一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)及方法。本系統(tǒng)包括機(jī)械臂、機(jī)械臂控制器、力傳感器、末端工具、夾具、基準(zhǔn)臺(tái)面和主控計(jì)算機(jī)，其中夾具整體由若干具有C字形側(cè)面輪廓特征的夾具單元組成，這套夾具有懸空夾持、多種組合變化、調(diào)整柔性高、剛性好的特點(diǎn)，通過配合機(jī)械臂、力傳感器和末端工具完成各種測試，克服了傳統(tǒng)測試設(shè)備在功能性和可拓展性上的不足。本方法包括四個(gè)操作步驟：一、計(jì)算方法分解、二、測試動(dòng)作規(guī)劃、三、中間參數(shù)測量、四、測試動(dòng)作運(yùn)行與結(jié)果處理；通過分解計(jì)算過程、建立參數(shù)測量方法庫等手段使該測試方法能夠通用地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)產(chǎn)品使用可靠性方面不同種類的測試任務(wù)，且測試結(jié)果準(zhǔn)確可信。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)及方法
本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試領(lǐng)域，特別涉及一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
筆記本電腦、平板電腦以及手機(jī)的轉(zhuǎn)軸、顯示觸摸屏、鍵盤等，是用戶與電腦產(chǎn)品直接產(chǎn)生物理交互的重要部件，其使用可靠性直接影響產(chǎn)品性能品質(zhì)以及用戶的使用體驗(yàn)，因此一直是上述產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)階段中使用可靠性測試的核心。例如，筆記本電腦轉(zhuǎn)軸既為筆記本顯示屏的旋轉(zhuǎn)提供支撐，也為顯示屏在某個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的固定提供摩擦力矩，同時(shí)還保護(hù)連接筆記本電腦顯示屏和鍵盤部分的數(shù)據(jù)線；而觸摸屏既是圖形顯示裝置，也是用戶重要的甚至唯一的信息輸入裝置，這些單元組件均需要專用的測試設(shè)備來進(jìn)行使用可靠性測試。對于筆記本電腦轉(zhuǎn)軸的可靠性測試，目前普遍采用能夠?qū)崿F(xiàn)屏幕自動(dòng)連帶翻轉(zhuǎn)的專用測試設(shè)備。例如，臺(tái)灣順瀅企業(yè)股份有限公司的伺服系統(tǒng)全自動(dòng)轉(zhuǎn)軸扭力耐久試驗(yàn)機(jī)[1]，提供了一種包含翻轉(zhuǎn)電腦屏幕功能和轉(zhuǎn)軸力矩同步測試功能的自動(dòng)測試設(shè)備。該設(shè)備的使用特性主要包括：首先將筆記本電腦旋轉(zhuǎn)在具有等距螺紋孔的載荷臺(tái)上，通過在待測電腦周圍的螺紋孔安裝壓緊塊以鎖緊固定筆記本電腦；隨后裝有伺服馬達(dá)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)按照用戶預(yù)先設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)筆記本電腦顯示屏與鍵盤開合角從0度到180度范圍內(nèi)的受控運(yùn)動(dòng)；在持續(xù)往復(fù)翻轉(zhuǎn)過程中，載荷臺(tái)上的壓力傳感器不斷讀取正壓力參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換至電腦轉(zhuǎn)軸所受的轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)筆記本電腦轉(zhuǎn)軸的力矩特性測量。對于電腦產(chǎn)品的觸摸屏測試，專利201010103922.7提供了一種電容觸摸屏線性測試設(shè)備，可用于電腦或手機(jī)的電容觸摸屏性能測試。該設(shè)備的使用特征主要包括：首先將待測電容屏鎖緊固定在臺(tái)面上，再由控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)空間XYZ三自由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)的電控運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)裝置末端固定安裝的電容筆與觸摸屏按照用戶預(yù)設(shè)軌跡進(jìn)行接觸，從而實(shí)現(xiàn)觸摸測試；在測試過程中，觸摸按壓方向上的壓力傳感器持續(xù)測量觸摸壓力并將其反饋給控制系統(tǒng)。總而言之，現(xiàn)有針對計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試的設(shè)備及方法具有如下特征：待測物的專用夾緊裝置。用來實(shí)現(xiàn)待測計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在測試過程中的固定。