對位置，根據所確定的相對位置按照所述順序測試該排序列表中各測試點上的待測物體。假設定位點A的測試點的排序列表中記錄了測試點 B和測試點D，測試點B與定位點A之間的距離小于測試點D與定位點A之間的距離，計算模塊23計算出該測試點B與測試點D之間的距離為d。首先該控制模塊21控制機械手臂 2測試該測試點B，測試完該測試點B后，測試距離該測試點B長度為d的位置，即該測試點 D0 最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種利用機械手臂測試物體的系統，該系統包括主機和與該主機相連的機械手臂， 其特征在于，該主機包括一個定位單元，該定位單元包括生成模塊，用于在該機械手臂的工作區域內建立空間坐標系； 記錄模塊，用于當該機械手臂到達用戶指定的位置時，記錄該位置在所述空間坐標系中的坐標值，并標記該位置為定位點；計算模塊，用于接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點到各定位點的距離，并查找距離每個測試點最近的定位點；所述記錄模塊，還用于當所查找到的定位點與所述測試點間的距離沒有超過用戶設定的定位點與工作區域內測試點之間的最大距離時，將該測試點的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中，并將該定位點的排序列表中的測試點按照預定順序進行排列；及控制模塊，用于控制機械手臂移動至各定位點，根據各定位點的排序列表中所記錄的測試點的順序，依次測試各測試點上的待測物體。
2.如權利要求1所述的利用機械手臂測試物體的系統，其特征在于，所述生成模塊還用于在所述工作區域內確定一個基準工作平面，該基準工作平面為所述空間坐標系的XOY 平面。
3.如權利要求1所述的利用機械手臂測試物體的系統，其特征在于，所述定位單元還包括判斷模塊，用于當所查找到的定位點與所述測試點間的距離超過所述用戶設定的最大距離時，提示用戶重新設置該最大距離。
4.如權利要求1所述的利用機械手臂測試物體的系統，其特征在于，所述計算模塊還用于計算每個定位點的排序列表中各個測試點之間的距離，所述控制模塊根據該測試點之間的距離確定下一個測試點的相對位置。
5.一種利用機械手臂測試物體的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 在機械手臂的工作區域內建立空間坐標系；當該機械手臂到達用戶指定位置的位置時，記錄該位置在所述空間坐標系中的坐標值，并標記該位置為定位點；接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點到各個定位點的距離，并查找距離每個測試點最近的定位點；當所查找到的定位點與所述測試點間的距離沒有超過用戶設定的定位點與工作區域內測試點之間的最大距離時，將該測試點的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中，并將該定位點的排序列表中的測試點按照預定順序進行排列；及控制機械手臂移動至各定位點，根據各定位點的排序列表中所記錄的測試點的順序， 依次測試各測試點上的待測物體。
6.如權利要求5所述的利用機械手臂測試物體的方法，其特征在于，所述步驟在機械手臂的工作區域內建立空間坐標系包括在所述工作區域內確定一個基準工作平面，該基準工作平面為所述空間坐標系的XOY面。
7.如權利要求5所述的利用機械手臂測試物體的方法，其特征在于，該方法還包括當所查找到的定位點與所述測試點間的距離超過所述用戶設定的最大距離時，提示用戶重新設置該最大距離。
8.如權利要求5所述的利用機械手臂測試物體的方法，其特征在于，該方法還包括(a)計算每個定位點的排序列表中各個測試點之間的距離；(b)測試第一測試點上的待測物體；(c)根據該第一測試點與該排序列表中其他測試點間的距離確定第二測試點的相對位置，并測試該第二測試點上的待測物體；及(d)重復執行步驟(c)，直到測試完該排序列表中所有測試點上的待測物體。
全文摘要
一種利用機械手臂測試物體的系統及方法，該方法包括建立空間坐標系；記錄該機械手臂到達用戶指定的位置，并標記該位置為定位點；接收用戶于所述工作區域內選擇的測試點，計算每個測試點到各個定位點的距離，并查找距離每個測試點最近的定位點；當測試點到距離該定位點最近的定位點的距離沒有超過用戶設定的最大距離時，將該測試點的坐標值記錄到該查找到的定位點的排序列表中，并將該定位點的排序列表中的測試點按照一定順序排列；及控制機械手臂移動至各定位點，根據各定位點的排序列表中所記錄的測試點的順序，依次測試各測試點上的待測物體。該發明利用機械手臂測試待測物體可提高測試精度。
文檔編號B25J9/00GK102166747SQ20101011492
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月26日 優先權日2010年2月26日
發明者李昇軍, 梁獻全, 許壽國 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司