一种机械臂控制器的出厂前自动测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机械臂控制器的出厂前自动测试系统，该出厂前自动测试系统设计了与机械臂控制器接口相同类型的多个接口。出厂前自动测试系统内下载有用于对机械臂控制器的电路部分进行的测试程序。本发明专利技术借助专家系统及人机交互界面实现出厂前机械臂控制器的电路故障诊断与识别，使得普通一线工人能够完成检测。检测。检测。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂控制器的出厂前自动测试系统


[0001]本专利技术涉及对机械臂控制器的出厂前电路部分自动测试，更特别地说，是指一种出厂前自动测试系统。应用出厂前自动测试系统对机械臂控制器的电路部分用于进行出厂前的接口测试。

技术介绍

[0002]传统的工业机械臂是根据具体的工作环境和任务来开发的。机械臂是机械人
中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。
[0003]作为机械臂的大脑－机械臂控制器，则是实时解算机械臂姿态并控制机械臂完成各项任务。
[0004]传统对机械臂控制器进行的故障检测如图1所示，图中，机械臂控制器连接在自动测试专家系统的USB接口上，通过人机交互界面进行故障诊断与识别。另外，也能通过交换机、以太网与其他专家测试系统进行组网检测。然而，机械臂控制器的电路板上的电子元器件的密度高，封装小，引脚密，而且功能复杂，接口繁多，对生产环节出现的虚焊、连焊、线缆虚接、线序错误、错误组装等生产缺陷问题，需要及时进行故障识别。
[0005]目前，在对出厂前的机械臂控制器进行检验过程中，还是应用有经验的、经专业培训后的检测人员进行，这造成了费时费力检验时长增加，而且普通工人更是无从下手对其进行专业检测。
[0006]随着数字处理技术的发展出现了人工智能故障处理系统(或称专家系统)，大大地缩短了检验时间成本。但是，所述的人工智能故障处理系统是对已经存在的缺陷才能检测出，对于未被定义的缺陷或小样缺陷是无法进行故障识别的。
[0007]为了解决以上问题，同时降低生产成本，提高效率，让普通工人也能具备专家级的故障定位与维修能力，进一步解放生产力，同时对机械臂控制器整体的焊接、加工、组装质量有一个分析把控，本专利技术提出了对一种出厂前的机械臂控制器进行自动测试的系统。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了全面、快速的对机械臂控制器进行部件功能与整机功能测试，同时对控制器整体的焊接、加工、组装质量有一个分析把控，作为品质管理的依据，更重要的，可以让普通一线工人，也可以像专业电子工程师一样，快速的对故障进行分析，定位与维修，大幅降低生产压力与用人成本，提高生产效率。
[0009]本专利技术为了阶段性地对出厂前的机械臂控制器进行检测，根据被检测对象(机械臂控制器)为多接口设备，设计了一个出厂前自动测试系统。出厂前自动测试系统连接在上位机与机械臂控制器之间，并将出厂前的机械臂控制器的测试程序下载至出厂前自动测试系统中进行运行，以此降低生产成本、提高生产效率。通过出厂前自动测试系统检测得到的缺陷信息也将共享给上位机，补充至机械臂控制器专家系统中。
[0010]本专利技术设计的一种机械臂控制器的出厂前自动测试系统，其由存储器、输出IO口、输入IO口、ADC接口、DAC接口、USB－HOST接口、USB－SLAVE接口、网口、485总线接口、SPi总线接口、can总线接口、天线接口和串口组成，所述存储器用于对下载的电路部分测试程序进行运行。出厂前自动测试系统与机械臂控制器的连接采用相同类型接口的连接方式。出厂前自动测试系统是将故障概率由高到低排列显示，以提示普通一线工人。
[0011]本专利技术出厂前自动测试系统的优点在于：
[0012]①
操作简单，检测迅速：工人只需要连接好被测机械臂控制器与自动测试工装和电脑，打开上位机界面后，可以一键自动完成所有控制器功能测试。
[0013]②
无需人工分析判断：功能测试完成后，如有不合格项，会自动生成故障类型判断，并根据历史经验数据给出相应概率；明确给出故障定位与维修方法。
[0014]③
基于大数据的自主迭代优化：每一次成功的故障排查维修，都会将原因与结果存入数据库中，并通过以太网跟其他主机分享，让数据样本越来越丰富完善，使专家系统在后续的维修指导更加准确。
[0015]④
方便研发人员进行设计与工艺改进：研发人员可以查看维修数据库，当同样的问题反复出现时，设计人员可及时对设计或工艺进行优化，并持续观察改进效果。
[0016]⑤
有利于产品设计的保密、方便工厂降低成本：可以明显看出，此套系统可以给出明确的维修指示，操作人员不需要理解原理图；能够降低对测试人员的经验要求，提高测试效率与维修效率，减少故障品积压。
附图说明
[0017]图1是专家系统在机械臂上的应用场景图。
[0018]图2是本专利技术机械臂控制器的出厂前自动测试系统的接口连接框图。
[0019]图3是举例的IO接口电路原理图。
[0020]图4是举例的485总线通讯电路原理图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图和事例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0022]在本专利技术中，机械臂控制器专家系统是指在数据样本还不够多的时候，以研发人员为主体，根据故障发生原理，从专业角度去推理发生故障的可能性，并不断完善而形成的故障维修指导系统，当有少数新的故障不在此系统覆盖范围时，需要研发人员来解决，之后加入到此系统中。