專用的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其電控裝置。用來實(shí)現(xiàn)測試所需的運(yùn)動(dòng)。專用的測試方法。描述測試的過程與規(guī)范，并將傳感器讀數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算為待測量。盡管上述產(chǎn)品及專利在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠性測試中已獲得了廣泛的應(yīng)用，然而隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代，傳統(tǒng)測試技術(shù)和手段的不足已經(jīng)充分顯現(xiàn)，具體表現(xiàn)在：（1）測試設(shè)備的功能性不足。市場上具有多種應(yīng)用形態(tài)的電腦產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，且市場需求日益廣泛。這種具有新應(yīng)用形態(tài)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品主要表現(xiàn)在與傳統(tǒng)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)形態(tài)上有很大不同，以筆記本電腦類產(chǎn)品為例，新的電腦產(chǎn)品突破了原有筆記本電腦的屏幕與主機(jī)體180度以內(nèi)開合的固定模式的限制，借助一種新的筆記本電腦和平板電腦混合的概念設(shè)計(jì)不同的產(chǎn)品，例如聯(lián)想公司的IdeapadYoga[2]，可以實(shí)現(xiàn)屏幕繞主機(jī)體0到360度的翻轉(zhuǎn)；華碩公司的EeePadTransformerTF101[3]，屏幕可以脫離鍵盤分離為獨(dú)立的平板電腦；索尼公司的VAIODuo11[4]，通過滑動(dòng)抬起屏幕和合上屏幕實(shí)現(xiàn)平板電腦和筆記本電腦的模式轉(zhuǎn)換。進(jìn)一步以以聯(lián)想公司的IdeapadYoga為例，它用一種雙軸式轉(zhuǎn)軸可使屏幕開合角范圍達(dá)到360度，且在旋轉(zhuǎn)過程中屏幕的旋轉(zhuǎn)軸線并不固定，這意味著原有的轉(zhuǎn)軸測試設(shè)備無法完成該類轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)件的測試。專利201210295129.0提出了一種針對360度翻轉(zhuǎn)筆記本電腦的轉(zhuǎn)軸測試設(shè)備，它使用一個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)的超薄載臺(tái)承載并固定夾持筆記本電腦鍵盤的一個(gè)側(cè)邊，隨后驅(qū)動(dòng)位于另一個(gè)側(cè)邊的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)筆記本電腦屏幕以實(shí)現(xiàn)測試。該設(shè)備新增了一組移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸心，但懸臂結(jié)構(gòu)超薄載臺(tái)的結(jié)構(gòu)剛性沒有得到保證，測試過程會(huì)出現(xiàn)顫動(dòng)并而影響測試精度。（2）測試設(shè)備的可拓展性不足。面對市場越來越多樣化的電腦、手機(jī)產(chǎn)品，針對它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性測試，同種測試功能的測試設(shè)備往往無法滿足新的測試要求，具體表現(xiàn)在兩方面，一是夾持的可拓展性，傳統(tǒng)測試設(shè)備對于測試對象的形狀尺寸規(guī)格有范圍限定，雖然這個(gè)限定范圍已經(jīng)覆蓋了大部分常規(guī)產(chǎn)品，但對于非常規(guī)的產(chǎn)品則存在測試局限性，而且在尺寸接近極限時(shí)很難保證測試的有效性和夾持的穩(wěn)定性，所以需要一種針對被測產(chǎn)品尺寸有更高柔性以及夾持可靠性的夾具；二是測試動(dòng)作的可拓展性，傳統(tǒng)測試設(shè)備的測試動(dòng)作較為單一，如直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、繞固定軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等，這種有限范圍、有限形式的運(yùn)動(dòng)方式限制了測試動(dòng)作的拓展。上述不足已經(jīng)制約了電腦、手機(jī)等新產(chǎn)品的快速研制與測試。目前亟需一種新型的、更通用靈活的筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品的測試設(shè)備。