偏移测量设备、方法、电子设备及可读存储介质与流程

1.本公开涉及测试领域，尤其涉及一种偏移测量设备、方法、电子设备及可读存储介质。


背景技术：

2.在一些业务场景中，执行机构或传感元件与导向装置连接，由导向装置来引导执行机构或传感元件在工作过程中的直线位移运动。有些情况下，对导向装置的位移过程存在较高的精度要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本公开实施例提供一种用于导向装置位移过程的偏移测量设备、方法、电子设备及可读存储介质，能够精准地测量出导向装置位移过程中的偏移情况。
4.根据本公开的一个方面，提供一种用于导向装置导向过程的偏移测量设备，包括：直线驱动机构，被配置为与所述导向装置连接，并驱动所述导向装置执行直线导向运动；固定座，与所述直线驱动机构连接，被配置为与所述导向装置连接，并随所述导向装置的直线导向运动而运动；激光组件，安装在所述固定座上，被配置为向位于所述固定座远离所述导向装置的一侧的激光受板发射激光，以便在所述激光受板上形成镭雕图案；和测量装置，被配置为对所述激光受板上的镭雕图案进行测量，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量。
5.在一些实施例中，所述直线驱动机构与所述固定座通过枢轴铰接。
6.在一些实施例中，所述导向装置包括：框架、第一直线导向件、第二直线导向件、具有滑道的第一滑块和具有滑道的第二滑块，所述第一滑块和所述第二滑块固定连接在所述框架上，所述第一直线导向件可滑动地穿过所述第一滑块的滑道，所述第二直线导向件可滑动地穿过所述第二滑块的滑道；所述固定座的两端分别与所述第一直线导向件的端部和所述第二直线导向件的端部固定连接，所述直线驱动机构被配置为与所述框架固定连接，所述直线驱动机构与所述固定座的连接位置位于所述固定座与所述第一直线导向件和所述第二直线导向件的连接位置的连线中点。
7.在一些实施例中，所述激光组件包括：第一激光器，位于所述固定座远离所述直线驱动机构的一侧，被配置为在所述激光受板形成第一镭雕图案，其中，所述第一激光器与所述固定座的连接位置位于所述固定座与所述第一直线导向件和所述第二直线导向件的连接位置的连线中点。
8.在一些实施例中，所述激光组件包括：第二激光器和第三激光器，均位于所述固定座远离所述直线驱动机构的一侧，被配置为在所述激光受板分别形成第二镭雕图案和第三镭雕图案，其中，所述第二激光器与所述固定座的连接位置位于所述直线驱动机构与所述固定座的连接位置邻近所述第一直线导向件的一侧，所述第三激光器与所述固定座的连接位置位于所述直线驱动机构与所述固定座的连接位置邻近所述第二直线导向件的一侧。
9.在一些实施例中，所述偏移测量设备还包括：激光受板，位于所述固定座远离所述导向装置的一侧。
10.在一些实施例中，所述测量装置包括：第一扫描模块，被配置为对所述激光受板上的镭雕图案进行扫描；第一建模模块，与所述第一扫描模块信号连接，被配置为根据扫描的激光受板及镭雕图案建立所述激光受板或镭雕图案的3d模型；和第一计算模块，与所述第一建模模块信号连接，被配置为根据所述激光受板或镭雕图案的3d模型，计算以所述镭雕图案中的初始点为中心，并以所述镭雕图案中距离所述初始点最远的轮廓点绕所述初始点绘制的圆形的面积，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量，所述初始点为所述激光组件在运动初始位置投射在所述激光受板的点。
11.在一些实施例中，所述测量装置包括：第二扫描模块，被配置为对所述激光受板上的第二镭雕图案和第三镭雕图案进行扫描；第二建模模块，与所述第二扫描模块信号连接，被配置为根据扫描的激光受板、第二镭雕图案和第三镭雕图案建立所述激光受板的3d模型、或所述第二镭雕图案和所述第三镭雕图案的3d模型；和第二计算模块，与所述第三建模模块信号连接，被配置为根据所述激光受板的3d模型、或所述第二镭雕图案和所述第三镭雕图案的3d模型，计算以所述第二镭雕图案中的第一初始点为中心，并以所述第二镭雕图案中距离所述第一初始点最远的第一轮廓点绕所述第一初始点绘制的第一圆形的面积，以确定所述第一直线导向件在导向过程中的偏移量，以及计算以所述第三镭雕图案中的第二初始点为中心，并以所述第三镭雕图案中距离所述第二初始点最远的第二轮廓点绕所述第二初始点绘制的第二圆形的面积，以确定所述第二直线导向件在导向过程中的偏移量，其中，所述第一初始点为所述第二激光器在运动初始位置投射在所述激光受板的点，所述第二初始点为所述第三激光器在运动初始位置投射在所述激光受板的点。
