一種電容式觸屏測試機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電容式觸屏測試機械手，一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，包括支架機構、傳動機構和控制機構；支架機構包括底座、立架、手爪支架機構和移動夾具機構傳動機構包括推桿機構等，控制機構主要用于精準控制舵機電機行程與位置。本發(fā)明提供對帶電容式觸摸屏的筆記本電腦和平板電腦的觸屏功能測試來設計模擬人的手指動作的機械手爪，具有柔性和靈活的，以工業(yè)應用為目標，在現(xiàn)有的工業(yè)級設備基礎上設計末端執(zhí)行手爪，以模擬人分別以一指、二指、三指、四指和五指在觸屏上滑動來對觸屏進行測試等。
【專利說明】一種電容式觸屏測試機械手

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械手領域，具體涉及一種電容式觸屏測試機械手。

【背景技術】
[0002]隨著帶觸摸屏的消費電子產(chǎn)品如手機，平板電腦以及帶觸摸屏筆記本電腦的生產(chǎn)和銷售日益增加，對觸摸屏的功能測試顯得越來越重要，觸摸屏檢測是必不可少的環(huán)節(jié)。
[0003]觸屏檢測中，包括功能性測試和可靠性測試，功能性測試又包括單點觸摸測試與多點觸摸測試以及劃線測試等；可靠性測試又包括打點測試和耐靜壓力測試等。如果由人工完成會造成極大的操作量。
[0004]機械手是能模仿人手和臂的某些動作功能用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具，機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人。機械手研究始于2世紀中期，從1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手，到2世紀7年代初期制造業(yè)開始引進機械手的使用，再到1972年我國第一臺機械手的開發(fā)以及隨之而來的全國范圍都開始研制和應用機械手，機械手的發(fā)展歷經(jīng)了這短短幾十年，迎來的是制造業(yè)的全新面貌。工業(yè)機械手憑借其自身的顯著優(yōu)點得到了廣泛的應用。如:應用機械手可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動成本可達5 %，改善生產(chǎn)環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量；機械手可以在高溫，高壓，低溫，低壓，噪聲，有灰塵，有放射性以及毒性污染的環(huán)境中部分或完全地代替人工工作，有效減少了人生事故的發(fā)生。但是在現(xiàn)有的觸屏測試中，人工測試是主要的方法，工作量大、浪費時間且檢測精度不一定準確。
[0005]如何將機械手運用到觸屏檢測的工作中，成為了現(xiàn)有技術發(fā)展的方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術中電子產(chǎn)品屏幕人工測試的不便性，和效率低下的問題，本發(fā)明提出一種電容式觸屏測試機械手，加強了檢測精度，解決了現(xiàn)有技術的不足。
[0007]技術方案:一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，包括支架機構、傳動機構和控制機構；
[0008]所述支架機構包括底座、立架、手爪支架機構和移動夾具機構；所述移動夾具機構位于底座上，立架底部豎直固定在底座一側(cè)；手爪支架機構位于立架頂端；
[0009]手爪支架機構包括Y軸導軌固定塊、Y軸導軌、Z軸導軌固定塊、Z軸導軌、Z軸導軌移塊、機械手底座和手爪機架；所述Y軸導軌固定塊固定在立架頂端，Y軸導軌可沿Y軸導軌固定塊水平移動；z軸導軌固定塊固定在Y軸導軌一端，Z軸導軌可沿Z軸導軌固定塊豎直移動，Z軸導軌移塊固定在Z軸導軌下端；機械手底座固定在Z軸導軌移塊上；手爪機架固定在機械手底座下方；
[0010]移動夾具機構位于手爪機架下方，包括移動夾具平臺和X軸導軌；
[0011]所述傳動機構包括舵機、一組連桿機構和模擬手指機構；所述舵機包括錐齒輪；所述一組連桿機構包括完全相同的四組連桿，分別位于手爪機架四周；每組連桿包括上連桿、中間連桿和下連桿，上連桿一端連接錐齒輪，下連桿一端連接手爪機架，中間連桿連接上連桿和下連桿；
