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检测装置和方法、机器人、电子设备和可读存储介质与流程

2022-11-30 09:25:14 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于应力形变检测技术领域,具体涉及一种检测装置和方法、机器人、电子设备和可读存储介质。


背景技术:

2.相关技术中,机器人运行过程中,无法对动态线束进行实时应力跟踪测量,无法及时获取线束应力形变状态,导致在机器人相关测试中,无法检测出线束超出设计极限的情况。


技术实现要素:

3.本技术实施例的目的是提供一种检测装置和方法、机器人、电子设备和可读存储介质,能够解决机器人运行过程中,无法对动态线束进行实时应力跟踪测量,无法及时获取线束应力形变状态,导致在机器人相关测试中,无法检测出线束超出设计极限的情况的问题。
4.第一方面,本技术实施例提供了一种线束应力形变检测装置,包括光源、线束、光纤光栅模块、光电转换模块、数据处理模块和应力形变检测模块。光源用于连接光纤光栅模块。线束设有至少一个测量点。光纤光栅模块包括至少一个光栅,光栅固定于测量点。光电转换模块用于将光纤光栅模块输出的光信号转换为电信号。数据处理模块用于对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的目标特征值。应力形变检测模块用于根据每个测量点的目标特征值,获取线束的应力形变情况。
5.第二方面,本技术实施例提供了一种线束应力形变检测方法,包括控制光源发射光线;接收光纤光栅模块输出的光信号,将光信号转换为电信号;对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的目标特征值;根据每个测量点的目标特征值,获取线束的应力形变情况。
6.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,存储器存储可在处理器上运行的程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第一方面的线束应力形变检测方法的步骤。
7.第四方面,本技术实施例提供了一种可读存储介质,可读存储介质上存储程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如第一方面的线束应力形变检测方法的步骤。
8.本实施例中,通过光纤光栅模块测量线束的测量点处的目标特征值,为动态线束测试验证过程提供了实测方式,可以及时检测到线束的应力形变情况。
附图说明
9.图1示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之一;
10.图2示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之二;
11.图3示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之三;
12.图4示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之四;
13.图5示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之一;
14.图6示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之二;
15.图7示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之三;
16.图8示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之四;
17.图9示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之五;
18.图10示出了本技术实施例提供的电子设备的结构框图;
19.图11示出了本技术实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
20.其中,图1至图11中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
21.100:线束应力形变检测装置;200:光源;300:线束;310:测量点;320:线缆;400:光纤光栅模块;410:光栅;500:光电转换模块;600:数据处理模块;610:采样模块;620:预处理模块;622:滤波模块;624:去敏模块;630:转换模块;640:标定模块;650:补偿模块;700:应力形变检测模块;800:线束应力形变检测装置;810:控制模块;820:转换模块;830:处理模块;840:获取模块;1000:电子设备;1002:处理器;1004:存储器;1100:电子设备;1101:射频单元;1102:网络模块;1103:音频输出单元;1104:输入单元;11041:图形处理器;11042:麦克风;1105:传感器;1106:显示单元;11061:显示面板;1107:用户输入单元;11071:触控面板;11072:其他输入设备;1108:接口单元;1109:存储器;1110:处理器。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
23.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
24.下面结合附图1至图11,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的检测装置和方法、机器人、电子设备和可读存储介质进行详细地说明。
