专利名称：一种位置误差自动修正方法
技术领域：
本发明涉及误差修正方法领域，尤其涉及ー种位置误差自动修正方法。
背景技术：
目前，电子产品的使用越来越多，而电子产品出现故障吋，往往需要对其中的电路板进行故障诊断。如公开号为“CN 101806857A”的中国专利申请文件公开了ー种电路板在线故障诊断仪，包括有用于进行在线信号处理与故障诊断的上位机和用于为被测电路板提供所需信号井上传测试信息的下位机，上位机与下位机采用串行总线连接和通信。上位机采用便携式笔记本电脑，内装故障诊断专家系统软件，下位机功能包括激励信号的产生控制和测试数据采集与分析推理等，结合故障诊断专家系统进行电路板或元器件的故障诊断。当被测电路板接到下位机的接ロ设备上后，由上位机控制下位机向被测电路板施加各 种激励信号，然后进行响应信号的采集，根据采集结果，启动故障诊断专家系统，将故障定位到可更换元器件，实现对电子元器件的在线故障诊断。由上述内容可知，目前的电路板故障诊断均是通过信号测试装置、信号激励装置、测试探笔对电路板进行故障诊断，但是均需要人工使用测试探笔对目标点进行探測，从而对电路板上的元器件的引脚信号进行数据采集。这种人工使用测试探笔进行测试的方法不但浪费人力，并且还容易出现错误，非常不方便。除此之外，测试探笔的落下点并没有和被测目标点在相同的位置上，会有距离误差的出现，而距离误差的出现会导致故障诊断的结果不精确。
发明内容
本发明的目的是提供ー种位置误差自动修正方法，能够使测试探笔精确地落到被测目标点。本发明可以实现为ー种位置误差自动修正方法，包括以下步骤
(1)、故障诊断测试开发时，测试探笔到达被测目标点时，中央控制单元控制摄像头对以被测目标点为中心的范围内拍摄照片，并自动对拍摄的照片提取所需要的图像特征，然后将提取的图像特征存储在中央控制单元内；重复上述过程，直至完成所有被测目标点的图像特征的提�。�
(2)、故障诊断的过程中，当测试探笔运动到被测目标点附近吋，中央控制单元控制摄像头对被测目标点周围进行现场拍照，并自动对拍摄照片进行图像特征提�。崛〉耐枷裉卣饔氩街�(I)中所存储的图像特征进行特征比对，根据特征比对的差异，由中央控制单元自动计算测试探笔与被测目标点的距离误差ΛΧ、Λ y，中央控制单元向测试探笔的运动机构发出修正误差命令进行误差修正，补偿k △,，使测试探笔精确地运动到被测目标点。所述的图像特征为被测电路板的元器件形状、元器件引脚、连接线形状以及它们之间的相互关系信息。本发明通过机械手或机器人带动测试探笔运动到目标测试点附近吋，当测试探笔落下之前，中央控制单元能够控制摄像头进行拍照，自动计算测试探笔要落下的点与被测目标点的距离误差Λχ，Ay，并自动进行修正，修正后再落下测试探笔，确保测试探笔准确落到被测点，保证测试结果的精确。
图I为本发明中运动机构与测试探笔的结构示意 图2为本发明中测试探笔与被测电路板和摄像头的位置示意图。
具体实施例方式如图I、图2所示，本发明中所述的测试探笔由机械手或机器人带动运动。在需要拍摄照片的时候，中央控制单元发出控制信号使摄像头20拍摄照片，摄像头20根据精度要求不同选用适当像素值。摄像头20与测试探笔4之间有倾斜角度Θ，倾斜角度Θ的目的是保证摄像头20能够正确拍摄到目标点为中心的一定范围而不被测试探笔4遮挡。本发明通过特征比对、计算距离误差、进行误差修正的方法，实现了测试探笔4准确地落到被测目标点40。具体方法步骤如下所述
(I)故障诊断测试开发时，测试探笔到达被测目标点时，中央控制单元控制摄像头对以被测目标点为中心的范围内拍摄照片，并自动对拍摄的照片提取所需要的图像特征，然后将提取的图像特征存储在中央控制单元内；重复上述过程，直至完成所有被测目标点的图像特征的提�。�
(3)、故障诊断的过程中，当测试探笔运动到被测目标点附近吋，中央控制单元控制摄像头对被测目标点周围进行现场拍照，并自动对拍摄照片进行图像特征提�。崛〉耐枷裉卣饔氩街�(2)中所存储的图像特征进行特征比对，根据特征比对的差异，由中央控制单元自动计算测试探笔与被测目标点的距离误差Λχ、Λ y，中央控制单元向测试探笔的运动机构发出修正误差命令进行误差修正，补偿k △,，使测试探笔精确地运动到被测目标点。所述的图像特征为被测电路板的元器件形状、元器件引脚、连接线形状以及它们之间的相互关系信息。如图I所示，是ー种(但不仅限于此种)测试探笔4由机械手带动在X方向、Y方向、Z方向运动的实例。机械手由X向运动机构21、Y向运动机构22、Z向运动机构23构成ー体，X向运动机构21、Y向运动机构22、Z向运动机构23的端部均固定有用来带动运动机构运动的第一伺服电机11、第二伺服电机12和第三伺服电机13，中央控制单元通过伺服控制系统控制第一伺服电机11、第二伺服电机12和第三伺服电机13运动。摄像头20安装在Z向运动机构23上，摄像头20通过USB总线与中央控制单元连接，摄像头20的图像信号输出端与中央控制单元的信号输入端连接，中央控制单元为计算机。其中第一伺服电机11通过转动平动变换装置连接Z向运动机构23，使Z向运动机构23带动探笔在X方向运动；第ニ伺服电机12通过转动转平动装置连接X向运动机构21，使X向运动机构21在Y方向运动；第三伺服电机13通过转动转平动装置连接转接板5，探笔支架3安装在转接板5上，所 述的测试探笔4由探笔支架3固定，探笔的探针露出在探笔支架3的底部，从而使转接板5带动测试探笔4在Z方向运动。因此机械手保证了测试探笔4可在X方向、Y方向、Z方向上运动，测试探笔4的信号输出端与信号传输线9连接。其中本实施例中所述的转动平 动变换装置是把伺服电机的转动转换为直线平动的装置，采用滚珠丝杠完成。以X向运动机构21在Y方向运动为例进行说明第二伺服电机12转动带动Y向运动机构22内部的滚珠丝杠进行旋转，从而带动滚珠丝杠上的螺母进行Y向运动，螺母通过转接板10与X向运动机构21固定连接，从而带动X向运动机构21也进行Y向运动。Z向运动机构23在X方向的运动和转接板5在Z方向的运动原理同上，在此不再赘述。
权利要求
1.一种位置误差自动修正方法，其特征在于包括以下步骤 (1)、在测试开发过程中，测试探笔到达被测目标点时，中央控制单元控制摄像头对以被测目标点为中心的范围内拍摄照片，并自动对拍摄的照片提取所需要的图像特征，然后将提取的图像特征存储在中央控制单元内；重复上述过程，直至完成所有被测目标点的范围内的图像特征的提�。� (2)、故障诊断的过程中，当测试探笔运动到被测目标点附近时，中央控制单元控制摄像头对被测目标点周围进行现场拍照，并自动对拍摄照片进行图像特征提�。崛〉耐枷裉卣饔氩街�(I)中所存储的图像特征进行特征比对，根据特征比对的差异，由中央控制单元自动计算测试探笔与被测目标点的距离误差ΛΧ、Λ y，中央控制单元向测试探笔的运动机构发出修正误差命令进行误差修正，补偿Li、Ay，使测试探笔精确地运动到被测目标点。
2.根据权利要求I所述的位置误差自动修正方法，其特征在于所述的图像特征为被测电路板的元器件形状、元器件引脚、连接线形状以及它们之间的相互关系信息。
全文摘要
本发明公开了一种位置误差自动修正方法，通过中央控制单元控制测试探笔的运动机构带动测试探笔运动到目标测试点，当测试探笔落下之前，中央控制单元能够控制摄像头进行拍照，自动计算测试探笔要落下的点与被测目标点的距离误差Δx，Δy，并自动进行修正，修正后再落下测试探笔，确保测试探笔准确落到被测点，保证测试结果的精确。
文档编号G01R1/067GK102662090SQ20121012160
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者周东方, 林竞羽, 生拥宏, 白栋, 白荣光 申请人:河南正泰信创新基地有限公司
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