12.在一些实施例中，所述直线驱动机构包括：电缸，其中，所述电缸的缸体与所述框架固定连接，所述电缸的电缸出轴与所述固定座铰接。
13.根据本公开的一个方面，提供一种根据前述的偏移测量设备的偏移测量方法，包括：使所述激光组件在所述直线驱动机构处于运动初始位置时发射激光，以使激光在所述激光受板上形成初始点；使所述直线驱动机构驱动所述导向装置执行直线导向运动，并带动所述固定板和所述激光组件运动，以便激光在所述导向装置的运动行程中在所述激光受板上形成镭雕图案；对所述激光受板上的镭雕图案进行测量，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量。
14.在一些实施例中，所述直线导向运动的行程为所述直线驱动机构在单向上或往返方向上的部分或全部行程。
15.在一些实施例中，对所述激光受板上的镭雕图案进行测量，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量的步骤包括：对所述激光受板上的镭雕图案进行扫描；根据扫描的激光受板及镭雕图案建立所述激光受板或镭雕图案的3d模型；根据所述激光受板或镭雕图案的3d模型，计算以所述镭雕图案中的初始点为中心，并以所述镭雕图案中距离所述初始点最远的轮廓点绕所述初始点绘制的圆形的面积，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量。
16.根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，其中：所述存储器，用于保存计算机程序；所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的偏移测
量方法。
17.根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的偏移测量方法。
18.因此，根据本公开实施例，通过直线驱动机构驱动导向装置执行直线导向运动，并随着导向装置的直线导向运动而带动固定座及安装在固定座上的激光组件运动，激光组件向激光受板发射激光，并随着激光组件的运动在激光受板上形成镭雕图案，这样测量装置通过对激光受板上的镭雕图案的测量来确定导向装置在导向过程中的偏移量，由于激光的准直性非常高，导向装置进行直线导向运动时，其在垂直于运动方向的方向上的微小偏移均能经由固定座和激光组件体现到激光受板的镭雕图案中，这样通过对镭雕图案的测量可以精准地测量出导向装置位移过程中的偏移情况。
附图说明
19.构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
20.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
21.图1是根据本公开用于导向装置导向过程的偏移测量设备的一些实施例的安装结构示意图；
22.图2是根据本公开用于导向装置导向过程的偏移测量设备的一些实施例的局部结构示意图；
23.图3是根据本公开用于导向装置导向过程的偏移测量设备的另一些实施例的局部结构示意图；
24.图4是根据本公开用于导向装置导向过程的偏移测量设备的一些实施例中测量装置的结构示意图；
25.图5是根据本公开用于导向装置导向过程的偏移测量设备的另一些实施例中测量装置的结构示意图；
26.图6是根据本公开偏移测量方法的一些实施例的流程示意图；
27.图7是根据本公开偏移测量方法的一些实施例中测量镭雕图案的流程示意图。
28.应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
29.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
30.本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素
涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