25.在本技术实施例提供了一种线束应力形变检测方法,图1示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之一,如图1所示,线束应力形变检测装置100,包括光源200、线束300、光纤光栅模块400、光电转换模块500、数据处理模块600和应力形变检测模块700。光源200用于连接光纤光栅模块400。线束300设有至少一个测量点310。光纤光栅模块400包括至少一个光栅410,光栅410固定于测量点310。光电转换模块500用于将光纤光栅模块400输出的光信号转换为电信号。数据处理模块600用于对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点310的目标特征值。应力形变检测模块700用于根据每个测量点310的目标特征值,获取线束的应力形变情况。
26.本实施例中,光源200用于发射激光,激光进入光纤光栅模块400,光源200频带范
围宽,不受电磁场干扰。
27.本实施例中,光纤光栅模块400主要是通过外界物理参量对光纤bragg波长(布拉格波长)的调制来获取传感信息。其具体表现为:温度、应变和应力的变化会引起光栅410的栅距和折射率的变化,从而使光栅410的反射和透射谱发生变化。通过检测光纤光栅模块400的光纤光栅反射谱或透射谱的变化,即可获得相应的温度、应变和压力信息。
28.本实施例中,线束300即为需要进行线束应力形变检测的线束,线束300可以位于机器人内,随着机器人的运动,线束300也会进行运动,在机器人运行过程中,相关技术缺乏手段对动态线束进行实时应力跟踪测量,在线束折弯、扭曲等工况下,无法及时对超出设计极限的线束运动进行识别。本实施例在线束300的测量点处设置光栅410,通过光栅410可以反映出线束300所受应力的变化。
29.本实施例中,光电转换模块500将光纤光栅模块400输出的光信号转换为电信号,数据处理模块600根据电信号获取目标特征值,应力形变检测模块700根据目标特征值,得到线束300的应力形变情况,通过应用光纤光栅模块400,可以解决线束300运动过程中的实时应力测量问题,为动态线束实时应力应变等参量变化提供检测手段。
30.本实施例中,目标特征值可以为应力值或者电压值,在进行检测之间,需要建立目标特征值与线束应力形变情况的关系,进而可以通过目标特征值获取得到线束应力形变情况。
31.本实施例中,线束应力形变情况可以包括各种工况下线束的形变情况,举例而言,可以为折弯,扭曲或任意角度等形变情况。
32.本实施例中,在获取线束的应力形变情况后,针对需要预警的应力形变,可以进行预警,举例而言,预警的方式可以包括声音、图像等方式。
33.本实施例中,通过光纤光栅模块400测量线束300的测量点310处的目标特征值,为动态线束测试验证过程提供了实测方式,可以及时检测到线束的应力形变情况。
34.在本技术的一些实施例中,图2示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之二,如图2所示,数据处理模块600包括采样模块610、预处理模块620、转换模块630和标定模块640。采样模块610用于对光电转换模块500输出的电信号进行采样,得到第一信号。预处理模块620用于对第一信号进行预处理,得到第二信号。转换模块630用于将第二信号转换为数字信号,得到检测数据。标定模块640用于对检测数据进行标定转换,得到每个测量点310的目标特征值。
35.本实施例中,采样模块610采集第一信号,第一信号为模拟信号,针对模拟信号,通过预处理模块620进行预处理,得到处理后的第二信号,对第一信号进行预处理,可以抑制干扰,降低噪声,使得第二信号具有更好的精度。转换模块630将模拟信号,转换为数字信号,通过对数字信号的标定,最终得到每个测量点位的目标特征值。
36.本实施例通过对检测数据进行标定,得到每个测量点的目标特征值,在进行检测之前,需要建立检测数据与目标特征值之间的关系,进而可以通过检测数据得到目标特征值。
37.本实施例中,通过将检测数据与目标特征值进行对应,可以明确测量点处的电压值或应力值,为后续得到线束的应力形变情况提供基础。
38.在本技术的一些实施例中,图3示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装
置的结构框图之三,如图3所示,数据处理模块600还包括补偿模块650。补偿模块650用于在电信号低于预设阈值时,对电信号进行补偿。
39.本实施例中,如果光源200发射的激光在光纤光栅模块400中传输时,受到影响,会导致光电转换模块500得到的电信号过低,无法进行检测,在这种情况下,当电信号低于预设阈值时,通过补偿模块650对电信号进行补偿,便于后续数据处理模块600对电信号进行数据处理。
40.在本技术的一些实施例中,图4示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之四,如图4所示,预处理模块620包括滤波模块622和去敏模块624。滤波模块622用于对第一信号进行滤波处理,得到滤波后的第一信号。去敏模块624用于对滤波后的第一信号进行去敏处理,得到第二信号。
41.本实施例中,对于采样模块610采集到的第一信号,进行滤波,将第一信号中有用的信号与噪声分离,提高第一信号的抗干扰性及信噪比。
42.本实施例中,对于滤波后的第一信号进行去敏,提升滤波后的第一信号的精度。
43.在本技术的一些实施例中,线束300与光纤光栅模块400为管状封装。
44.本实施例中,一个光栅410固定于线束300的一个测量点310处光栅410与测量点310一一对应,将光纤光栅模块400与线束300进行线束封装,形成管状封装(即最终形成线缆320),管状封装尤其适用于线束测量场景,光栅410可以完全贴合待测的线束300,光纤光栅模块400与线束300形成管状封装,光纤光栅模块400体积小,重量轻,芯径细且柔韧,易于布设,并且可以设置多个光栅410,实现线束300的多点测量。
45.在本技术的一些实施例中,图5示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之一,如图5所示,线束应力形变检测方法,包括:
46.步骤102,控制光源发射光线;
47.步骤104,接收光纤光栅模块输出的光信号,将光信号转换为电信号;
