CN117007266A - 跌落测试方法及跌落测试设备 - Google Patents

Abstract

一种跌落测试方法包括：建立基础坐标系；获取待测产品的重量和三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心，并基于三维图像获得待测产品的若干初始夹持位置；根据重心位置和若干初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置并使若干待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上，根据待调整夹持位置对待测产品的若干夹持位置进行调整；基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点并得到若干参考点的初始坐标；根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干参考点的实际坐标；计算若干参考点的初始坐标和实际坐标的差值，调整待测产品的姿态及位置。本申请同时公开了一种使用该跌落测试方法的跌落测试设备。

Description

跌落测试方法及跌落测试设备

技术领域

本申请涉及测试技术领域，具体涉及一种跌落测试方法及使用该跌落测试方法的跌落测试设备。

背景技术

目前，当对待测产品进行跌落测试时，首先需要保证待测产品为规则的几何形状，从而方便人工找到待测产品的重心位置，然后将待测产品夹持到夹持机构上，并通过人工使用角度规在重心位置的基础上来调整待测产品的姿态及位置。然而，当待测产品为不规则形状时，人工找到待测产品的重心位置比较困难，从而难以对不规则形状的待测产品进行跌落测试；另外，人工基于待测产品的重心位置和预设撞击位置调节待测产品的姿态及位置的效率低、误差大，从而造成对待测产品进行跌落测试的效率低、误差大。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种跌落测试方法及使用该跌落测试方法的跌落测试设备，以便于对不同形状的待测产品进行跌落测试，并提高对不同形状的待测产品进行跌落测试的效率和精度。

本申请实施例提供了一种跌落测试方法，应用于一跌落测试设备，所述跌落测试方法包括：建立基础坐标系；获取待测产品的重量和三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置，并基于待测产品的三维图像获得所述跌落测试设备夹持待测产品的若干初始夹持位置；根据待测产品的重心位置和若干所述初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置，并使若干所述待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上；根据若干所述待调整夹持位置对所述跌落测试设备夹持待测产品的若干夹持位置进行调整；基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点，并得到若干所述参考点的初始坐标；根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点的实际坐标；计算若干所述参考点的初始坐标和实际坐标的差值，调整待测产品的姿态及位置以便进行测试。

上述跌落测试方法中，通过获取待测产品的重量和三维图像并依据重心计算法得到待测产品的重心，能够快速得到具有规则形状或不规则形状的待测产品的重心，从而便于跌落测试设备对不同形状的待测产品进行跌落测试。通过基于待测产品的三维图像自动计算待测产品的若干参考点的初始坐标，以及根据待测产品需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度自动计算待测产品的若干参考点的实际坐标，并根据若干参考点的初始坐标和实际坐标的差值自动调整待测产品的姿态及位置，使基于待测产品的重心位置和预设撞击位置调节待测产品的姿态及位置的操作自动化，有利于提高调节待测产品的姿态及位置的效率并减少或避免误差，并可提高对不同形状的待测产品进行跌落测试的效率和精度。

在一些实施例中，所述获取待测产品的重量和三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置，并基于待测产品的三维图像获得所述跌落测试设备夹持待测产品的若干初始夹持位置的步骤包括：基于所述基础坐标系和待测产品的跌落高度建立过渡坐标系；获取待测产品的重量并基于所述过渡坐标系获取待测产品的三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置；根据待测产品的三维图像，并以所述过渡坐标系为参照获得所述跌落测试设备夹持待测产品的若干初始夹持位置。

在一些实施例中，根据待测产品的重心位置和若干所述初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置，并使若干所述待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上的步骤包括：基于所述过渡坐标系获取待测产品的重心坐标；根据所述重心坐标和若干所述初始夹持位置得到若干条穿过部分所述初始夹持位置的重力线；根据若干所述初始夹持位置和若干条所述重力线获取所述跌落测试设备夹持待测产品的若干待调整夹持位置，以使若干所述待调整夹持位置均位于若干条所述重力线上。

在一些实施例中，所述基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点，并得到若干所述参考点的初始坐标的步骤包括：基于所述过渡坐标系并以待测产品的重心为原点建立参考坐标系；依据所述参考坐标系和待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点并获得若干所述参考点的初始坐标。

在一些实施例中，所述根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点的实际坐标的步骤包括：根据待测产品需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点在所述基础坐标系中的模拟坐标；根据所述模拟坐标以及所述基础坐标系、所述过渡坐标系和所述参考坐标系之间的平移关系得到待测产品的若干所述参考点在所述参考坐标系中的实际坐标。

在一些实施例中，所述计算若干所述参考点的初始坐标和实际坐标的差值，调整待测产品的姿态及位置的步骤之后，所述跌落测试方法还包括：根据待测产品的跌落高度以及待测产品在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差；根据所述偏差校正待测产品的若干所述参考点的实际坐标并得到若干所述参考点的实际校正坐标；计算若干所述参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值，再次调整待测产品的姿态及位置。