[0012]模擬手指機構包括手指推桿機構和一組手指架；所述手指架包括五個完全相同的手指架，其中一個固定在固定在手爪機架下端，其余四個分別固連在中間連桿和下連桿連接處；所述手指推桿機構包括五個完全相同的推桿，分別固定在一個手指架下端；所述推桿的末端包裹有導電海綿；
[0013]所述控制機構包括電源、電機組、控制器和移動終端。
[0014]進一步的，固定在手爪機架下端手指架上的推桿為中指推桿，該中指推桿內(nèi)置推桿電機；其余四個推桿共用一個電機。在需要單指觸控測試時，可以只啟用一個電機。
[0015]進一步的，所述移動夾具平臺和X軸導軌組成導軌滑塊機構；移動夾具平臺包括模型夾頭?？梢苿訆A具方便了模型的移動，可以手動調(diào)整待測試模型的位置。
[0016]進一步的，所述移動夾具平臺相鄰兩側(cè)有擋板，另兩側(cè)分別設置有模型夾頭。夾頭起到固定作用。
[0017]進一步的，所述Y軸導軌固定塊和Y軸導軌組成導軌滑塊機構；所述Z軸導軌固定塊和Z軸導軌組成導軌滑塊機構。利用該兩組導軌機構，可以使得整個模擬手指機構在水平位置和豎直位置都可以靈活運動。
[0018]有益效果:本發(fā)明提供的電容式觸屏測試機械手，針對帶電容式觸摸屏的筆記本電腦和平板電腦的觸屏功能測試來設計模擬人的手指動作的機械手爪，為具有柔性和靈活的機械臂設計末端執(zhí)行手爪，以工業(yè)應用為目標，在現(xiàn)有的工業(yè)級設備基礎上設計末端執(zhí)行手爪，以模擬人分別以一指、二指、三指、四指和五指在觸屏上滑動來對觸屏進行測試。此夕卜，該設計應用力學原理和機電控制知識，使用材料簡單，功能完善，成本低廉，易于維修，能夠降低使用的成本，同時可以提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0020]圖中，機械手底座I，舵機2，上連桿3，中間連桿4，下連桿5，手指架6，周邊指推桿7，中間指推桿8，Y軸模型夾頭9，齒條10，移動夾具平臺11，測試模型12，底座13，X軸模型夾頭14，立架15，手爪機架16，錐齒輪17，Z軸導軌移塊18，Y軸導軌固定塊19，Z軸導軌固定塊2。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。
[0022]如圖1所示，一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，包括支架機構、傳動機構和控制機構；
[0023]所述支架機構包括底座13、立架15、手爪支架機構和移動夾具機構；所述移動夾具機構位于底座13上，立架15底部豎直固定在底座13—側(cè)；手爪支架機構位于立架15頂端;
[0024]手爪支架機構包括Y軸導軌固定塊19、Y軸導軌、Z軸導軌固定塊2、Z軸導軌、Z軸導軌移塊18、機械手底座I和手爪機架16 ;所述Y軸導軌固定塊19固定在立架15頂端，Y軸導軌可沿Y軸導軌固定塊19水平移動；Z軸導軌固定塊2固定在Y軸導軌一端，Z軸導軌可沿Z軸導軌固定塊2豎直移動，Z軸導軌移塊18固定在Z軸導軌下端；機械手底座I固定在Z軸導軌移塊18上；手爪機架16固定在機械手底座I下方；所述Y軸導軌固定塊19和Y軸導軌組成導軌滑塊機構；所述Z軸導軌固定塊2和Z軸導軌組成導軌滑塊機構。
[0025]移動夾具機構位于手爪機架16下方，包括移動夾具平臺11和X軸導軌；所述移動夾具平臺11和X軸導軌組成導軌滑塊機構；移動夾具平臺11包括模型夾頭，模型夾頭固定在齒條10上，移動夾具平臺11相鄰兩側(cè)有擋板，另兩側(cè)分有X軸模型夾頭14和Y軸模型夾頭9。
[0026]所述傳動機構包括舵機2、一組連桿機構和模擬手指機構；所述舵機2包括錐齒輪17 ;所述一組連桿機構包括完全相同的四組連桿，分別位于手爪機架16四周；每組連桿包括上連桿3、中間連桿4和下連桿5，上連桿3 —端連接錐齒輪17，隨著錐齒輪17的運動而運動，下連桿5 —端連接手爪機架16，中間連桿4連接上連桿3和下連桿5 ;連桿機構與手爪機架16組成了四邊形，在增強結構的穩(wěn)定性的同時，保證了中間連桿4能垂直向下。所述推桿的末端包裹有導電海綿，也可選擇導電橡膠或其他常用模擬材料。
[0027]所述錐齒輪17共六個，其中一個用于與舵機2相連，該齒輪與相鄰錐齒輪17構成錐齒輪17副，用于傳動，安裝在同一側(cè)上的兩個錐齒輪17則固連在一起，使一個舵機2可以帶動所有錐齒輪17。
[0028]模擬手指機構包括手指推桿機構和一組手指架6 ;所述手指架6包括五個完全相同的手指架6，其中一個固定在固定在手爪機架16下端，其余四個分別固連在中間連桿4和下連桿5連接處；所述手指推桿機構包括五個完全相同的推桿，分別固定在一個手指架6下端；，固定在手爪機架16下端手指架6上的推桿為中指推桿，該中指推桿內(nèi)直微型推桿電機；其余四個推桿共用一個電機。電機可控制機械手指的伸出與收縮，達到用不同個數(shù)的手指測試屏幕的目的。