48.步骤106,对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的目标特征值;
49.步骤108,根据每个测量点的目标特征值,获取线束的应力形变情况。
50.本实施例中,光源发射的光线进入光纤光栅模块,光纤光栅模块通过外界物理参量对光纤bragg波长进行调制,当应变和应力发生变化,光栅的栅距和折射率也会发生变化,进而光栅的反射和透射谱发生变化,通过检测光纤光栅模块输出光信号的变化,即可获得相应的应变和压力信息。
51.本实施例中,线束可以位于机器人内,随着机器人的运动,线束也会进行运动,在机器人运行过程中,在线束折弯、扭曲等工况下,无法及时对超出设计极限的线束运动进行识别,导致最终机器人运动时线束出现问题。
52.本实施例中,通过采集光纤光栅模块输出的电信号,在通过电信号获取目标特征值,最终获取线束的应力形变,可以解决线束运动过程中的实时应力测量问题,为动态线束实时应力应变等参量变化提供检测手段。
53.本实施例中,目标特征值可以为应力值或者电压值,在进行检测之间,需要建立目标特征值与线束应力形变情况的关系,进而可以通过目标特征值获取得到线束应力形变情况。
54.本实施例中,线束应力形变情况可以包括各种工况下线束的形变情况,举例而言,
可以为折弯,扭曲或任意角度等形变情况。
55.本实施例中,通过光纤光栅模块测量线束的测量点处的目标特征值,为动态线束测试验证过程提供了实测方式,可以及时检测到线束的应力形变情况。
56.在本技术的一些实施例中,图6示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之二,如图6所示,对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的目标特征值,具体包括:
57.步骤202,对电信号进行采样,得到每个测量点的第一信号;
58.步骤204,对第一信号进行预处理,得到每个测量点的第二信号;
59.步骤206,将第二信号转换为数字信号,得到每个测量点的检测数据;
60.步骤208,对检测数据进行标定转换,得到每个测量点的目标特征值。
61.本实施例中,第一信号为模拟信号,针对模拟信号进行预处理,得到处理后的第二信号,对第一信号进行预处理,可以抑制干扰,降低噪声,使得第二信号具有更好的精度。然后,将模拟信号转换为数字信号,通过对数字信号的标定,最终得到每个测量点位的目标特征值。
62.本实施例通过对检测数据进行标定,得到每个测量点的目标特征值,在进行检测之前,需要建立检测数据与目标特征值之间的关系,进而可以通过检测数据得到目标特征值。
63.本实施例中,通过将检测数据与目标特征值进行对应,可以明确测量点处的电压值或应力值,为后续得到线束的应力形变情况提供基础。
64.在本技术的一些实施例中,对检测数据进行标定转换,得到每个测量点的目标特征值,具体包括:
65.根据每个测量点的检测数据与目标特征值对应关系,获取检测数据对应的目标特征值。
66.本实施例中,对于对存在线束的应力形变情况进行检测时,首先需要获得每个测量点的检测数据,线束发生应力形变时,每个测量点对应的光栅均会受到影响,导致检测到的测量点的电信号发生变化,对电信号进行转换、采集、预处理等步骤,得到检测数据,检测数据可以为电压数据,在进行检测前,需要建立检测数据与目标特征值对应关系,在得到检测数据后,根据预先建立的检测数据与目标特征值对应关系,可以得到目标特征值,目标特征值可以为电压值或应力值等,根据实际情况进行确定。
67.本实施例中,通过检测数据确定目标特征值,方法简单,应用范围广泛,通过得到的目标特征值,为后续得到线束的应力形变情况提供基础。
68.在本技术的一些实施例中,图7示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之三,如图7所示,根据每个测量点的目标特征值,获取线束的应力形变情况,具体包括:
69.步骤302,根据测量点的目标特征值,绘制目标特征值曲线;
70.步骤304,将目标特征值曲线与应力形变特征曲线进行比较,获取线束的应力形变情况。
71.本实施例中,在得到每个测量点的目标特征值后,绘制目标特征值曲线,目标特征值曲线的横坐标可以为离散采样时间,纵坐标可以为目标特征值,目标特征值可以为电压
值或应力值,将得到的目标特征曲线与预先设定的应力形变特征曲线进行比较,即可得到线束的应力形变情况。
72.举例而言,当目标特征值采用应力值时,预先设定不同形变对应的应力值,生成应力形变特征曲线。针对测量点,得到每个测量点的应力值,生成目标特征值曲线,再将目标特征值曲线与应力形变特征曲线进行比较,判断得出应力形变情况。
73.举例而言,当目标特征值采用电压值时,预先设定不同形变对应的电压值,生成应力形变特征曲线。针对测量点,得到每个测量点的电压值,生成目标特征值曲线,再将目标特征值曲线与应力形变特征曲线进行比较,判断得出应力形变情况。
74.在本技术的一些实施例中,图8示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测方法的流程示意图之四,如图8所示,在控制光源发射光线之前,还包括:
75.步骤402,控制线束处于预设的应力形变情况;
76.步骤404,控制光源发射光线;
77.步骤406,接收光纤光栅模块输出的光信号,将光信号转换为电信号;
78.步骤408,对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的检测数据;
79.步骤410,设定检测数据对应的目标特征值;
80.步骤412,建立测量点的检测数据与目标特征值对应关系。
81.本实施例中,在对应力形变进行检测前,建立测量点的检测数据与目标特征值对应关系,可以理解的是,在机器人的运动中,线束可以有多种应力形变情况,针对需要进行检测的多种应力形变情况,首先将线束处于预设的一种应力形变情况,然后控制光源发射光线至光纤光栅模块,采集光纤光栅模块输出电信号,并对电信号进行转换、采用、预处理,得到每个测量点的检测数据,根据实际应用情况设定检测数据对应的目标特征值,目标特征值可以为电压值或应力值,然后建立检测数据与目标特征值对应关系。