在一些实施例中，所述根据待测产品的跌落高度以及待测产品在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差的步骤包括：根据所述三维图像获取待测产品的尺寸；根据待测产品的重量和待测产品的尺寸模拟出待测产品在跌落过程中受到的阻力；根据所述跌落高度和待测产品在跌落过程中受到的阻力计算待测产品的跌落轨迹；根据所述跌落轨迹获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差。

在一些实施例中，所述重心计算法为悬挂法或支撑法。

本申请实施例同时提供了一种跌落测试设备，一种跌落测试设备，用于夹持待测产品并对待测产品进行跌落测试，所述跌落测试设备包括跌落台、支撑架、夹持组件、拍摄组件和控制装置；跌落台用于在待测产品跌落时与待测产品碰撞；支撑架设于所述跌落台；夹持组件设于所述支撑架，用于夹持待测产品并调整待测产品的姿态及位置；拍摄组件设于所述支撑架，用于对所述跌落台进行拍摄以建立基础坐标系，以及用于对待测产品进行拍摄以获取待测产品的三维图像；控制装置与所述夹持组件和所述拍摄组件均相耦接，所述控制装置执行如下操作：根据所述拍摄组件获取的所述跌落台的图像建立基础坐标系；根据待测产品的重量和所述拍摄组件获取的待测产品的三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置，并基于待测产品的三维图像获得所述夹持组件夹持待测产品的若干初始夹持位置；根据待测产品的重心位置和若干所述初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置并使若干所述待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上，根据若干所述待调整夹持位置控制所述夹持组件对夹持待测产品的若干夹持位置进行调整；基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点并得到若干所述参考点的初始坐标；根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点的实际坐标；计算若干所述参考点的初始坐标和实际坐标的差值，控制所述夹持组件调整待测产品的姿态及位置以进行测试。

上述跌落测试设备通过实现上述跌落测试方法，能够根据待测产品的重量和拍摄组件获取的待测产品的三维图像得到待测产品的重心，从而便于对不同形状的待测产品进行跌落测试；还能够控制夹持组件自动调节待测产品的姿态及位置，使基于待测产品的重心位置和预设撞击位置调节待测产品的旋转角度的操作完全自动化，有利于提高调节待测产品的姿态及位置的效率并减少或避免误差，并可提高对不同形状的待测产品进行跌落测试的效率和精度。

在一些实施例中，所述控制装置还进一步执行如下操作：根据待测产品的跌落高度以及待测产品在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差；根据所述偏差校正待测产品的若干所述参考点的实际坐标并得到若干所述参考点的实际校正坐标；计算若干所述参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值，再次控制所述夹持组件调整待测产品的姿态及位置。

附图说明

图1是本发明实施例中跌落测试方法的流程图。

图2是图1中步骤S2的具体流程图。

图3是图1中步骤S3的具体流程图。

图4是图1中步骤S5的具体流程图。

图5是图1中步骤S6的具体流程图。

图6是图1中步骤S8的具体流程图。

图7是本申请实施例中基础坐标系、过渡坐标系和参考坐标系的平移关系的示意图。

图8是本申请实施例中夹持组件根据待测产品的重心调整夹持位置的示意图。

图9是本申请实施例中待测产品在跌落测试时受气流阻力影响使跌落路径发生偏移的示意图。

图10是本申请实施例中待测产品在跌落测试时受气流阻力影响使跌落路径发生偏移的另一示意图。

图11是本发明实施例中跌落测试设备的立体结构示意图。

图12是本发明实施例中跌落测试设备的硬件架构示意图。

主要元件符号说明

跌落测试设备 100

跌落台 10

支撑架 20

夹持组件 30

第一夹持件 31

第二夹持件 32

拍摄组件 40

摄像头 41

控制装置 50

待测产品 200

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以下将结合附图对本申请的一些实施例进行详细说明。

请参阅图1和图11，本申请实施例提供了一种跌落测试方法，应用于一跌落测试设备100，用于对跌落测试设备100夹持的待测产品200进行跌落测试。其中，待测产品200可以为手机、平板电脑、智能手表等具有规则形状或不规则形状的产品，为了便于说明和理解，本申请实施例以待测产品200为手机举例进行说明，显然，这并不是对本申请实施例的限定。

请参阅图11和图12，本实施例中，跌落测试设备100可包括跌落台10、支撑架20、夹持组件30、拍摄组件40和控制装置50。跌落台10用于在待测产品200跌落时与待测产品200碰撞；支撑架20竖直设于跌落台10；夹持组件30设于支撑架20，夹持组件30用于夹持待测产品200并调整待测产品200的姿态及位置；拍摄组件40设于支撑架20，拍摄组件40可包括多个摄像头41，拍摄组件40用于从不同的方向对跌落台10进行拍摄以建立坐标系，以及用于对待测产品200进行拍摄以获取待测产品200的三维图像。控制装置50与夹持组件30和拍摄组件40均相耦接。

本发明实施例提供的跌落检测方法的执行主体可以为控制装置50(包括移动终端设备和非移动终端设备)，也可以为该控制装置50中能够实现该跌落检测方法的功能模块和/或功能实体，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