[0029]所述控制機構包括電源、電機組、控制器和移動終端。部分電機安裝在Y軸導軌固定塊19中，主要用于控制各舵機2電機的行程與位置，以控制機械手底座1，模擬手指機構以及移動夾具平臺11在一定范圍空間的位置。整個結構，以的X軸導軌組為X軸，以Y軸導軌為Y軸，以Z軸導軌為Z軸形成空間位置，X軸為移動夾具平臺11的運動方向，Y軸為Z軸導軌固定塊2的運動方向，Z軸為Z軸導軌移塊18的運動方向。
[0030]使用本發(fā)明進行屏幕測試時，將待測模型放在移動夾具平臺11上，利用X軸模型夾頭14和Y軸模型夾頭9固定模型的位置，放置在測試過程中產(chǎn)生移動從而影響測試結果。在控制中心的控制下，移動夾具平臺11將測試模型12送至機械手底座I位置下方。
[0031]當進行單指劃屏測試時，中間指推桿8中的電機將手指推出直到接觸屏幕，然后移動夾具平臺11位置，同時相應Y軸導軌固定塊19內(nèi)嵌電機的位置改變，使手爪支架機構相對立架15的Y軸位置改變，測試可以布遍整個屏幕。
[0032]當進行多指劃屏測試時，在舵機2的作用下使六個錐齒輪17同步運動，從而帶動四邊形連桿機構運動，使周邊指推桿7抵達到相應位置，然后在周邊指推桿7內(nèi)置電機的作用下，使周邊指的指尖接觸到屏幕，假如需要三指劃屏測試，則控制周邊指的二個手指和中間指運動，其余過程與單指劃屏測試相同。
[0033]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，包括支架機構、傳動機構和控制機構； 所述支架機構包括底座(13)、立架(15)、手爪支架機構和移動夾具機構；所述移動夾具機構位于底座(13)上，立架(15)底部豎直固定在底座(13) —側(cè)；手爪支架機構位于立架(15)頂端； 手爪支架機構包括Y軸導軌固定塊(19)、Y軸導軌、Z軸導軌固定塊(2)、Z軸導軌、Z軸導軌移塊(18)、機械手底座(I)和手爪機架(16);所述Y軸導軌固定塊(19)固定在立架(15)頂端，Y軸導軌可沿Y軸導軌固定塊(19)水平移動；Z軸導軌固定塊(2)固定在Y軸導軌一端，Z軸導軌可沿Z軸導軌固定塊(2)豎直移動，Z軸導軌移塊(18)固定在Z軸導軌下端；機械手底座(I)固定在Z軸導軌移塊(18)上；手爪機架(16)固定在機械手底座(I)下方； 移動夾具機構位于手爪機架(16)下方，包括移動夾具平臺(11)和X軸導軌； 所述傳動機構包括舵機(2)、一組連桿機構和模擬手指機構；所述舵機(2)包括錐齒輪(17);所述一組連桿機構包括完全相同的四組連桿，分別位于手爪機架(16)四周；每組連桿包括上連桿(3)、中間連桿⑷和下連桿(5)，上連桿(3) —端連接錐齒輪(17)，下連桿(5)一端連接手爪機架(16)，中間連桿(4)連接上連桿(3)和下連桿(5)； 模擬手指機構包括手指推桿機構和一組手指架出)；所述手指架(6)包括五個完全相同的手指架，其中一個固定在固定在手爪機架(16)下端，其余四個分別固連在中間連桿(4)和下連桿(5)連接處；所述手指推桿機構包括五個完全相同的推桿，分別固定在一個手指架(6)下端；所述推桿的末端包裹有導電海綿； 所述控制機構包括電源、電機組、控制器和移動終端。
2.如權利要求1所述的一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，固定在手爪機架(16)下端手指架(6)上的推桿為中指推桿(8)，該中指推桿⑶內(nèi)置推桿電機；其余四個推桿共用一個電機。
3.如權利要求1所述的一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，所述移動夾具平臺(11)和X軸導軌組成導軌滑塊機構；移動夾具平臺(11)包括模型夾頭。
4.如權利要求3所述的一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，所述移動夾具平臺相鄰兩側(cè)有擋板，另兩側(cè)分別設置有模型夾頭。
5.如權利要求1所述的一種電容式觸屏測試機械手，其特征在于，所述Y軸導軌固定塊(19)和Y軸導軌組成導軌滑塊機構；所述Z軸導軌固定塊(2)和Z軸導軌組成導軌滑塊機構。
【文檔編號】G01R31/00GK104181431SQ201410452507
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】吳景 申請人:東南大學