82.本实施例中,设定检测数据对应的目标特征值的过程可以通过神经网络算法获取,在前期,通过检测数据与目标特征值对神经网络算法进行特征参数学习,在实际测量的过程中,不断比较,从而得到对应的目标特征值。
83.在本技术的一些实施例中,在控制光源发射光线之前,还包括:
84.根据设定的目标特征值,建立预设的应力形变情况的应力形变特征曲线。
85.本实施例中,根据设定的目标特征值,建立预设的应力形变情况的应力形变特征曲线。通过将得到的目标特征曲线与应力形变特征曲线相比较,可以得到线束的应力形变情况。
86.本技术实施例提供的线束应力形变检测方法,执行主体可以为线束应力形变检测装置。本技术实施例中以线束应力形变检测装置执行线束应力形变检测方法为例,说明本技术实施例提供的线束应力形变检测装置。
87.在本技术的一些实施例中,图9示出了本技术实施例提供的线束应力形变检测装置的结构框图之五,如图9所示,线束应力形变检测装置800,包括控制模块810、转换模块820、处理模块830和获取模块840。控制模块810用于控制光源发射光线。转换模块820用于接收光纤光栅模块输出的光信号,将光信号转换为电信号。处理模块830用于对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的目标特征值。获取模块840用于根据每个测量点的目标特征值,获取线束的应力形变情况。
88.本实施例中,控制模块810控制光源发射的光线进入光纤光栅模块,转换模块820将光纤光栅模块输出的光信号转换为电信号,处理模块830采集电信号,在通过电信号获取目标特征值,获取模块840得到线束的应力形变,本实施例可以解决线束运动过程中的实时应力测量问题,为动态线束实时应力应变等参量变化提供检测手段。
89.本实施例中,目标特征值可以为应力值或者电压值,在进行检测之间,需要建立目标特征值与线束应力形变情况的关系,进而可以通过目标特征值获取得到线束应力形变情况。
90.本实施例中,线束应力形变情况可以包括各种工况下线束的形变情况,举例而言,可以为折弯,扭曲或任意角度等形变情况。
91.本实施例中,通过光纤光栅模块测量线束的测量点处的目标特征值,为动态线束测试验证过程提供了实测方式,可以及时检测到线束的应力形变情况。
92.本技术实施例提供的线束应力形变检测装置100可以实现上述线束应力形变检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
93.本技术实施例中的线束应力形变检测装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(mobile internet device,mid)、增强现实(augmented reality,ar)/虚拟现实(virtual reality,vr)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,pda)等,还可以为服务器、网络附属存储器(network attached storage,nas)、个人计算机(personal computer,pc)、电视机(television,tv)、柜员机或者自助机等,本技术实施例不作具体限定。
94.本技术实施例中的线束应力形变检测装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(android)操作系统,可以为ios操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本技术实施例不作具体限定。
95.本技术实施例提供的线束应力形变检测装置能够实现上述方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
96.可选地,如图10所示,本技术实施例还提供一种电子设备1000,电子设备1000包括处理器1002和存储器1004,存储器1004上存储有可在处理器1002上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器1002执行时实现上述方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
97.需要说明的是,本技术实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备和非移动电子设备。
98.图11为实现本技术实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
99.该电子设备1100包括但不限于:射频单元1101、网络模块1102、音频输出单元1103、输入单元1104、传感器1105、显示单元1106、用户输入单元1107、接口单元1108、存储器1109以及处理器1110等部件。
100.本领域技术人员可以理解,电子设备1100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器1110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现
管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图11中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
101.其中,处理器1110,用于控制光源发射光线;
102.处理器1110,用于接收光纤光栅模块输出的光信号,将光信号转换为电信号;
103.处理器1110,用于对电信号进行采样和预处理,得到每个测量点的目标特征值;
104.处理器1110,用于根据每个测量点的目标特征值,获取线束的应力形变情况。
105.本实施例中,通过光纤光栅模块测量线束的测量点处的目标特征值,为动态线束测试验证过程提供了实测方式,可以及时检测到线束的应力形变情况。