下面以执行主体为控制装置50为例，对本发明实施例提供的跌落检测方法进行示例性的说明。

请参阅图1，根据不同的需求，图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。其中，跌落测试方法包括如下步骤：

步骤S1，建立基础坐标系。

对跌落台10进行坐标化，可以选择跌落台10任意参考点为中心，建立基础坐标系。

本实施例中，控制装置50控制多个摄像头41从不同的方向对跌落台10进行拍摄，并根据多个摄像头41拍摄的跌落台10的图像，以跌落台10的角点位置或几何中心为坐标原点将跌落台10坐标化，以建立基础坐标系(如图7所示)。

通过建立基础坐标系，便于在基础坐标系的基础上将待测产品200的位置坐标化，进而便于通过自动化的方式对待测产品200进行跌落测试。在每次跌落测试前，需要对跌落台10进行校正，从而保证拍摄组件40通过拍摄跌落台10而建立的基础坐标系的准确性。

步骤S2，获取待测产品200的重量和三维图像，通过重心计算法得到待测产品200的重心位置，并基于待测产品200的三维图像获得跌落测试设备100夹持待测产品200的若干初始夹持位置。

具体的，待测产品200的重量可以在待测产品200夹持到夹持组件30之前通过天平、电子秤等称重装置获取。当夹持组件30将待测产品200夹持后，拍摄组件40的多个摄像头41可以从多个不同的方向对待测产品200进行拍摄，拍摄组件40对拍摄的图像进行影像3D合成，从而获取待测产品200的三维图像。当将待测产品200的重量和三维图像传送到控制装置50后，控制装置50能够通过重心计算法对待测产品200的重心进行模拟，从而得到待测产品200的重心位置。另外，由于待测产品200的三维图像中包含有夹持组件30夹持待测产品200的位置信息，因此根据待测产品200的三维图像能够获得夹持组件30夹持待测产品200的若干初始夹持位置的坐标。

本实施例中，重心计算法可以为悬挂法或支撑法，悬挂法或支撑法可以在控制装置50中通过软件方式实现，如此可根据待测产品200的重量和三维图像信息自动获取待测产品200的重心位置。

本实施例中，拍摄组件40的摄像头41可以为五个，五个摄像头41分别从上、下、左、右、后五个方向对待测产品200进行拍摄，从而有利于提高获取待测产品200的三维图像的准确性。

如图2所示，本实施例中，步骤S2可具体包括如下步骤：

步骤S21，基于基础坐标系和待测产品200的跌落高度h建立过渡坐标系。

具体的，当将待测产品200夹持到夹持组件30后，待测产品200的跌落高度h已经确定，如图7所示，在基础坐标系的基础上沿Z′轴方向平移跌落高度h，X′、Y′保持不变，即得到过渡坐标系。

步骤S22，获取待测产品200的重量并基于过渡坐标系获取待测产品200的三维图像，通过重心计算法得到待测产品200的重心位置。

具体的，当拍摄组件40对拍摄的图像进行影像3D合成时，可基于过渡坐标系得到待测产品200的三维图像。由于多个摄像头41对待测产品200进行拍摄时，为了能够获得待测产品200的三维轮廓，此时摄像头41的拍摄范围主要集中在待测产品200上，无法兼顾待测产品200和跌落台10，若基于基础坐标系获取待测产品200的三维图像，则需兼顾待测产品200和跌落台10，从而无法及时获取出待测产品200上所有的点的坐标，进而造成获取的三维图像存在较大误差。通过基于过渡坐标系获取待测产品200的三维图像，使摄像头41的拍摄范围能够集中在待测产品200上，从而有利于提高获取待测产品200的三维图像的准确性。

步骤S23，根据待测产品200的三维图像，并以过渡坐标系为参照获得跌落测试设备100夹持待测产品200的若干初始夹持位置。

由于待测产品200的三维图像是基于过渡坐标系获取的，即待测产品200的三维图像上的所有的点的坐标均为过渡坐标系中的点，通过计算得到夹持组件30夹持待测产品200的初始夹持位置的坐标。

在其他的一些实施例中，在步骤S2中，拍摄组件40可基于基础坐标系获取待测产品200的三维图像，获得跌落测试设备100夹持待测产品200若干初始夹持位置的坐标也可以以基础坐标系作为参照。

步骤S3，根据待测产品200的重心位置和若干初始夹持位置，获取待测产品200的若干待调整夹持位置，并使若干待调整夹持位置均位于待测产品200的重力线上。

具体的，当得到待测产品200的重心位置以及夹持组件30夹持待测产品200的初始夹持位置的坐标后，保持待测产品200不动，得到多条穿过重心位置重力线；然后根据待测产品200的重力线和初始夹持位置得到若干待调整夹持位置，使若干待调整夹持位置均位于待测产品200的重力线上，从而便于依据多个待调整夹持位置对夹持组件30夹持待测产品200的夹持位置进行调整。

