CN112486190A - 一种实现姿态控制的综合测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明的一个实施例公开了一种实现姿态控制的综合测试***，包括上位机、工控机、交换机、运动控制器、六个伺服驱动器、六个伺服电机、六个伺服电动缸、平台、编码器、第一控制机柜、第二控制机柜和测试设备，其中，上位机用于转换指令并向运动控制器发送转换后的指令，储存测试数据；运动控制器接收指令并将其解析成运动数据，并把运动数据传送给伺服驱动器；伺服驱动器将运动数据放大成功率信号，驱动伺服电机转动，进而伺服电机控制伺服电动缸的伸缩，六个伺服驱动器分别控制六个伺服电机，实现***六个自由度的运动；编码器实时反馈伺服电动缸的位移信号，实现六个伺服电机位置的闭环控制，使六只伺服电动缸达到所要求的位移量。
Description
技术领域
本发明涉及综合测试领域。更具体地，涉及一种实现姿态控制的综合测试***。
背景技术
综合性能测试是电子产品生产制造过程中的重要环节，贯穿于电子产品全寿命周期，在生产过程中起着至关重要的作用。传统测试过程中，被测对象一般处于静止状态，不能对被测对象的姿态施加控制，其位置和姿态保持不变，所获得的是固定状态的测试数据。而在实际应用中，被测对象往往处于运动甚至飞行状态，其自身姿态在不断的进行调整。在此背景下，传统的综合测试***已经无法满足实际需要。为克服这一问题，实现电子产品多种姿态下的综合测试，设计了一种可实现六自由度姿态控制的综合测试***。
当前的综合测试***只能获得固定姿态的测试数据，不能模拟被测对象运动或者飞行过程中的实际状态，更不具备复合运动环境模拟的功能，测试覆盖性不够全面，无法满足实际的测试需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种实现姿态控制的综合测试***，解决产品测试时只能获取固定姿态测试数据的问题，提升综合测试的能力水平。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明公开了一种实现姿态控制的综合测试***，包括上位机、工控机、交换机、运动控制器、六个伺服驱动器、六个伺服电机、六个伺服电动缸、平台、编码器、第一控制机柜、第二控制机柜和测试设备，
其中，
所述上位机用于接收运动控制器给出的力感指令或操作人员给出的运动控制指令，将力感指令或运动控制指令转化为***能够执行的位姿控制指令，向运动控制器发送位姿控制指令，并储存整个测试过程中产生的数据；
所述运动控制器通过交换机接收上位机或工控机发来的位姿控制指令，实时进行位姿转换和解算，将位姿控制指令解析成每个伺服电机单独的运动数据，并通过CAN总线定时将运动数据传递给相应的伺服驱动器；
所述伺服驱动器接收运动控制器发来的每个伺服电机单独的运动数据，经过位置、速度和电流闭环处理后放大成功率信号，驱动相应的伺服电机转动，每个伺服电机通过转动控制相应的伺服电动缸的伸缩，六个伺服驱动器分别控制六个伺服电机，实现***六个自由度的运动；
所述编码器实时反馈每个伺服电动缸的位移信号，实现六个伺服电机位置的闭环控制，使六只伺服电动缸达到所要求的位移量。
在一个具体实施例中，所述交换机通过网线分别与上位机、工控机和运动控制器相连，所述伺服驱动器与运动控制器和伺服电机相连，所述伺服电机自带多圈绝对编码器，所述编码器与运动控制器相连，所述伺服电机与伺服电动缸相连，所述平台承载被测对象，通过上、下铰链与伺服电动缸相连。
在一个具体实施例中，所述工控机用于控制平台转动。
在一个具体实施例中，所述交换机对指令信息进行网络传输。
在一个具体实施例中，所述伺服电动缸支撑平台，为***提供动态载荷，***运动时，承载部分加速度载荷和负载的一部分不平衡自重。
在一个具体实施例中，所述平台分为第一平台和第二平台，第一平台作为承载平台，提供符合要求的台面及定位装置，以承载被测对象，第二平台与地面固结。
在一个具体实施例中，被测对象通过电缆经由第一平台的通孔与测试设备相连。
在一个具体实施例中，所述综合测试***还包括供电模块，给***提供能源供给，并通过供电线与工控机、交换机、运动控制器和伺服驱动器相连。
在一个具体实施例中，所述第一控制机柜为工控机和交换机提供安装载体；所述第二控制机柜为供电模块、运动控制器和伺服驱动器提供安装载体；并且所述第一控制机柜和第二控制机柜底部均配备滑轮。
本发明的有益效果如下：
该发明与现有***相比，在测试过程中能够对被测对象进行位置和姿态的控制，能够模拟俯仰、横滚、偏航、横移、纵移、升降六个自由度的复合运动环境，提升了综合测试的能力水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明一个实施例一种实现姿态控制的综合测试***原理示意图。
其中：
1.上位机 2.工控机 3.交换机 4.供电模块 5.运动控制器 6.伺服驱动器 7.伺服电机 8.伺服电动缸 9.平台 10.编码器 11.第一控制机柜 12.第二控制机柜 13.被测对象 14.测试设备。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明的一个实施例公开了一种实现姿态控制的综合测试***，如图1所示，包括：上位机1、工控机2、交换机3、运动控制器5、六个伺服驱动器6、六个伺服电机7、六个伺服电动缸8、平台9、编码器10、第一控制机柜11、第二控制机柜12和测试设备14，其中，
