车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，旨在解决现有自动测试系统无法准确的操作触摸导航系统和收音机上的按键、无法对收音机上的旋钮进行自动测试、无法完成对收音机和导航系统的智能卡的插拔动作、缺少图像与声音的同步记录等问题，其包括试验台架、组合夹具、仿真机械手，组合夹具和仿真机械手安装在试验台架的工作台面上，仿真机械手包括真空吸盘、手指装置、转换装置、六自由度机械臂和直线加载装置，直线加载装置、真空吸盘和手指装置分别安装在转换装置的三个侧壁上，转换装置的顶端面与六自由度机械臂的手部转动连接，视频识别系统安装在六自由度机械臂上，语音识别系统及数据卡架安装在试验台架的工作台面上。
【专利说明】车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测设备，更确切地说，本实用新型涉及一种用于车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置。
【背景技术】
[0002]随着21世纪电子产品智能化和微型化的日益发展，触摸屏已成为目前最方便快捷的一种人机交互方式。其中车载收音机与触摸导航系统是数字网络时代最能体现汽车娱乐性的设备，也是人们最直接可以操作的汽车电子产品，其操作的舒适性、灵敏度、准确性以及人性化的交互界面完全影响着驾驶的乐趣与安全。
[0003]车载收音机与触屏导航系统使人人都可以通过触屏和简单按键方式获得操作的舒适性与便捷性。但经过长期的操作，触摸屏的灵敏度与准确性都会或多或少的受到影响，对汽车导航仪触摸屏来讲，直接关系到操作者的人生安全与驾驶乐趣，所以用于收音机和触摸导航系统长期工作稳定性的检测以及售后质量分析的自动测试设备就显的尤为重要。
[0004]车载收音机与触摸导航系统出厂前的长期工作稳定性是检验产品质量与操作性的重要途径，目前的自动测试技术可满足一定的要求，但是在诸多方面也存在明显的缺陷:
[0005]1.由于不同车型的车载收音机与触摸导航系统尺寸均有差异，一台自动测试装置只能对特定的几款车载收音机与触摸导航系统进行自动测试。
[0006]2.一台自动测试装置仅包括一套2自由度或者3自由度的机械手，无法快捷、自由、准确的操作触摸导航系统和收音机上的按键，并且无法对收音机上的旋钮进行自动测试。
[0007]3.自动测试装置受到机械手维度和自动测试系统功能的限制，不能实现对新一代功能卡的操作。新一代车载收音机与触摸导航系统集成了 SD卡(Secure Digital MemoryCard，安全数码卡。一种记忆设备，被广泛用于便携式装置上，例如数码相机和多媒体播放器)、USB (Universal Serial Bus,通用串行总线。是一个外部总线标准,应用在PC领域的接口技术)、Aux-1n (Auxiliary Input,辅助音频输入接口。是除了一般的输入之外再附加的输入端子，它可用来接收外接效果器所处理出的效果声讯，或是充当额外的输入声道，车载收音机与触摸导航系统中的Aux-1n主要用于连接音频设备，收听里面的音频内容)和⑶(Compact Disc，是一种用以储存数字资料的光学盘片，车上用的⑶主要用于储存数字音乐)，目前技术中，一台自动测试装置无法对这些媒体源进行一一操作。
[0008]4.仿真机械自动测试系统无法实现对新一代收音机所述诸多功能卡的插入和插拔动作，因此不能完成对这些功能卡的寿命和兼容性的测试。
[0009]5.没有完善的异常反馈与报警功能，缺少图像与声音的同步记录，不能对输入/输出电流和电量进行监控。在声音停止或者图像异常时无法自我恢复自动测试。
【发明内容】
[0010]本实用新型的目的是提供一种车载收音机和导航系统的自动测试装置，旨在解决现有的自动测试系统无法准确的操作触摸导航系统和收音机上的按键；无法对收音机上的旋钮进行自动测试；无法完成对SD卡、USB、Aux-1n和CD卡等进行插拔动作；没有完善的异常反馈与报警功能，缺少图像与声音的同步记录等问题。
[0011]本实用新型是通过以下技术方案实现的，结合附图:
[0012]提供一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其包括试验台架1、组合夹具2和仿真机械手，组合夹具2和仿真机械手安装在试验台架I的工作台面上，仿真机械手包括真空吸盘4、手指装置、转换装置6、六自由度机械臂8和直线加载装置25，其中，直线加载装置25、真空吸盘4和手指装置分别安装在转换装置6的三个侧壁上，转换装置6的顶端面与六自由度机械臂8的手部转动连接。仿真机械手可以实现对按键和旋钮按压力的数据采集，以及对功能卡的操作，实现对功能卡的插入和插拔的动作。