如图3所示，本实施例中，步骤S3可具体包括如下步骤：

步骤S31，基于过渡坐标系获取待测产品200的重心坐标。

由于待测产品200的三维图像是基于过渡坐标系获取的，因此在得到待测产品200的重心位置时即可得到待测产品200的重心坐标。

步骤S32，根据重心坐标和若干初始夹持位置得到若干条穿过部分初始夹持位置的重力线。

具体的，夹持组件30夹持待测产品200时会有多个夹持点，若使多个夹持点均位于待测产品200的重力线上，只需要保持一部分的夹持点的位置不变，并得到穿过重心和该部分夹持点的若干条重力线。

步骤S33，根据若干初始夹持位置和若干条重力线获取跌落测试设备100夹持待测产品200的若干待调整夹持位置，以使多个待调整夹持位置均位于若干条重力线上。

当根据重心坐标和若干初始夹持位置得到若干条穿过部分初始夹持位置的重力线后，根据若干条重力线对应调整另一部分夹持点的位置，从而使多个夹持点均位于待测产品200的若干重力线上。

如图11所示，本实施例中，夹持组件30可包括第一夹持件31和第二夹持件32，第一夹持件31和第二夹持件32对应设置在支撑架20上，第一夹持件31和第二夹持件32分别用于夹持待测产品200的一侧壁，第一夹持件31和第二夹持件32均可以为机械手臂，可实现0～360°旋转。

示例性地，如图8所示，第一夹持件31和第二夹持件32与待测产品200均具有两个夹持点，即初始夹持位置，第一夹持件31与待测产品200相接触的两个夹持点点1和点2在过渡坐标系中的坐标分别为(x₀₁,y₀₁,z₀₁)和(x₀₂,y₀₂,z₀₂)，第二夹持件32与待测产品200相接触的两个夹持点点3和点4在过渡坐标系中的坐标分别为(x₀₃,y₀₃,z₀₃)和(x₀₄,y₀₄,z₀₄)，基于待测产品200的三维图像和重量得到待测产品200的重心为O点，其在过渡坐标***的重心坐标为(x₀,y₀,z₀)，当根据重心O和初始夹持位置获取跌落测试设备100夹持待测产品200的待调整夹持位置时，假设第一夹持件31夹持待测产品200的位置不变，即点1和点2的坐标不变，点1与重心O的连接线以及点2与重心O的连接线为待测产品200的两条重心线，此时两条重心线的延长线与样品的角或线形成点4′(x₄,y₄,z₄)和点3′(x₃,y₃,z₃)，则点3′和点4′即为待调整夹持位置，通过点3′和点4′与点3和点4分别进行大小比较即可得出第二夹持件32需要移动的距离和位置。当然，也可以保持第二夹持件32夹持待测产品200的位置不变，通过上述方式得到第一夹持件31夹持待测产品200的待调整夹持位置。

在其他的一些实施例中，在步骤S3中，根据待测产品200的重心位置和若干初始夹持位置获取待测产品200的若干待调整夹持位置也可以以基础坐标系作为参照。

步骤S4，根据若干待调整夹持位置对跌落测试设备100夹持待测产品200的若干夹持位置进行调整。

当对待调整夹持位置进行确定后，可根据待调整夹持位置对夹持组件30夹持待测产品200的夹持位置进行调整，从而便于后续根据待测产品200需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度对待测产品200的姿态及位置进行调整。

步骤S5，基于待测产品200的三维图像选择待测产品200的若干参考点，并获得若干参考点的初始坐标。

具体的，由于待测产品200的三维图像包含多个点，可针对性地选取一些参考点来代表待测产品200，如待测产品200的边、角、面位置的点。可选地，至少一个参考点位于待测产品200需要撞击的预设撞击位置处，或至少一个参考点位于待测产品200需要撞击的线或面上，多个参考点处于同一平面，从而便于通过参考点计算待测产品200需要调整的姿态及位置。

如图4所示，本实施例中，步骤S5可具体包括如下步骤：

步骤S51，基于过渡坐标系并以待测产品200的重心为原点建立参考坐标系。

如图7所示，由于待测产品200的重心的重心坐标是基于过渡坐标系得到的，因此可以以重心为原点，将过渡坐标系进行平移以得到参考坐标系。

步骤S52，依据参考坐标系和待测产品的三维图像选择待测产品200的若干参考点并获得若干参考点的初始坐标。

具体的，根据参考坐标系与过渡坐标系的平移关系将三维图像的所有点的坐标进行平移计算，从而得到三维图像的所有点在参考坐标系中的坐标，针对性地选取一些参考点来代表待测产品200，并得到若干参考点在参考坐标系中的初始坐标。

通过在过渡坐标系的基础上建立参考坐标系，有利于使待测产品200的参考点的坐标简单化，从而有利减少根据待测产品200需要撞击的点和预设撞击角度计算调整待测产品200的姿态及位置时的计算量和复杂性。

