触摸屏移动终端的机器人智能测试方法研究

摘要

智能手机、平板电脑、智能电视等触摸屏移动终端的出货量不断增长带动着测试市场、测试需求的快速增长。目前触摸屏移动终端的测试仍以人工测试为主，测试成本高、效率低，已不再具有优势。尽管多数代工厂引入了测试专机，仅限于专项测试，测试对象型号固定，且还需要辅以人工来分析测试结果。如何提高触摸屏移动终端测试的自动化与智能化程度成了当务之急。在这一产业背景下，本文提出了触摸屏移动终端的机器人智能测试方法，通过触摸示教再现和视觉引导方式控制机器人进行测试作业，并采用图像匹配技术实现测试结果的校验分析。主要工作与成果如下:
　　首先，首次提出了机器人的智能式触摸示教方法。采用摄像头实时捕捉测试对象的界面，传输至触摸屏式示教终端，用户操作示教终端上的对象图像界面完成测试动作的示教，触摸动作经自动识别和处理后，解析为具体的机器人动作指令，最终再现执行测试动作。核心技术包括触摸示教数据的获取、解析方法，包括触摸坐标、动作类型、速度和时间等信息的获取。与传统示教再现方法相比，这种示教方法直观易学，避免了复杂的机器人语言程序编写。
　　其次，建立了Eye-to-hand机器人视觉引导系统模型。设计了示教中视觉引导系统的方案，建立了基于两点的2D视觉引导手眼标定模型，实现了触摸屏、机器人、测试对象坐标系之间的变换，该模型构成了机器人定位和示教的控制基础。
　　然后，给出了测试结果的分析校验方法。示教模式下用摄像机抓拍测试结果作为模板图像，测试再现时抓拍测试结果图像作为待匹配图像，采用SIFT(Scale InvariantFeature Transform，尺度旋转不变)算法实现模板图像和待匹配图像的特征匹配，代替“人眼”对测试结果自动校验分析。
　　最后，为实现、验证提出的机器人智能测试原理方法，设计开发了触摸屏手机的测试软件平台，并采用PA10-6CE机器人、摄像机以及工作台等硬件设备搭建了一个测试样机系统。以红米手机HM1为对象，进行了常规功能测试。实验结果表明，提出的智能测试方法能够有效测试触摸屏手机。该方法将可进一步推广到其他触摸屏终端的测试中。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的主要工作和组织结构

第二章 触摸屏移动终端的机器人智能测试原理框架研究

2．1 基于机器人的智能测试框架设计

2．2 视觉引导原理研究

2．3 机器人触摸示教和再现原理研究

2．4 溯试结果的校验方法研究

2．5 本章小结

第三章 智能测试机器人的关键技术研究

3．1 触摸示教与再现方法研究

3．2 触摸示教数据的获取与存储

3．2．1 触摸示教数据的获取

3．2．2 触摸示教数据的存储

3．3 机器人的视觉引导方法研究

3．3．1 摄像机成像模型

3．3．2 视觉引导系统标定

3．4 视觉引导系统标定实验

3．5 本章小结

第四章 测试结果的校验方法研究

4．1 测试结果的存储

4．2 测试结果的预处理

4．2．1 测试结果的灰度化处理

4．2．2 测试结果的二值化处理

4．3 目标区域的提取

4．4 测试结果的匹配校验

4．4．1 SIFT算法的原理

4．4．2 SIFT算法的实现过程

4．4．3 SIFF特征点的匹配

4．4．4 实验结果与分析

4．5 本章小结

第五章 触摸屏手机的机器人智能测试方法的实现与验证

5．1 PA10-6CE机器人的运动模型建立

5．1．1 PA10-6CE机器人坐标系的建立

5．1．2 PA10-6CE机器人运动学正解

5．1．3 PA10-6CE机器人运动学逆解

5．2 测试软件平台的开发

5．2．1 测试软件平台的总体设计

5．2．2 摄像机控制模块

5．2．3 触摸示教功能模块

5．2．4 机器人控制模块

5．2．5 测试结果校验模块

5．3 测试系统样机的搭建

5．4 实验验证与分析

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果