[0013]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的改进技术方案，该装置还包括视频识别系统，所述视频识别系统包括摄像头7，摄像头7固定安装在六自由度机械臂8中的第四传动部件85的顶端面上。摄像头随六自由度机械臂一起运动，可精确的识别整个试验过程中车载收音机和触摸导航系统上的图像，保证试验可以完整的进行。
[0014]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的改进技术方案，该装置还包括语音识别系统，语音识别系统包括传声器9，语音识别系统固定安装在试验台架I的工作台面上，位于组合夹具2和仿真机械手之间。传声器可以同步对声音信号、输入/输出电流和电量的监控，当发生异常时可以及时反馈报警，保证试验顺利的进行自动测试。
[0015]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的改进技术方案，该装置还包括数据卡架10，其固定安装在试验台架I的工作台面上，位于组合夹具2和仿真机械手之间。数据卡架用来放置⑶和U盘等。
[0016]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的进一步改进技术方案，组合夹具2垂直固定在试验台架I的工作台面上，其包括4个结构相同的夹具立柱11、可调定位板12、可调固定板14和夹具底板20 ;其中，夹具底板20固定连接在工作台面上，4个结构相同的夹具立柱11呈矩形排列垂直安装在夹具底板20上，4个结构相同的夹具立柱11的侧面均设置有T型槽；可调定位板12为板式结构件，其中间位置加工有长方形通孔，可调定位板12通过螺栓固定在两个结构相同的夹具立柱11的一侧的T型槽上；可调固定板14为板式结构件,可调固定板14通过4个角码固定在4个结构相同的夹具立柱11的侧面T型槽上，可调固定板14与可调定位板12垂直接触。
[0017]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的进一步改进技术方案，组合夹具2还包括上卡槽13和托架17，上卡槽13是横截面为Z字形的结构件，上卡槽13与可调定位板12通过螺栓连接，上卡槽与可调定位板的上边平行；托架17固定在可调定位板12的矩形通孔的正下方，托架17与可调定位板12的接触面上加工有竖直的长条通孔。通过托架的上下调节，使自动测试装置可对不同型号的汽车收音机和导航系统进行自动检测。
[0018]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的进一步改进技术方案，组合夹具2还包括滑块15、定位导向键16、调节螺钉18、固定基板19和两个结构相同的导轨21 ;滑块15是横截面为T形的结构件，滑块15的左右端面上分别安装有共轴线的定位导向键16和调节螺钉18 ;两个结构相同的导轨21是L形等横截面的结构件，两个结构相同的导轨21的上端面和可调固定板14的底面垂直接触并采用螺栓连接；可调固定板14、滑块15与两个结构相同的导轨21组成了 T型导轨副；固定基板19固定安装在可调固定板14左端的底面上，固定基板19和可调固定板14垂直接触并和可调定位板12平行，调节螺钉18插入固定基板19后与滑块15的左端螺纹孔连接。
[0019]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的进一步改进技术方案，仿真机械手的直线加载装置25包括拉压力传感器23、连接板24、直线电机26、弹性触头27，所述的转换装置6后侧壁、拉压力传感器23和连接板24通过一号中心连接螺钉28依次连接，直线电机26前端法兰盘固定在连接板24上，弹性触头27安装在直线电机26的输出轴上。
[0020]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的进一步改进技术方案，仿真机械手的手指装置包括电动手指5、二维拉压扭转传感器22和连接板30，手指装置相对于直线加载装置25对称安装于转换装置6的另一端侧壁上，转换装置6前侧壁、二维拉压扭转传感器22和连接板30通过二号中心连接螺钉29依次连接，电动手指5后端法兰盘固定在连接板30上。
[0021]作为本实用新型提供的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的进一步改进技术方案，仿真机械手的转换装置6为长方体壳式结构件，其包括三个侧壁和一个顶端盖板，所述的真空吸盘直杆部分的尾端与转换装置6的中间侧壁螺纹连接，直线加载装置25的轴线与手指装置的轴线共线，真空吸盘4的轴线与其垂直。
[0022]与目前技术相比本实用新型所具有的有益效果:
[0023]1.本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置包括一套6维方向自由运动的机械手，可以操作车载收音机和触摸导航系统上的按键以及旋钮，同时可以对触摸屏幕上的虚拟按键进行操作。
[0024]2.本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的六自由度仿真机械手可以完成新一代配备SD卡、USB、Aux-1n和CD卡等诸多媒体功能的收音机测试，实现对收音机多种功能卡的操作。
[0025]3.本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置可以实现对按键和旋钮按压力的数据采集和对旋钮扭矩的数据采集。
[0026]4.本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的摄像功能，可以识别收音机和触摸导航系统在各操作步骤下的图像信息和反映状态。确定收音机和触摸导航系统依照操作程序进行正确的自动测试，当发生异常时可以及时反馈报警，保证顺利的进行自动测试。
[0027]5.本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置可以同步对声音信号、输入/输出电流和电量的监控，当发生异常时可以及时反馈报警，保证试验顺利的进行自动测试。
[0028]6.本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置通过电脑控制机械手，按照预先编写的程序分别按下各个按键，可以分别调整各间隔时间。【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置结构组成的轴测投影图；
[0030]图2为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的主视图；
[0031]图3为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的组合夹具结构组成的轴测投影图；
[0032]图4为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的组合夹具的主视图；
[0033]图5为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的组合夹具的右视图；
[0034]图6为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的组合夹具中所采用的定位导向键的轴测投影图；
[0035]图7为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的转换装置相对于图1或图2水平面内旋转了 180度后的轴测投影图；
[0036]图8为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的直线加载装置和电动手指连接关系相对于图1或图2的左视图；
[0037]图9为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的数据采集分析控制部分的结构原理框图；
[0038]其中:
[0039]1.试验台架，2.组合夹具，3.车载收音机和触摸导航系统，4.真空吸盘，5.电动手指，6.转换装置，7.摄像头，8.六自由度机械臂，9.传声器，10.数据卡架，11.夹具立柱，12.可调定位板,13.上卡槽,14.可调固定板,15.滑块,16.定位导向键,17.托架，18.调节螺钉，19.固定基板，20.夹具底板，21.导轨，22.二维拉压扭转传感器，23.拉压力传感器，
24.连接板，25.直线加载装置，26.直线电机，27.弹性触头，28.—号中心连接螺钉，29.二号中心连接螺钉，30.连接板，81.机械臂基座，82.第一传动部件，83.第二传动部件，84.第三传动部件，85.第四传动部件，86.第五传动部件，87.第六传动部件。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本实用新型做详细的描述:
[0041]参阅图1，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置包括试验台架1、组合夹具2、仿真机械手、视频识别系统和语音识别系统。
[0042]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的试验台架I包括桌体、工作台面和四个结构相同的滚轮；桌体是由铝型材搭建的四柱长方体形的框架式结构件，四柱式框架桌体底面四角处安装有结构相同的滚轮，便于试验台架I的自由移动，并在试验时完成稳定固位。四柱式框架的顶部安装有矩形的平板式工作台面。四柱式框架的每个立柱通过六角头螺钉和2个2020角码与工作台面连接。