參考文獻(xiàn)：[1]http://www.se-tester.tw/product/pro01-13-5300S.html#M5300S[2]http://visitor.lenovo.com.cn/yoga/[3]http://www.asus.com/Tablets_Mobile/Eee_Pad_Transformer_TF101/[4]http://www.sonystyle.com.cn/products/vaio/u112.htm。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺陷，以筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等計(jì)算機(jī)產(chǎn)品為測試對象，提供一種適用于該類測試對象的通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)及方法，創(chuàng)新地提出了一種C字形的夾具設(shè)計(jì)來克服傳統(tǒng)設(shè)備裝夾能力及可拓展性的不足，進(jìn)而提供了應(yīng)用于所述測試系統(tǒng)的測試方法，克服已有測試設(shè)備的功能性不足和拓展性不足，適用于新型靈活通用的筆記本電腦、平板電腦和手機(jī)等產(chǎn)品的使用可靠性測試。為簡化描述，
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
后文中將以筆記本電腦來代表筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用下述技術(shù)方案：一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)，由機(jī)械臂、機(jī)械臂控制器、力傳感器、末端工具、夾具、基準(zhǔn)臺(tái)面和主控計(jì)算機(jī)組成，其特征在于：機(jī)械臂具有空間多自由度運(yùn)動(dòng)能力，用來執(zhí)行測試動(dòng)作；機(jī)械臂控制器用來控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)；力傳感器用來感知測試過程中的實(shí)時(shí)受力狀態(tài)，其安裝在機(jī)械臂末端法蘭上，與把傳感設(shè)備安裝在被測部件上相比有更靈活通用的優(yōu)點(diǎn)；末端工具安裝在力傳感器上，用來在機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對筆記本電腦的各種測試；夾具用來安裝固定被測的筆記本電腦，在本專利技術(shù)中夾具經(jīng)過創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在后文中敘述；基準(zhǔn)臺(tái)面上陣列有等距通孔或螺紋孔，用來定位固定夾具；主控計(jì)算機(jī)作為人機(jī)交互的終端，在用戶的控制下協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)部件的運(yùn)作。在通信連接關(guān)系上，從上到下依次是，主控計(jì)算機(jī)與機(jī)械臂控制器連接，機(jī)械臂控制器同時(shí)與機(jī)械臂、力傳感器、末端工具中的電控裝置相連接。進(jìn)一步，如上所述的測試系統(tǒng)，其中，機(jī)械臂指具有空間多自由度運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)器人系統(tǒng)，主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置（例如電機(jī)），以及機(jī)械電氣接口等。更進(jìn)一步，上述的運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)可根據(jù)實(shí)際測試需求、系統(tǒng)成本需要求進(jìn)行確定，一般情況下為6自由度。更進(jìn)一步，上述機(jī)構(gòu)臂的一種典型實(shí)例是商用的6自由度工業(yè)機(jī)器人。進(jìn)一步，如上所述的測試系統(tǒng)，其中，機(jī)械臂控制器包括具有實(shí)時(shí)控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)所需要的硬件及軟件，例如與商用工業(yè)機(jī)器人相配套的機(jī)器人控制器硬件設(shè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)，包括機(jī)械臂（1）、機(jī)械臂控制器（2）、力傳感器（3）、末端工具（4）、夾具（5）、基準(zhǔn)臺(tái)面（6）和主控計(jì)算機(jī)（7），其特征在于：所述機(jī)械臂（1）具有空間多自由度運(yùn)動(dòng)能力，用來執(zhí)行測試動(dòng)作；所述機(jī)械臂控制器（2）連接控制機(jī)械臂（1）運(yùn)動(dòng)；所述力傳感器（3）安裝在機(jī)械臂（1）末端法蘭上，力傳感器（3）具有對空間力參數(shù)和力矩參數(shù)的同步測量；所述末端工具（4）安裝在力傳感器（3）上，末端工具（4）根據(jù)不同類別測試具有不同形態(tài)，包含有驅(qū)動(dòng)和電控裝置；夾具（5）用來安裝固定被測的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品；基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上陣列有等距通孔或螺紋孔，用來定位固定夾具（5）；主控計(jì)算機(jī)（7）連接控制機(jī)械臂控制器（2）、力傳感器（3）和末端工具（4），作為人機(jī)交互的終端，在用戶的控制下協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)部件的運(yùn)作。