31.在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
32.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
33.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
34.如图1
‑
图5所示，本公开提供了用于导向装置导向过程的偏移测量设备的一些实施例。参考图1
‑
图5，在一些实施例中，用于导向装置导向过程的偏移测量设备包括：直线驱动机构10、固定座20、激光组件30和测量装置60。直线驱动机构10被配置为与所述导向装置连接，并驱动所述导向装置执行直线导向运动。固定座20与所述直线驱动机构10连接，被配置为与所述导向装置连接，并随所述导向装置的直线导向运动而运动。激光组件30安装在所述固定座20上，被配置为向位于所述固定座20远离所述导向装置的一侧的激光受板40发射激光，以便在所述激光受板40上形成镭雕图案。测量装置60被配置为对所述激光受板40上的镭雕图案进行测量，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量。
35.本实施例通过直线驱动机构驱动导向装置执行直线导向运动，并随着导向装置的直线导向运动而带动固定座及安装在固定座上的激光组件运动，激光组件向激光受板发射激光，并随着激光组件的运动在激光受板上形成镭雕图案，这样测量装置通过对激光受板上的镭雕图案的测量来确定导向装置在导向过程中的偏移量，由于激光的准直性非常高，导向装置进行直线导向运动时，其在垂直于运动方向的方向上的微小偏移均能经由固定座和激光组件体现到激光受板的镭雕图案中，这样通过对镭雕图案的测量可以精准地测量出导向装置位移过程中的偏移情况。
36.在上述实施例中，激光受板40可以为偏移测量装置的一部分，即在一些实施例中，偏移测量设备还包括：激光受板40。激光受板40可被光刻，以形成镭雕图案。激光受板40可采用塑料(例如abs塑料)制成，以便在激光作用下雕刻出更清晰的图案。
37.激光受板40位于所述固定座20远离所述导向装置的一侧。在另一些实施例中，激光受板40可以为偏移测量装置之外、独立于偏移测量装置的部件，根据测量需要，在固定座远离导向装置的一侧进行设置。
38.参考图1
‑
图3，在一些实施例中，直线驱动机构10包括电缸。电缸的缸体12与所述框架51固定连接，所述电缸的电缸出轴11与所述固定座20铰接。电缸也称为电动缸或电动执行器，通过电机(例如伺服电机、步进电机等)驱动螺杆(例如滑动螺杆、滚珠螺杆等)旋转，通过螺纹配合转化为电缸出轴的往复直线运动。通过电缸出轴11与固定座20的铰接，使得固定座20随电缸出轴11的运动而运动时允许一定程度的晃动，避免偏移导致电缸出轴11
与固定座20之间形成过大的力而导致变形或破坏。
39.参考图2和图3，在一些实施例中，该导向装置可包括双导向结构。双导向结构可包括两组由直线导向件与滑块形成的滑动副。具体来说，导向装置包括：框架51、第一直线导向件52、第二直线导向件53、具有滑道的第一滑块54和具有滑道的第二滑块55。第一滑块54和所述第二滑块55固定连接在所述框架51上，所述第一直线导向件52可滑动地穿过所述第一滑块54的滑道，所述第二直线导向件53可滑动地穿过所述第二滑块55的滑道。
40.在双导向结构中，第一直线导向件和第二直线导向件可以为直杆。第一滑块和第二滑块设置供直杆通过的滑道。直线导向件在滑道内可滑动，且与滑道存在垂直于滑动方向的方向上的间隙，正是这种间隙导致了导向装置的导向过程的偏移。
41.在图2和图3中，框架51可包括两个固定板，两个第一滑块54可通过连接件(例如螺栓)固定连接或焊接在一个固定板上，两个第二滑块55可通过连接件(例如螺栓)固定连接或焊接在另一个固定板上。
42.固定座20的两端分别与所述第一直线导向件52的端部和所述第二直线导向件53的端部固定连接。直线驱动机构10被配置为与所述框架51固定连接，所述直线驱动机构10与所述固定座20的连接位置位于所述固定座20与所述第一直线导向件52和所述第二直线导向件53的连接位置的连线中点。