[0043]参阅图1和图3，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的试验台架I的工作台面上，相对地安装有组合夹具2和仿真机械手。组合夹具2与试验台架I中的工作台面垂直，组合夹具2中的夹具底板20的底面与工作台面接触连接，夹具底板20的四边分别与工作台面四边平行，组合夹具2中的夹具底板20四角处加工有螺纹通孔，采用4个MlO的六角头螺钉与工作台面连接，安装在工作台面的一侧，即将组合夹具2固定于工作台面的左侧，保证测试过程中车载收音机和触摸导航系统固定不动。仿真机械手安装在工作台面的另一侧，即将仿真机械手安装在组合夹具2右侧的工作台面上，与工作台面垂直。仿真机械手的六自由度机械臂8的机械臂基座81与工作台面通过4个MlO六角头螺栓相连接，保证六自由度机械臂8工作过程中机械臂基座81始终保持不动。
[0044]参阅图1，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的视频识别系统主要由摄像头7构成，摄像头7安装在六自由度机械臂8中的第四传动部件85的顶部并采用四个螺钉固定相连，随六自由度机械臂8 —起运动，可精确的识别整个试验过程中车载收音机和触摸导航系统3上的图像，保证试验可以完整的进行。
[0045]参阅图1，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的语音识别系统包括传声器9、传声器支架。传声器9卡装在传声器支架上，传声器支架为薄壁式结构件，传声器支架安装在工作台面上，位于车载收音机和触摸导航系统3的正前方，组合夹具2和仿真机械手之间，通过2个M8六角头螺栓与工作台面固定连接，便于对车载收音机和触摸导航系统的声音信号进行采集。车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置通过摄像头7，能够记录车载收音机和触摸导航系统在各操作步骤下的反应和状态，在记录图像的同时，可以同步对声音信号、输入/输出电流和电量进行控制。
[0046]参阅图1，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的工作台面上并于传声器9 一侧安装有数据卡架10，数据卡架10位于组合夹具2和仿真机械手之间，数据卡架10为非标准件，数据卡架10底面加工有均布螺纹孔，工作台面上加工有相应的螺纹通孔，采用M8的六角头螺栓将数据卡架与工作台面连接，数据卡架用来放置从车载收音机和触摸导航系统中拔出的CD和U盘等。
[0047]参阅图3至图5，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的组合夹具2包括采用铝合金型材制成的4个结构相同的夹具立柱11、可调定位板12、上卡槽13、可调固定板14、滑块15、定位导向键16、托架17、调节螺钉18、固定基板19、夹具底板20和两个结构相同的导轨21。组合夹具2安装在工作台面的一侧，位于仿真机械手的左侧。
[0048]4个结构相同的夹具立柱11均为正方形等横截面的直杆类结构件，4个结构相同的夹具立柱11的四个侧面上皆设置有T型槽。
[0049]夹具底板20为矩形的平板类结构件，4个夹具立柱11分别采用2个2020角码和M8的六角头螺栓竖直的固定在夹具底板20的四角处。且分别以夹具底板20横向对称面和纵向对称面为基准对称的安装。
[0050]可调定位板12是一个具有一定刚性的合金平板式结构件，中间位置加工有根据收音机与导航屏幕尺寸确定的通孔，通孔为长方形，位于可调定位板12的正中位置，通孔的四边与可调定位板12的四边相平行，尺寸大小比收音机与导航屏幕尺寸略小。可调定位板12的四角处加工有螺纹通孔，可调定位板12采用4个M8的六角头螺栓固定在组合夹具2中右侧的两个结构相同的夹具立柱11的一侧的T型槽上，可调定位板12可根据试验要求在两个结构相同的夹具立柱11上沿夹具立柱方向上下进行调整。可调定位板12通孔的上方加工有安装上卡槽13的螺纹孔，可调定位板12通孔的下方加工有安装托架17的螺纹孔。
[0051]上卡槽13是横截面为Z字形的结构件，固定边上均匀地设置有2个尺寸相同的螺纹通孔，上卡槽13通过其固定边安装在可调定位板12的矩形通孔的上方为螺栓连接，上卡槽13与可调定位板12的上边平行。
[0052]托架17是横截面为Z字形的结构件，托架17的固定边上设置有两个竖直的一端开口的长条通孔，可用于调整托架17在竖直方向上的上下位置，满足车载收音机和触摸导航系统3的尺寸要求，托架17通过专用调节螺栓固定在可调定位板12的矩形通孔的正下方。