[0023]在本专利技术中，机械臂控制器大数据就是控制器的测试维修样本足够多后，从故障中得到共性与规律，当新个体出现任意故障，都可以从历史故障中找到对应的故障原因与解决办法，以及故障原因的概率预测，帮助维修人员少走弯路，快速定位和解决实际问题。
[0024]将机械臂控制器专家系统与机械臂控制器大数据相结合，相互取长补短，使故障定位与维修更加容易实现。
[0025]例如，机械臂控制器专家系统从电路原理出发，准确的指出了故障线路，而此线路上有多个可能原因时，机械臂控制器大数据就可以发挥作用，指出其中发生故障可能性最大的点，让维修人员更快的排除故障；同时此种故障概率非常高的点，背后必然有设计或工
艺上需要改进的隐患，又可以给研发人员提示；当极少数不在此系统覆盖范围内的故障，再由研发人员统一处理，之后补充到此专家系统中。
[0026]本专利技术为了阶段性地对出厂前的机械臂控制器进行检测，根据被检测对象(机械臂控制器)为多接口设备，设计了一个出厂前自动测试系统。如图2所示，出厂前自动测试系统连接在上位机与机械臂控制器之间，并将出厂前的机械臂控制器的测试程序下载至出厂前自动测试系统中进行运行，以此降低生产成本、提高生产效率。通过出厂前自动测试系统检测得到的缺陷信息也将共享给上位机，补充至机械臂控制器专家系统中。
[0027]出厂前自动测试系统与机械臂控制器的连接为：
[0028]出厂前自动测试系统的输出IO口11与机械臂控制器的输入IO口112连接；
[0029]出厂前自动测试系统的输入IO口12与机械臂控制器的输出IO口111连接；
[0030]出厂前自动测试系统的(模数连接器)ADC接口21与机械臂控制器的(数模连接器)DAC接口110连接；
[0031]出厂前自动测试系统的(数模连接器)DAC接口22与机械臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂控制器的出厂前自动测试系统，设置在上位机与机械臂控制器之间；其特征在于：出厂前自动测试系统由存储器、输出IO口(11)、输入IO口(12)、ADC接口(21)、DAC接口(22)、USB－HOST接口(31)、USB－SLAVE接口(32)、网口(33)、485总线接口(41)、SPi总线接口(42)、can总线接口(43)、天线接口(51)和串口(61)组成；所述存储器用于对下载的电路部分测试程序进行运行；出厂前自动测试系统与机械臂控制器的连接为：出厂前自动测试系统的输出IO口(11)与机械臂控制器的输入IO口(112)连接；出厂前自动测试系统的输入IO口(12)与机械臂控制器的输出IO口(111)连接；出厂前自动测试系统的ADC接口(21)与机械臂控制器的DAC接口(110)连接；出厂前自动测试系统的DAC接口(22)与机械臂控制器的ADC接口(109)连接；出厂前自动测试系统的USB－HOST接口(31)与机械臂控制器的USB－SLAVE接口(108)连接；出厂前自动测试系统的USB－SLAVE接口(32)与机械臂控制器的USB－HOST接口(107)连接；出厂前自动测试系统的网口(33)与机械臂控制器的网口(101)连接；出厂前自动测试系统的天线接口(51)与机械臂控制器的天线座(106)连接；出厂前自动测试系统的串口(61)与机械臂控制器的串口(105)连接；出厂前自动测试系统的485总线接口(41)与机械臂控制器的485总线接口(104)连接；出厂前自动测试系统的SPi总线接口(42)与机械臂控制器的SPi总线接口(103)连接；出厂前自动测试系统的can总线接口(43)与机械臂控制器的can总线接口(102)连接；出厂前自动测试系统与机械臂控制器的连接采用相同类型接口的连接方式。2.根据权利要求1所述的机械臂控制器的出厂前自动测试系统，其特征在于：出厂前自动测试系统向机械臂控制器供给一个5V、3A的电源，以此实现对机械臂控制器的工作状态启动。3.根据权利要求1所述的机械臂控制器的出厂前自动测试系统，其特征在于：出厂前自动测试系统是将故障概率由高到低排列显示，以提示普通一线工人。4.根据权利要求1所述的机械臂控制器的出厂前自动测试系统，其特征在于：对IO接口的检测，出厂前自动测试系统通过IO接口是否采集到机械臂控制器输出的高低变化的电平信号进行故障判断；如果出厂前自动测试系统未采集到某一路电平没有变化，给出具体到哪条线路有问题，以及将线路上具体元器件失效的故障概率由高到低排列显示，普通一线工人可按照由高到低故障排列提示进行故障确认。5.根据权利要求1所述的机械臂控制器的出厂前自动测试系统，其特征在于：对总线的检测，出厂前自动测试系统接收机械臂控制器经485总线接口发送测试数据，如果出厂前自动测试系统没有接收到该测试数据，给出485总线接口故障的故障提示。然后依据机械臂控制器专家系统的数据，给出具体到哪条线路有问题，供普通一线工人按照由高到低故障排列提示进行故障确认。6.应用权利要求1所述的出厂前自动测试系统进行的出厂前机械臂控制器电路部分的自动测试，其特征在于有下列测试步骤：步骤1，进行相同类型接口的连接；
出厂前自动测试系统与机械臂控制器采用相同类型接口的连接；步骤2，上电；分别给出厂前自动测试系统与机械臂控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭龙，刘超，郑随兵，
申请(专利权)人：睿尔曼智能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：