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)，包括機(jī)械臂（1）、機(jī)械臂控制器（2）、力傳感器（3）、末端工具（4）、夾具（5）、基準(zhǔn)臺(tái)面（6）和主控計(jì)算機(jī)（7），其中：所述機(jī)械臂（1）具有空間多自由度運(yùn)動(dòng)能力，用來執(zhí)行測試動(dòng)作；所述機(jī)械臂控制器（2）連接控制機(jī)械臂（1）運(yùn)動(dòng)；所述力傳感器（3）安裝在機(jī)械臂（1）末端法蘭上，力傳感器（3）具有對空間力參數(shù)和力矩參數(shù)的同步測量；所述末端工具（4）安裝在力傳感器（3）上，末端工具（4）根據(jù)不同類別測試具有不同形態(tài)，包含有驅(qū)動(dòng)和電控裝置；基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上陣列有等距通孔或螺紋孔，用來定位固定夾具（5）；主控計(jì)算機(jī)（7）連接控制機(jī)械臂控制器（2）、力傳感器（3）和末端工具（4），作為人機(jī)交互的終端，在用戶的控制下協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)部件的運(yùn)作；所述夾具（5）為一種模塊化、柔性化的對計(jì)算機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行裝夾固定的夾具，由若干夾具單元組成，每個(gè)夾具單元都可對筆記本電腦的側(cè)邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行夾持，單元之間能以任意的相對位置水平安裝在基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上，以適應(yīng)不同尺寸的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的裝夾；其特征在于：所述夾具單元的側(cè)面輪廓為C字形，由可拆裝的上部模塊（51）、中部模塊（52）和下部模塊（53）組成；中部模塊（52）支撐并連接上部模塊（51）和下部模塊（53），下部模塊（53）使夾具單元定位固定在基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上；上部模塊（51）分布有多個(gè)夾緊模塊（54），這些夾緊模塊（54）以分散的力作用點(diǎn)的方式對計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的側(cè)邊進(jìn)行壓緊；中部模塊（52）與上部模塊（51）和下部模塊（53）之間的連接通過等距螺紋孔實(shí)現(xiàn)；下部模塊（53）上面有至少2個(gè)平行的腰形孔（55），腰形孔（55）的直徑與基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上的通孔直徑或螺紋孔公稱直徑相同，長度最長為基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上陣列的孔間距，兩個(gè)腰形孔（55）間的距離為基準(zhǔn)臺(tái)面（6）上陣列孔的孔間距的整數(shù)倍，下部模塊（53）上的腰形孔（55）的長度方向在安裝平面上任意。2.一種通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試方法，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品測試系統(tǒng)進(jìn)行測試，普適于計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在使用可靠性方面不同種類測試任務(wù)的測試，測試方法分為四個(gè)步驟：一、計(jì)算方法分解、二、測試動(dòng)作規(guī)劃、三、中間參數(shù)測量、四、測試動(dòng)作運(yùn)行與結(jié)果...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賈文川，柳楊，蒲華燕，孫翊，李明，
申請(專利權(quán))人：上海大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31