[0053]可调固定板14是矩形平板类结构件，可调固定板14的四角处加工有螺纹通孔，可调固定板14四角处采用M8六角头螺栓水平的固定在4个2020角码上，4个2020角码采用M8六角头螺栓固定在4个结构相同的夹具立柱11的内侧面上的T型槽上，可调固定板14与可调定位板12垂直接触。可调固定板14的上表面略低于可调定位板12的矩形通孔的上边缘。可调固定板14中间位置均布有固定两个结构相同的专用导轨21的通孔。
[0054]2个结构相同的导轨21皆是L形等横截面的结构件，即导轨21是由竖直臂和横臂组成，竖直臂和横臂垂直。竖直臂的上端面上均布有用于和可调固定板14连接的螺纹孔，2个结构相同的导轨21中的竖直臂的上端面和可调固定板14的底面垂直接触并采用M6六角头螺栓连接。2个结构相同的导轨21中的横臂相对，即2个结构相同的导轨21在可调固定板14的底面上对称布置，并保持一定距离，该距离等于滑块15的竖直板的宽度。
[0055]参阅图4与图5，滑块15是一个横截面为T形的结构件，即滑块是由顶板和竖直板组成，竖直板位于顶板中间位置并和顶板垂直接触。滑块15的左右端面上分别加工有垂直两端面的安装调节螺钉18和定位导向键16的螺纹孔，安装调节螺钉18和定位导向键16的两螺纹孔回转轴线共线，两螺纹孔并不相通。
[0056]参阅图4与图6，所述的组合夹具2中的定位导向键16的形状类似于螺钉，为非标准件。定位导向键16 —端即圆柱体端加工有外螺纹，另一端是定位件，定位导向键16通过螺纹连接安装于滑块15右端面上，定位导向键16的安装方向与水平面平行，和可调固定板14所在平面平行。
[0057]参阅图4至图6，滑块15的顶板位于可调定板14与2个结构相同的导轨21之间，顶板上表面与可调定板14平行，下表面的两侧与导轨21横臂的上表面接触连接，滑块15可在可调定板14和导轨21之间滑动，即可调固定板14、滑块15与2个结构相同的导轨组成了 T型导轨副。固定基板19安装在可调固定板14左端的底面上，固定基板19和可调固定板14垂直接触并和可调定位板12平行。固定基板19和可调固定板14由M6六角头螺栓连接。固定基板19上加工有基板通孔，安装有锁紧螺母的调节螺钉18插入固定基板19上的基板通孔内与滑块15的左端螺纹孔连接，转动调节螺钉18和螺母时滑块15沿着固定基板19的法线(左右)方向移动，当移动到所需位置时，拧紧锁紧螺母进行定位。套装有定位螺母的定位导向键16与滑块15的右端螺纹孔连接，按需要调整好位置后采用定位螺母锁紧。
[0058]参阅图1与图4，安装车载收音机和触摸导航系统3时，将其放入上卡槽13和托架17之间，由于上卡槽13不能移动，故通过调节托架17的上下位置，可使车载收音机和触摸导航系统3固定在上卡槽13与托架17之间，限制其水平和竖直方向的移动。通过调节调节螺钉18和定位导向键16的位置，使得定位导向键16与车载收音机和触摸导航系统3背面垂直接触，限制其沿可调定位板12的法线(左右)方向移动，从而将车载收音机和触摸导航系统3完全固定于组合夹具2上。
[0059]参阅图1和图7，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的仿真机械手包括真空吸盘4、手指装置、转换装置6、六自由度机械臂8和直线加载装置25。
[0060]参阅图7与图8，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的直线加载装置25包括拉压力传感器23、连接板24、直线电机26、弹性触头27与一号中心连接螺钉28。
[0061]转换装置6为长方体壳式结构件，有三个侧壁和一个顶端盖板，直线加载装置25安装在转换装置6后侧壁的外侧，转换装置6的后侧壁上加工有相应的沉头螺钉孔，拉压力传感器23通过M10x40的一号中心连接螺钉28与转换装置6的左后侧壁相连，连接板24为板式结构件，连接板24的几何中心处加工有螺纹通孔，螺纹通孔尺寸与拉压力传感器23几何中心处设置的螺纹通孔尺寸相同，一号中心连接螺钉28依次插入转换装置6的后侧壁上的沉头螺钉孔、拉压力传感器23和连接板24上的螺纹通孔中，使得连接板24、拉压力传感器23和转换装置6的后侧壁固定在一起。连接板24的四角处加工有与直线电机26前端法兰盘四角处的螺纹通孔相对中的螺纹通孔，直线电机26前端法兰盘通过四个螺钉固定在连接板24上。拉压力传感器23的对称轴线与直线电机26的回转轴线共线。弹性触头27的外端部是用弹性材料做成的半球体，弹性触头27的后部加工有螺纹孔，弹性触头27安装在直线电机26的输出轴上，弹性触头27的中心轴线与直线电机26的输出轴的中心轴线共线。基于作用力与反作用力原理，直线电机26前方的拉压力传感器23可测量加载力的大小，为控制系统提供反馈信息，精确控制直线电机26的行程来调节弹性触头对车载收音机和触摸导航系统3的加载力。