示例性地，如图7所示，点A、点B、点C和点D为待测产品200的四个参考点，四个参考点处于同一平面，四个参考点在参考坐标系中初始坐标分别为(X_0A,Y_0A,Z_0A)、(X_0B,Y_0B,Z_0B)、(X_0C,Y_0C,Z_0C)和(X_0D,Y_0D,Z_0D)。

在其他的一些实施例中，在步骤S5中，基于待测产品200的三维图像选择待测产品200的若干参考点并获得若干参考点的初始坐标也可以以基础坐标系作为参照。

步骤S6，根据待测产品200需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品200的若干参考点的实际坐标。

具体的，可以根据预定的预设撞击位置和预设撞击角度在控制装置50中对待测产品200撞击时的三维图像的位置和姿态进行模拟，从而得到待测产品200的参考点在参考坐标***的实际坐标。

如图5所示，本实施例中，步骤S6可具体包括如下步骤：

步骤S61，根据待测产品200需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品200的若干参考点在基础坐标系中的模拟坐标。

具体的，由于待测产品200在跌落测试时需要与跌落台10的平面进行撞击，因此可以根据预设撞击位置和预设撞击角度在控制装置50中对待测产品200在撞击跌落台10时的三维图像进行模拟，从而得到待测产品200的若干参考点在基础坐标系中的模拟坐标。

步骤S62，根据模拟坐标以及基础坐标系、过渡坐标系和参考坐标系之间的平移关系得到待测产品的若干参考点在参考坐标系中的实际坐标。

由于基础坐标系、过渡坐标系和参考坐标系具有对应的平移关系，因此在得到参考点在基础坐标系中的模拟坐标后，即可根据模拟坐标以及基础坐标系、过渡坐标系和参考坐标系之间的平移关系得到参考点在参考坐标系中的实际坐标。

示例性地，如图7所示，点A′、点B′、点C′和点D′分别为点A、点B、点C和点D在待测产品200撞击时的对应的模拟点，点B′同时为预设撞击位置，θ2为预设撞击角度，当根据预设撞击位置和预设撞击角度在控制装置50中对待测产品200撞击跌落台10时的三维图像进行模拟后，即可得到点A′、点B′、点C′和点D′在基础坐标系中的模拟坐标，根据基础坐标系、过渡坐标系和参考坐标系之间的平移关系，即可得到点A、点B、点C和点D在参考坐标系中的实际坐标分别为(X_A,Y_A,Z_A)、(X_B,Y_B,Z_B)、(X_C,Y_C,Z_C)和(X_D,Y_D,Z_D)。

在其他的一些实施例中，在步骤S6中，根据待测产品200需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品200的若干参考点的实际坐标也可以以基础坐标系作为参照。

步骤S7，计算若干参考点的初始坐标和实际坐标的差值，调整待测产品200的姿态及位置以便进行测试。

具体的，当得到若干参考点的初始坐标和实际坐标后，即可根据参考点的初始坐标和实际坐标的大小关系确定待测产品200的旋转角度和位移量，进而通过第一夹持件31和第二夹持件32带动待测产品200进行姿态如移动和旋转的调整，以使待测产品200的若干参考点由初始坐标移至实际坐标。

如图7所示，根据点A、点B、点C和点D在参考坐标系中的实际坐标(X_A,Y_A,Z_A)、(X_B,Y_B,Z_B)、(X_C,Y_C,Z_C)和(X_D,Y_D,Z_D)与初始坐标(X_0A,Y_0A,Z_0A)、(X_0B,Y_0B,Z_0B)、(X_0C,Y_0C,Z_0C)和(X_0D,Y_0D,Z_0D)之间的大小关系即可快速计算出待测产品200需要运动的旋转角度和位移量。

请参阅图1，本实施例中，在步骤S7之后，跌落测试方法还包括：

步骤S8，根据待测产品200的跌落高度h以及待测产品200在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品200的若干参考点在待测产品200跌落撞击时出现的偏差。

具体的，在理想状态下，待测产品200在跌落过程中为自由落体运动，即不考虑待测产品200在跌落过程中气流阻力对待测产品200的跌落轨迹造成的影响。但在实际应用中，若考虑到气流阻力等客观环境因素，则待测产品200的自由跌落轨迹会存在偏差，从而导致待测产品200的若干参考点在待测产品200跌落撞击时的位置出现偏差，进而影响跌落测试结果的准确性。

如此，通过根据待测产品200的跌落高度h以及待测产品200在跌落过程中受到的阻力获取待测产品200的若干参考点在待测产品200跌落撞击时出现的偏差，能够模拟出待测产品200在跌落撞击时的偏移量和偏移角度，从而根据偏移量和偏移角度对待测产品200的旋转角度进行补偿，有利于提高跌落测试结果的准确性。