43.在直线驱动机构10的输出端直线运动来带动固定座20运动时，固定座20带动与其固定连接的第一直线导向件52和第二直线导向件53分别在第一滑块54和第二滑块55内滑动。而由于直线驱动机构10与固定座20的连接位置位于固定座与第一直线导向件52和所述第二直线导向件53的连接位置的连线中点，因此施加给固定座20的推力或拉力能够均匀地分到第一直线导向件52和第二直线导向件53。
44.参考图2，在一些实施例中，激光组件30包括：第一激光器31。第一激光器31位于所述固定座20远离所述直线驱动机构10的一侧，被配置为在所述激光受板40形成第一镭雕图案。第一激光器31与所述固定座20的连接位置位于所述固定座20与所述第一直线导向件52和所述第二直线导向件53的连接位置的连线中点。这样可通过第一激光器31在激光受板40上形成的第一镭雕图案来确定导向装置的整体导向过程的偏移情况。
45.参考图3，在一些实施例中，激光组件30包括：第二激光器32和第三激光器33。第二激光器32和第三激光器33均位于所述固定座20远离所述直线驱动机构10的一侧，被配置为在所述激光受板40分别形成第二镭雕图案和第三镭雕图案，其中，所述第二激光器32与所述固定座20的连接位置位于所述直线驱动机构10与所述固定座20的连接位置邻近所述第一直线导向件52的一侧，所述第三激光器33与所述固定座20的连接位置位于所述直线驱动机构10与所述固定座20的连接位置邻近所述第二直线导向件53的一侧。这样可通过第二激光器32和第三激光器33在激光受板40上分别形成的第二镭雕图案和第三镭雕图案，可确定第一直线导向件52和第二直线导向件53在导向过程中各自的偏移情况。
46.例如，如果形成的第二镭雕图案体现的偏移量大于第三镭雕图案体现的偏移量，则表示导向装置的第一直线导向件52和第一滑块54的滑动配合的间隙更大，导致偏移量更大，相应地可通过调整两者的间隙来减小偏移量，或者在导向时相应地进行更多的偏移量补偿计算。而通过使直线驱动机构10与固定座20的连接位置位于固定座与第一直线导向件52和所述第二直线导向件53的连接位置的连线中点，施加给固定座20的推力或拉力能够均
匀地分到第一直线导向件52和第二直线导向件53，这样通过第二镭雕图案和第三镭雕图案所确定的偏移量关系更加准确。
47.参考图1，在一些实施例中，激光组件30包括：第一激光器31、第二激光器32和第三激光器33。第一激光器31、第二激光器32和第三激光器33均位于所述固定座20远离所述直线驱动机构10的一侧。这样可形成三种镭雕图案，在后续测量镭雕图案时，还可以通过取偏移量的算术均值来确定导向装置的整体偏移情况。
48.参考图4，在一些实施例中，测量装置60包括：第一扫描模块61、第一建模模块62和第一计算模块63。第一扫描模块61被配置为对所述激光受板40上的镭雕图案进行扫描。第一建模模块62与所述第一扫描模块61信号连接，被配置为根据扫描的激光受板40及镭雕图案建立所述激光受板40或镭雕图案的3d模型。第一计算模块63与所述第一建模模块62信号连接，被配置为根据所述激光受板40或镭雕图案的3d模型，计算以所述镭雕图案中的初始点为中心，并以所述镭雕图案中距离所述初始点最远的轮廓点绕所述初始点绘制的圆形的面积，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量，所述初始点为所述激光组件30在运动初始位置投射在所述激光受板40的点。
49.在一些实施例中，第一扫描模块61可包括摄像头、二维或三维激光扫描仪。第一建模模块62和第一计算模块63可通过上位机实现。以初始点为中心，以镭雕图案中距离所述初始点最远的轮廓点到初始点的距离为半径画圆。如果导向装置导向过程中的偏移程度较高，镭雕图案距离初始点最远的轮廓点与初始点的距离则较远，因此通过计算绘出的圆形的面积来表征偏移量，可至少定性地确定导向装置的偏移程度。在另一些实施例中，偏移量也可以直接采用镭雕图案距离初始点最远的轮廓点与初始点的距离进行表征。
50.参考图3和图5，在一些实施例中，测量装置60包括：第二扫描模块64第二建模模块65第二计算模块66。第二扫描模块64，被配置为对所述激光受板40上的第二镭雕图案和第三镭雕图案进行扫描。第二建模模块65与所述第二扫描模块64信号连接，被配置为根据扫描的激光受板40、第二镭雕图案和第三镭雕图案建立所述激光受板40的3d模型、或所述第二镭雕图案和所述第三镭雕图案的3d模型。