[0062]参阅图7与图8，手指装置包括电动手指5、二维拉压扭转传感器22、二号中心连接螺钉29与连接板30，电动手指5相对于直线加载装置25对称安装于转换装置6的前侧壁上，即转换装置6前侧壁的外侧上。转换装置6前侧壁上加工有相应的沉头螺钉孔，二维拉压扭转传感器22中心处有螺纹通孔，连接板30为板式结构件，连接板30的几何中心处加工有螺纹通孔，螺纹通孔尺寸与二维拉压扭转传感器22几何中心处设置的螺纹通孔尺寸相同，M10x40的二号中心连接螺钉29依次插入转换装置6右前侧壁上的沉头螺钉孔、二维拉压扭转传感器22和连接板30上的螺纹通孔中，使得连接板30、二维拉压扭转传感器22和转换装置6的前侧壁固定在一起。连接板的四角处加工有与电动手指5左端法兰盘四角处的螺纹通孔相对中的螺纹通孔，电动手指5后端法兰盘通过四个螺钉固定在连接板上。二维拉压扭转传感器22的对称轴线与电动手指5的轴线共线。基于作用力与反作用力原理，电动手指5后端的二维拉压扭转传感器22可测量加载力和扭转力矩的大小，为控制系统提供反馈信息，精确控制电动手指5的行程和旋转角度，来调节电动手指5对车载收音机和触摸导航系统3上按钮和旋钮所施加的力和力矩，并实现对力和力矩等数据的采集。
[0063]参阅图7与图8，本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的真空吸盘4和转换装置6的中间侧壁即右侧壁的内侧相连接。真空吸盘4为漏斗形状，在真空吸盘直杆部分的尾端设置有外螺纹，转换装置6的中间侧壁即右侧壁上加工有与直杆部分的尾端对应的螺纹通孔，真空吸盘4与转换装置6的中间侧壁为螺纹连接。直线加载装置25的轴线与电动手指5的轴线共线，真空吸盘4的轴线与其垂直，即直线加载装置
25、电动手指5和真空吸盘4分别与转换装置6的3个侧面垂直连接。转换装置6顶端面即顶端盖板上加工有螺纹通孔，六自由度机械臂8的手部加工有相应的螺纹孔，转换装置6与六自由度机械臂8手部通过螺栓实现转动连接。
[0064]参阅图1，因为本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的转换装置6与六自由度机械臂8的手部为转动连接，参阅图1与图7，即转换装置6可绕其竖直中心线相对于六自由度机械臂8手部旋转，通过转换装置6的旋转，可以切换到不同的工作状态。由图示位置，通过电脑控制机械手使转换装置6顺时针旋转90度，切换到电动手指5，按照预先程序设计实现对车载收音机和触摸导航系统3旋钮的扭转和按压操作；通过电脑控制机械手转换装置6逆时针旋转90度，切换到直线加载装置25，可按预先程序设计对车载收音机和触摸导航系统3实现不同位置的按压操作；转换装置6处于图示状态时，控制真空吸盘4对⑶实施插入及拔出操作。
[0065]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的六自由度机械臂8为公司成型产品，型号为日本川崎公司RS03N型号六自由度机器臂，采用电气控制，机械传动，全数字伺服电机为其驱动方式，控制精度准确可靠，根据设定的程序可以实时对车载收音机和触摸导航系统3进行精确控制；结构为独立全封闭间接冷却方式，满足高强度工作条件；标准六轴，各轴独立，可进行直线、圆弧插补动作；所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置最大负载能力为3kg。
[0066]六自由度机械臂8包括机械臂基座81、第一传动部件82、第二传动部件83、第三传动部件84、第四传动部件85、第五传动部件86和第六传动部件87。
[0067]所述第一传动机构安装在机械臂基座81内部上端，所述第二传动部件83 —端与所述第一传动部件82的另一端连接，且可绕其进行水平±180°运动。所述第三传动部件84 一端与所述第二传动部件83的另一端连接，第二传动部件83可带动所述第三传动部件84进行-60°?150°俯仰旋转运动。所述第四传动部件85—端与所述第三传动部件84的另一端连接，所述第三传动机构可带动所述第四传动部件85进行-120°?150°回转运动。所述第五传动部件86—端与所述第四传动部件85的另一端连接。所述第六传动部件87 一端与所述第五传动部件86的另一端垂直连接。所述第六传动部件87可绕所述第五传动部件86竖直中心线-90°?90°旋转。所述第六传动部件87 (手部)通过转换装置6与真空吸盘4、电动手指5、直线电机26连接；通过电脑控制机械手使第六传动部件87带动转换装置6进行顺、逆时针90度旋转以对车载收音机和触摸导航系统的按键、旋钮、CD盘进行相应程序操作。