如图6所示,本实施例中，步骤S8可具体包括如下步骤：

步骤S81，根据三维图像获取待测产品200的尺寸。

由于拍摄组件40合成待测产品200的三维图像时已基于过渡坐标系对三维图像上的点建立坐标，因此控制装置50可根据三维图像信息快速获取待测产品200的尺寸。

步骤S82，根据待测产品200的重量和待测产品200的尺寸模拟出待测产品200在跌落过程中受到的阻力。

在待测产品200跌落过程中，其受到的阻力与待测产品200的重量和尺寸以及气流的方向和大小相关，在实验环境下，气流的方向和大小可以控制且可测量，当将待测产品200的重量和尺寸信息以及气流的方向和大小信息传输至控制装置50后，控制装置50便能够通过模拟计算出待测产品200在跌落过程中受到的阻力。

步骤S83，根据跌落高度h和待测产品200在跌落过程中受到的阻力计算待测产品200的跌落轨迹。

当得到待测产品200在跌落过程中受到的阻力后，即可结合待测产品200的跌落高度h在控制装置50中模拟待测产品200的跌落轨迹。

步骤S84，根据跌落轨迹获取待测产品200的若干参考点在待测产品200跌落撞击时出现的偏差。

当得到待测产品200的跌落轨迹时，即可根据跌落轨迹获取待测产品200的若干参考点在基础坐标系中的模拟校正坐标，从而根据模拟校正坐标和模拟坐标之间的差值得到待测产品200在跌落撞击时的偏移量和偏移角度。

步骤S9，根据偏差校正待测产品的若干参考点的实际坐标并得到若干参考点的实际校正坐标。

当得到待测产品200在跌落撞击时的偏移量和偏移角度后，将偏移量和偏移角度反馈到参考坐标系中对参考点的实际坐标进行校正，从而能够得到若干参考点的实际校正坐标，进而便于根据若干参考点的实际校正坐标和实际坐标的差值再次调整待测产品200的姿态及位置。

步骤S10，计算若干参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值，再次调整待测产品的姿态及位置。

通过若干参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值得到再次调整待测产品200的姿态及位置的旋转角度和位移量，通过第一夹持件31和第二夹持件32带动待测产品200进行旋转和移动以再次调整待测产品200的姿态及位置。

示例性地，如图9所示，待测产品200在实际跌落过程中除自身重力G外，还可能受到向上浮力F_浮和横向力F_横，此时样品受到的阻力F合＝[(G-F_浮)^2+F_橫^2]^0.5。理想情况下待测产品200沿重力G方向跌落形成路径1，但实际跌落过程中待测产品200受到阻力影响沿路径2跌落，此时路径1和路径2之间的夹角为θ，则cosθ＝G/F_合，推出θ＝arccos(G/F_合)，根据θ可换算出待测产品200的跌落位置以及待测产品200的若干参考点在基础坐标系中的模拟校正坐标。

如图10所示，当待测产品200沿路径2跌落时，待测产品200的参考点A′、点B′、点C′和点D′在基础坐标系中的模拟校正坐标和模拟坐标存在差异，待测产品200的真实撞击角度θ2′与预设撞击角度θ2存在差异，根据模拟校正坐标和模拟坐标之间的差值能够得到待测产品200在跌落撞击时的偏移量和偏移角度，将偏移量和偏移角度反馈到参考坐标系中能够得到点A、点B、点C和点D的实际校正坐标应为(X_A实,Y_A实,Z_A实)、(X_B实,Y_B实,Z_B实)、(X_C实,Y_C实,Z_C实)和(X_D实,Y_D实,Z_D实)，通过与实际坐标(X_A,Y_A,Z_A)、(X_B,Y_B,Z_B)、(X_C,Y_C,Z_C)和(X_D,Y_D,Z_D)进行比较即可得到第一夹持件31和第二夹持件32再次带动待测产品200再次运动时转动角度和位移量。

如此，通过根据待测产品200的参考点在待测产品200跌落撞击时出现的偏差再次调整待测产品200的姿态及位置，能够减少气流阻力对待测产品跌落路径的影响，使待测产品200能够按照理想的跌落路径进行跌落测试，从而有利于提高对待测产品200进行跌落测试的准确性。

综上所述，本申请实施例的跌落测试方法通过获取待测产品200的重量和三维图像并依据重心计算法得到待测产品200的重心，能够快速得到具有规则形状或不规则形状的待测产品200的重心，从而便于跌落测试设备100对不同形状的待测产品200进行跌落测试。通过基于待测产品200的三维图像自动计算待测产品200的若干参考点的初始坐标，以及根据待测产品200需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度自动计算待测产品200的若干参考点的实际坐标，并根据若干参考点的初始坐标和实际坐标的差值自动调整待测产品200的姿态及位置，使基于待测产品200的重心位置和预设撞击位置调节待测产品200的姿态及位置的操作完全自动化，有利于提高调节待测产品200的姿态及位置的效率并减少或避免误差，并可提高对不同形状的待测产品200进行跌落测试的效率和精度。

