運用模型設計的Delta機械臂車用觸控電腦自動化測試系統

演講摘要

車用電腦是市售新車的重要配備。使用者透過觸控面板下達指令,經由車內網路控制車內各種裝置,例如冷氣與音響。為確保產品的可靠度,必須耗費大量人力進行各種情境的測試。車用觸控電腦自動化測試系統可以取代人力,直接辨識畫面出現的圖像種類與位置,如按鈕、滑桿;然後,命令機械臂移動到該位置碰觸或滑動(調整音量)畫面。

同時,自動化系統記錄車用電腦發出的CAN網路控制命令,判斷程式是否正確。所有需要進行的測試項目都可以預先存於主控電腦中,長時間的反覆地執行。整個自動化測試系統以dSPACE 模擬器為核心。它包含觸控面板畫面的影像辨識系統與執行模擬器運動命令的機械臂,以及連結上述裝置的CAN bus網路。我們針對此系統設計一台平行連桿的Delta機械臂系統。在機械設計時就納入model-based設計的精神,結合CAD模型與運動控制軟體設計,估計控制參數以及開發正/逆向運動學的演算法,並在Simmechanics模擬驗證各類運動狀況。我們採用EtherCAT網路的機械臂控制器架構,並加入與模擬器通訊的CAN bus網路。包含模擬、控制、通訊的全部軟體都以Simulink Realtime 開發,最後在一部工業電腦執行。目前此測試系統已經持續運轉二年以上。