[0068]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置的工作原理:
[0069]参见图5，首先，将整个自动测试过程输入到工控机上的人机交互界面，包含按键程序、按键压力、旋钮按压力、旋钮扭矩等，通过人机交互界面实现对六自由度机械臂8的手部执行相应功能的设置，实现仿真机械手夹紧并转动车载收音机和触摸导航系统3的旋钮、按压旋钮，对功能卡插拔等操作。由电脑控制仿真机械手，依照预先编写的程序分别实现按设置步数按下各个按键和按设定角度旋转旋钮，并且可以调整按下各按键间隔时间，从而实现各菜单的确定或者播放功能。由于仿真机械手的手指前端加入高精度压力和扭矩传感器，因此在按照设定的程序执行操作时，可以获得车载收音机和触摸导航系统3按键所受的压力和旋转旋钮所需的扭矩等重要测试参数。同时，为了检测车载收音机和触摸导航系统3声音的外放功能,在扬声器的输入输出端分别加入I号电流变送器和2号电流变送器，使得车载收音机和触摸导航系统3产生声音信号的输入/输出电流和电量得以获得监控，从而在声音停止或者反馈异常时及时的报警。如上所述，通过二维拉压扭转传感器22、拉压力传感器扭矩传感器23、I号电流变送器和2号电流变送器可以获得四路模拟量输入，其经过信号调理模块的处理后，由数据采集卡的输入端接收，供工控机进行采集。在仿真机械手执行预定的操作时，需要通过语音识别模块和图像识别模块对车载收音机和触摸导航系统3的声音和LED屏幕的界面图像分别进行采集，把采集后的声音经过软件分析处理，同时利用图像识别技术和文字识别技术对采集的图像进行分析处理，将获得的结果与预设好的定义要求的内容进行对比，可以给出初步的判定意见，供后续人工检查。在仿真机械手执行完预设程序之后，可以将测试过程中的数据进行保存，形成测试报告。
[0070]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置可对不同型号的汽车收音机和导航系统进行自动检测，检验收音机和导航系统的长期稳定性，结合采集的图像和声音数据智能的对整个试验过程进行自检和监控，完成对汽车触摸屏施加的接触压力、按压次数以及按压频率等试验数据的采集分析，并在完成试验后给出试验报告。
[0071]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置可以对车载收音机和触摸导航系统3的旋钮和按钮进行操作。电动手指5可以夹紧并转动旋钮，可以按压按钮。按照预先定义的旋转步数或者旋转角度完成选择相应菜单的功能。通过对按钮的按压，完成对所选菜单的确认或者播放的功能。
[0072]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置中的仿真机械手可实现对功能卡的操作，实现对功能卡的插入和插拔的动作，完成对功能卡的寿命和兼容性的测试。
[0073]本实用新型所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置可以实现对按键和旋钮按压力的数据采集。可以通过仿真机械手中的高精度的二维拉压扭转传感器22、拉压力传感器扭矩传感器23实现对数据的采集。
[0074]综上所述，本车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置发明设计精致，功能强大，操作简单、快捷、准确。基于机电一体化设计，工作稳定、持久、耐用。采用总线结构，并进行加固、防尘、防潮、防腐蚀等特殊设计的工控机，即便是在恶劣的环境下运行，也可对自动测试过程的安全性有一定保证，完成对测试过程及设备的检测与控制。六自由度的仿真机械手可以实现对全新一代功能繁多的车载收音机与触屏导航系统扩展功能的自动测试，可以实现一机多用，较强的设备通用性。
[0075]最后应当明确指出，上述实施例仅用于解释要求保护的教导，但是本实用新型不限于这些实施例。本实用新型中未具体介绍的功能模块均可采用现有技术中成熟的功能模块，在此不再赘述。在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其包括试验台架(1)、组合夹具(2)和仿真机械手，组合夹具(2)和仿真机械手安装在试验台架(1)的工作台面上，其特征在于，所述的仿真机械手包括真空吸盘(4)、手指装置、转换装置(6)、六自由度机械臂(8)和直线加载装置(25)，其中，直线加载装置(25)、真空吸盘(4)和手指装置分别安装在转换装置(6)的三个侧壁上，转换装置(6)的顶端面与六自由度机械臂(8)的手部转动连接。
2.按照权利要求1所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置还包括视频识别系统，所述视频识别系统包括摄像头(7)，摄像头(7)固定安装在六自由度机械臂(8)中的第四传动部件(85)的顶端面上。