请参阅图11和图12，本实施例的跌落测试设备100中，跌落台10可以为立方体花岗岩，跌落台10用于在待测产品200跌落时与待测产品200碰撞；支撑架20竖直设于跌落台10；夹持组件30设于支撑架20，夹持组件30用于夹持待测产品200并调整待测产品200的姿态及位置；拍摄组件40设于支撑架20，拍摄组件40用于对跌落台10进行拍摄以建立基础坐标系，以及用于对待测产品200进行拍摄以获取所述待测产品200的三维图像。控制装置50与夹持组件30和拍摄组件40均相耦接。

本实施例中，夹持组件30的第一夹持件31和第二夹持件32均与控制装置50耦接，并在控制装置50的控制下协同调整待测产品200的姿态及位置。其中，第一夹持件31和第二夹持件32均可以为机械手臂，可分别夹持待测产品200实现0～360°旋转。当第一夹持件31和第二夹持件32在控制装置50的控制下调整夹持待测产品200的若干夹持位置时，第一夹持件31和第二夹持件32其中一个持续夹持待测产品200，第一夹持件31和第二夹持件32中的另外一个调整夹持待测产品200的位置。如此，便于根据待测产品200的重心位置快速调整夹持组件30夹持待测产品200的夹持位置，以使所有的夹持位置均位于待测产品200的重力线上。

本实施例中，拍摄组件40可包括包括多个摄像头41和影像分析模块(图未示)。影像分析模块能够对多个摄像头41拍摄的图像进行影像3D合成与分析、尺寸测量、数据坐标化等操作，从而能够根据多个摄像头41拍摄的跌落台10的图像，以跌落台10的角点位置或几何中心为坐标原点将跌落台10坐标化建立基础坐标系，还能够根据多个摄像头41拍摄的待测产品200的图像获取待测产品200的三维图像。其中，影像分析模块可以为硬件，也可以为软件的方式嵌入至摄像头41或控制装置50中。

多个摄像头41设置在支撑架20上并分别位于待测产品200的上、下、左、右、后五个方向，从而能够从不同的方向对跌落台10和待测产品200进行拍摄，进而有利于提高基于跌落台10建立基础坐标系以及获取待测产品200的三维图像时的准确性。

本实施例中，控制装置50主要为整个跌落测试设备100提供计算、存储、数据处理和控制功能。控制装置50中可具有模拟计算模块(图未示)，模拟计算模块能够以软件或硬件形式存在，模拟计算模块能够根据输入的待测产品200的三维图像和重量信息，并依据悬挂法或支撑法模拟出待测产品的重心位置，模拟计算模块还能够根据待测产品200需要撞击跌落台10的预设撞击位置和预设撞击角度对待测产品200在撞击跌落台10时的三维图像进行模拟，从而得到待测产品的参考点的实际坐标。

本实施例中，控制装置50可执行如下操作：

根据拍摄组件40获取的跌落台10的图像建立基础坐标系；

根据待测产品200的重量和拍摄组件40获取的待测产品200的三维图像，通过重心计算法得到待测产品200的重心位置，并基于待测产品200的三维图像获得夹持组件30夹持待测产品200的若干初始夹持位置；

根据待测产品200的重心位置和若干初始夹持位置，获取待测产品200的若干待调整夹持位置并使若干待调整夹持位置均位于待测产品200的重力线上；

根据若干待调整夹持位置控制夹持组件30对夹持待测产品200的若干夹持位置进行调整；

基于待测产品200的三维图像选择待测产品200的若干参考点并得到若干所述参考点的初始坐标；

根据待测产品200的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品200的若干参考点的实际坐标；

计算若干参考点的初始坐标和实际坐标的差值，控制夹持组件30调整待测产品200的姿态及位置。

本实施例中，控制装置50还能够进一步执行如下操作：

根据待测产品200的跌落高度以及待测产品200在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品200的若干参考点在待测产品200跌落撞击时出现的偏差；

根据偏差校正待测产品200的若干参考点的实际坐标并得到若干参考点的实际校正坐标；

计算若干参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值，再次控制夹持组件30调整待测产品的姿态及位置。

综上所述，本申请实施例的跌落测试设备100通过实现上述跌落测试方法，能够根据待测产品200的重量和拍摄组件40获取的待测产品200的三维图像得到待测产品200的重心，从而便于对不同形状的待测产品200进行跌落测试；还能够控制夹持组件30自动调节待测产品200的姿态及位置，使基于待测产品200的重心位置和预设撞击位置调节待测产品200的旋转角度的操作完全自动化，有利于提高调节待测产品200的姿态及位置的效率并减少或避免误差，并可提高对不同形状的待测产品200进行跌落测试的效率和精度。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种跌落测试方法，其特征在于，应用于一跌落测试设备，所述跌落测试方法包括：

建立基础坐标系；

获取待测产品的重量和三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置，并基于待测产品的三维图像获得所述跌落测试设备夹持待测产品的若干初始夹持位置；

根据待测产品的重心位置和若干所述初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置，并使若干所述待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上；