51.第二计算模块66与所述第三建模模块信号连接，被配置为根据所述激光受板40的3d模型、或所述第二镭雕图案和所述第三镭雕图案的3d模型，计算以所述第二镭雕图案中的第一初始点为中心，并以所述第二镭雕图案中距离所述第一初始点最远的第一轮廓点绕所述第一初始点绘制的第一圆形的面积，以确定所述第一直线导向件52在导向过程中的偏移量，以及计算以所述第三镭雕图案中的第二初始点为中心，并以所述第三镭雕图案中距离所述第二初始点最远的第二轮廓点绕所述第二初始点绘制的第二圆形的面积，以确定所述第二直线导向件53在导向过程中的偏移量。所述第一初始点为所述第二激光器32在运动初始位置投射在所述激光受板40的点，所述第二初始点为所述第三激光器33在运动初始位置投射在所述激光受板40的点。
52.在一些实施例中，第二扫描模块64可包括摄像头、二维或三维激光扫描仪。第二建模模块65和第二计算模块66可通过上位机实现。以第一初始点、第二初始点为中心，以第二镭雕图案中距离所述第一初始点最远的第一轮廓点到第一初始点的距离为半径，以及以第三镭雕图案中距离所述第二初始点最远的第二轮廓点到第二初始点的距离为半径分别画圆。绘出的圆形大小可至少定性地确定出两侧偏移量的大小关系以及差距。
53.基于前述各实施例的偏移测量设备，本公开还提供了对应的偏移测量方法的实施例。参考图6，在一些实施例中，偏移测量方法包括：步骤s10到步骤s30。在步骤s10中，使所述激光组件30在所述直线驱动机构10处于运动初始位置时发射激光，以使激光在所述激光受板40上形成初始点。
54.在步骤s20中，使所述直线驱动机构10驱动所述导向装置执行直线导向运动，并带动所述固定板和所述激光组件30运动，以便激光在所述导向装置的运动行程中在所述激光受板40上形成镭雕图案。这里可根据导向装置的导向范围来确定导向装置的直线导向运动的行程，直线导向运动的行程可以为所述直线驱动机构10在单向上或往返方向上的部分或全部行程，例如电缸从完全缩回状态向外伸出并伸出到完全伸出状态的单向行程或者全伸再全缩的往返行程，或一部分单向或往返的行程。
55.在步骤s30中，对所述激光受板40上的镭雕图案进行测量，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量。这里的测量可由操作人员手动测量，也可以通过测量装置自动测算出。
56.参考图7，在一些实施例中，步骤s30中对所述激光受板40上的镭雕图案进行测量，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量的步骤可包括：步骤s31到步骤s33。在步骤s31中，对所述激光受板40上的镭雕图案进行扫描。扫描时可对整体的激光受板进行扫描，也可以对激光受板上有镭雕图案的局部进行扫描。
57.在步骤s32中，根据扫描的激光受板40及镭雕图案建立所述激光受板40或镭雕图案的3d模型。在步骤s33中，根据所述激光受板40或镭雕图案的3d模型，计算以所述镭雕图案中的初始点为中心，并以所述镭雕图案中距离所述初始点最远的轮廓点绕所述初始点绘制的圆形的面积，以确定所述导向装置在导向过程中的偏移量。
58.根据前述各实施例的偏移测量方法，本公开提供一种电子设备，包括存储器和处理器，其中：所述存储器，用于保存计算机程序；所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述实施例的偏移测量方法。该处理器可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例给出的偏移测量方法。
59.根据前述各实施例的偏移测量方法，本公开提供一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的偏移测量方法实施例。该可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read
‑
only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
60.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
61.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
62.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。