3.按照权利要求1所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置还包括语音识别系统，语音识别系统包括传声器(9)，语音识别系统固定安装在试验台架(1)的工作台面上，位于组合夹具(2)和仿真机械手之间。
4.按照权利要求1所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置还包括数据卡架(10)，数据卡架(10)固定安装在试验台架(1)的工作台面上，位于组合夹具(2)和仿真机械手之间。
5.按照权利 要求1至4中任一项所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述的组合夹具(2)垂直固定在试验台架(1)的工作台面上，其包括4个结构相同的夹具立柱(11)、可调定位板(12)、可调固定板(14)和夹具底板(20);其中，夹具底板(20)固定连接在工作台面上，4个结构相同的夹具立柱(11)呈矩形排列垂直安装在夹具底板(20)上，4个结构相同的夹具立柱(11)的侧面均设置有T型槽；可调定位板(12)为板式结构件，其中间位置加工有长方形通孔，可调定位板(12)通过螺栓固定在两个结构相同的夹具立柱(11)的一侧的T型槽上；可调固定板(14)为板式结构件，可调固定板(14)通过4个角码固定在4个结构相同的夹具立柱(11)的侧面T型槽上，可调固定板(14)与可调定位板(12)垂直接触。
6.按照权利要求5所述的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述组合夹具(2)还包括上卡槽(13)和托架(17)，上卡槽(13)是横截面为Z字形的结构件，上卡槽(13)与可调定位板(12)通过螺栓连接，上卡槽与可调定位板的上边平行；托架(17)固定在可调定位板(12)的矩形通孔的正下方，托架(17)与可调定位板(12)的接触面上加工有竖直的长条通孔。
7.按照权利要求6所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述的组合夹具(2)还包括滑块(15)、定位导向键(16)、调节螺钉(18)、固定基板(19)和两个结构相同的导轨(21);滑块(15)是横截面为T形的结构件，滑块(15)的左右端面上分别安装有共轴线的定位导向键(16)和调节螺钉(18);两个结构相同的导轨(21)是L形等横截面的结构件，两个结构相同的导轨(21)的上端面和可调固定板(14)的底面垂直接触并采用螺栓连接；可调固定板(14)、滑块(15)与两个结构相同的导轨(21)组成了 T型导轨副；固定基板(19)固定安装在可调固定板(14)左端的底面上，固定基板(19)和可调固定板(14)垂直接触并和可调定位板(12)平行，调节螺钉(18)插入固定基板(19)后与滑块(15)的左端螺纹孔连接。
8.按照权利要求1至4中任一项所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述的仿真机械手的直线加载装置(25)包括拉压力传感器(23)、连接板(24)、直线电机(26)、弹性触头(27)，所述的转换装置(6)后侧壁、拉压力传感器(23)和连接板(24)通过一号中心连接螺钉(28)依次连接，直线电机(26)前端法兰盘固定在连接板(24)上，弹性触头(27 )安装在直线电机(26 )的输出轴上。
9.按照权利要求1至4中任一项所述的车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征在于，所述仿真机械手的手指装置包括电动手指(5)、二维拉压扭转传感器(22)和连接板(30)，手指装置相对于直线加载装置(25)对称安装于转换装置(6)的另一端侧壁上，转换装置(6)前侧壁、二维拉压扭转传感器(22)和连接板(30)通过二号中心连接螺钉(29)依次连接，电动手指(5)后端法兰盘固定在连接板(30)上。
10.按照权利要求1至4中任一项所述的一种车载收音机和触摸导航系统的自动测试装置，其特征 在于，所述的仿真机械手的转换装置(6)为长方体壳式结构件，其包括三个侧壁和一个顶端盖板，所述的真空吸盘直杆部分的尾端与转换装置(6)的中间侧壁螺纹连接，直线加载装置(25)的轴线与手指装置的轴线共线，真空吸盘(4)的轴线与其垂直。
【文档编号】G05B23/02GK203759539SQ201420172376
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】高印寒, 赵竟园, 王立成, 杨开宇, 张俊东, 张禮桐, 王天皓, 左士成 申请人:吉林大学