根据若干所述待调整夹持位置对所述跌落测试设备夹持待测产品的若干夹持位置进行调整；

基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点，并得到若干所述参考点的初始坐标；

根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点的实际坐标；

计算若干所述参考点的初始坐标和实际坐标的差值，调整待测产品的姿态及位置以便进行测试。

2.如权利要求1所述的跌落测试方法，其特征在于，所述获取待测产品的重量和三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置，并基于待测产品的三维图像获得所述跌落测试设备夹持待测产品的若干初始夹持位置的步骤包括：

基于所述基础坐标系和待测产品的跌落高度建立过渡坐标系；

获取待测产品的重量并基于所述过渡坐标系获取待测产品的三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置；

根据待测产品的三维图像，并以所述过渡坐标系为参照获得所述跌落测试设备夹持待测产品的若干初始夹持位置。

3.如权利要求2所述的跌落测试方法，其特征在于，根据待测产品的重心位置和若干所述初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置，并使若干所述待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上的步骤包括：

基于所述过渡坐标系获取待测产品的重心坐标；

根据所述重心坐标和若干所述初始夹持位置得到若干条穿过部分所述初始夹持位置的重力线；

根据若干所述初始夹持位置和若干条所述重力线获取所述跌落测试设备夹持待测产品的若干待调整夹持位置，以使若干所述待调整夹持位置均位于若干条所述重力线上。

4.如权利要求3所述的跌落测试方法，其特征在于，所述基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点，并得到若干所述参考点的初始坐标的步骤包括：

基于所述过渡坐标系并以待测产品的重心为原点建立参考坐标系；

依据所述参考坐标系和待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点并获得若干所述参考点的初始坐标。

5.如权利要求4所述的跌落测试方法，其特征在于，所述根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点的实际坐标的步骤包括：

根据待测产品需要撞击的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点在所述基础坐标系中的模拟坐标；

根据所述模拟坐标以及所述基础坐标系、所述过渡坐标系和所述参考坐标系之间的平移关系得到待测产品的若干所述参考点在所述参考坐标系中的实际坐标。

6.如权利要求1所述的跌落测试方法，其特征在于，所述计算若干所述参考点的初始坐标和实际坐标的差值，调整待测产品的姿态及位置的步骤之后，所述跌落测试方法还包括：

根据待测产品的跌落高度以及待测产品在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差；

根据所述偏差校正待测产品的若干所述参考点的实际坐标并得到若干所述参考点的实际校正坐标；

计算若干所述参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值，再次调整待测产品的姿态及位置。

7.如权利要求6所述的跌落测试方法，其特征在于，所述根据待测产品的跌落高度以及待测产品在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差的步骤包括：

根据所述三维图像获取待测产品的尺寸；

根据待测产品的重量和待测产品的尺寸模拟出待测产品在跌落过程中受到的阻力；

根据所述跌落高度和待测产品在跌落过程中受到的阻力计算待测产品的跌落轨迹；

根据所述跌落轨迹获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差。

8.如权利要求1所述的跌落测试方法，其特征在于，所述重心计算法为悬挂法或支撑法。

9.一种跌落测试设备，其特征在于，用于夹持待测产品并对待测产品进行跌落测试，所述跌落测试设备包括：

跌落台，用于在待测产品跌落时与待测产品碰撞；

支撑架，设于所述跌落台；

夹持组件，设于所述支撑架，用于夹持待测产品并调整待测产品的姿态及位置；

拍摄组件，设于所述支撑架，用于对所述跌落台进行拍摄以建立基础坐标系，以及用于对待测产品进行拍摄以获取待测产品的三维图像；

控制装置，与所述夹持组件和所述拍摄组件均相耦接，所述控制装置执行如下操作：

根据所述拍摄组件获取的所述跌落台的图像建立基础坐标系；

根据待测产品的重量和所述拍摄组件获取的待测产品的三维图像，通过重心计算法得到待测产品的重心位置，并基于待测产品的三维图像获得所述夹持组件夹持待测产品的若干初始夹持位置；

根据待测产品的重心位置和若干所述初始夹持位置，获取待测产品的若干待调整夹持位置，并使若干所述待调整夹持位置均位于待测产品的重力线上；

根据若干所述待调整夹持位置控制所述夹持组件对夹持待测产品的若干夹持位置进行调整；

基于待测产品的三维图像选择待测产品的若干参考点并得到若干所述参考点的初始坐标；

根据待测产品的预设撞击位置和预设撞击角度，通过图像模拟得到待测产品的若干所述参考点的实际坐标；

计算若干所述参考点的初始坐标和实际坐标的差值，控制所述夹持组件调整待测产品的姿态及位置以进行测试。

10.如权利要求9所述的跌落测试设备，其特征在于，所述控制装置还进一步执行如下操作：

根据待测产品的跌落高度以及待测产品在跌落过程中受到的阻力，获取待测产品的若干所述参考点在待测产品跌落撞击时出现的偏差；

根据所述偏差校正待测产品的若干所述参考点的实际坐标并得到若干所述参考点的实际校正坐标；

计算若干所述参考点的实际坐标和实际校正坐标的差值，再次控制所述夹持组件调整待测产品的姿态及位置。