所述上位机1作为综合测试***的指挥控制***，监控***的工作状态，用于接收运动控制器给出的力感指令或操作人员给出的运动控制指令，将力感指令或运动控制指令转化为***能够执行的位姿控制指令，向运动控制器5发送位姿控制指令，并储存整个测试过程中产生的数据；
所述运动控制器5作为与核心控制单元，实现***启动/停止，通过交换机3接收上位机1或工控机2发来的位姿控制指令，实时进行位姿转换和解算，将位姿控制指令解析成每个伺服电机7单独的运动数据，并通过CAN总线定时将运动数据传递给相应的伺服驱动器6；
所述伺服驱动器6接收运动控制器5发来的每个伺服电机7单独的运动数据，经过位置、速度和电流闭环处理后放大成功率信号，驱动相应的伺服电机7转动，每个伺服电机7通过转动控制相应的伺服电动缸8的伸缩，六个伺服驱动器6分别控制六个伺服电机7，实现***六个自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动，从而带动平台9及被测对象13实现单自由度或多自由度复合运动，模拟了被测对象13在运动时的位姿状态，利用测试设备14对被测对象13在不同位姿状态下进行测量；
所述伺服电机7自带多圈绝对编码器10实时反馈每个伺服电动缸8的位移信号，实现六个伺服电机7位置的闭环控制，使六只伺服电动缸8达到所要求的位移量，即平台也运动至所期望的运动姿态。
在一个具体实施例中，所述交换机3通过网线分别与上位机1、工控机2和运动控制器5相连，所述伺服驱动器6与运动控制器5和伺服电机7相连，所述伺服电机7自带多圈绝对编码器10，所述编码器10与运动控制器5相连，所述伺服电机7与伺服电动缸8相连，所述平台9承载被测对象13，通过上、下铰链与伺服电动缸8相连。
在一个具体实施例中，所述工控机2用于控制平台9转动。
在一个具体实施例中，所述交换机3对指令信息进行网络传输。
在一个具体实施例中，所述伺服电动缸8支撑平台，为***提供动态载荷，***运动时，承载部分加速度载荷和负载的一部分不平衡自重。
在一个具体实施例中，所述平台9分为第一平台和第二平台，第一平台作为承载平台，提供符合要求的台面及定位装置，以承载被测对象13，第二平台与地面固结。
在一个具体实施例中，被测对象13通过电缆经由第一平台的通孔与测试设备14相连。
在一个具体实施例中，所述综合测试***还包括供电模块4，给***提供能源供给，并通过供电线与工控机2、交换机3、运动控制器5和伺服驱动器6相连。
在一个具体实施例中，所述第一控制机柜11为工控机2和交换机3提供安装载体；所述第二控制机柜12的为供电模块4、运动控制器5和伺服驱动器6提供安装载体；并且所述第一控制机柜和第二控制机柜底部均配备滑轮，方便移动。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种实现姿态控制的综合测试***，其特征在于，包括上位机、工控机、交换机、运动控制器、六个伺服驱动器、六个伺服电机、六个伺服电动缸、平台、编码器、第一控制机柜、第二控制机柜和测试设备，
其中，
所述上位机用于接收运动控制器给出的力感指令或操作人员给出的运动控制指令，将力感指令或运动控制指令转化为***能够执行的位姿控制指令，向运动控制器发送位姿控制指令，并储存整个测试过程中产生的数据；
所述运动控制器通过交换机接收上位机或工控机发来的位姿控制指令，实时进行位姿转换和解算，将位姿控制指令解析成每个伺服电机单独的运动数据，并通过CAN总线定时将运动数据传递给相应的伺服驱动器；
所述伺服驱动器接收运动控制器发来的每个伺服电机单独的运动数据，经过位置、速度和电流闭环处理后放大成功率信号，驱动相应的伺服电机转动，每个伺服电机通过转动控制相应的伺服电动缸的伸缩，六个伺服驱动器分别控制六个伺服电机，实现***六个自由度的运动；
所述编码器实时反馈每个伺服电动缸的位移信号，实现六个伺服电机位置的闭环控制，使六只伺服电动缸达到所要求的位移量。
2.根据权利要求1所述的综合测试***，其特征在于，所述交换机通过网线分别与上位机、工控机和运动控制器相连，所述伺服驱动器与运动控制器和伺服电机相连，所述伺服电机自带多圈绝对编码器，所述编码器与运动控制器相连，所述伺服电机与伺服电动缸相连，所述平台承载被测对象，通过上、下铰链与所述伺服电动缸相连。
3.根据权利要求1所述的综合测试***，其特征在于，所述工控机用于控制平台转动。
4.根据权利要求1所述的综合测试***，其特征在于，所述交换机对指令信息进行网络传输。
5.根据权利要求4所述的综合测试***，其特征在于，所述伺服电动缸支撑平台，为***提供动态载荷，***运动时，承载部分加速度载荷和负载的一部分不平衡自重。
6.根据权利要求2所述的综合测试***，其特征在于，所述平台分为第一平台和第二平台，所述第一平台作为承载平台，提供符合要求的台面及定位装置，以承载被测对象，所述第二平台与地面固结。
7.根据权利要求6所述的综合测试***，其特征在于，被测对象通过电缆经由第一平台的通孔与测试设备相连。
8.根据权利要求1所述的综合测试***，其特征在于，所述综合测试***还包括供电模块，给***提供能源供给，并通过供电线与工控机、交换机、运动控制器和伺服驱动器相连。
9.根据权利要求1所述的综合测试***，其特征在于，
所述第一控制机柜为工控机和交换机提供安装载体；
所述第二控制机柜的为供电模块、运动控制器和伺服驱动器提供安装载体；
并且所述第一控制机柜和第二控制机柜底部均配备滑轮。
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