106.本技术实施例提供的处理器1110可以实现上述线束应力形变检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
107.应理解的是,本技术实施例中,输入单元1104可以包括图形处理器(graphics processing unit,gpu)11041和麦克风11042,图形处理器11041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1106可包括显示面板11061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板11061。用户输入单元1107包括触控面板11071以及其他输入设备11072中的至少一种。触控面板11071,也称为触摸屏。触控面板11071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备11072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
108.存储器1109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1109可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器1109可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器1109可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram,ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synch link dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,drram)。本技术实施例中的存储器1109包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
109.处理器1110可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器1110集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1110中。
110.本技术实施例还提供一种可读存储介质,可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述线束应力形变检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
111.其中,处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器rom、随机存取存储器ram、磁碟或者光盘等。
112.本技术实施例另提供了一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行程序或指令,实现上述线束应力形变检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
113.应理解,本技术实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
114.本技术实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述线束应力形变检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
115.本技术实施例提供一种机器人,包括如上述实施例中任一项的线束应力形变检测装置,实现上述线束应力形变检测装置实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
116.本实施例中,通过光纤光栅模块测量线束的测量点处的目标特征值,为动态线束测试验证过程提供了实测方式,可以及时检测到线束的应力形变情况。
117.具体实施例:
118.相关技术中,在机器人运行过程中,缺乏手段对动态线束做实时应力跟踪测量,在线束折弯,扭曲等工况下无法及时对超出设计极限的线束运动进行检测和预警。
119.如图1所示,本实施例的线束应力形变检测装置100,包括光源200、线束300、光纤光栅模块400、光电转换模块500、数据处理模块600和应力形变检测模块700。其中,光源200特点为频带范围宽,不受电磁场干扰;光纤光栅传感器(光纤光栅模块400)以线束形式做管状封装,内部集成多套光栅410,固定于待测线束300多处特征部位(测量点),用于监测线束应变,通过标定转换,转化为应力值;光电转换模块500将光信号转换为电信号,以使采样模块610进行数据读取;数据处理模块600对电信号进行滤波,去敏,目标特征值标定,补偿,a/d转换等处理。应力形变检测模块700根据目标特征值,得到线束的应力形变情况。
120.本实施例中,在产品加工阶段,将光纤光栅传感器(光纤光栅模块400)与待测线束(线束300)同时集成与线缆320内,将光栅410并于各待测位置(测量点310)进行固定。当光源200接通时,大功率光源提供的光信号,通过光纤通路传导至光电转换模块500。在此过程中,当待测线束受力发生形变时,同时也会导致光栅410的物理形变,从而改变光线的波长,此变化被数据处理模块600检测,形成采样数据,进行处理。
121.本实施例的应变检测的具体原理为:bragg光栅可将其传输的一个导模耦合到另一个沿相反方向传输的导模而形成窄带反射,其反射波长与光栅周期相关。当线束受力变形时,其对应位置的光栅周期及折射率发生改变,由此导致了通过该光栅的光源反射波长的变化,从而使线束应力变化体现为可测量的电信号。
122.本实施例中,数据处理模块600需要通过对大量不同工况下的线束应力变化进行采样,通过滤波去敏等手段形成检测数据,进而得到目标特征值。通过对目标特征值的拟合形成目标特征值曲线或算式。
123.本实施例针对应力形变进行测量,在测量前,需要构建神经网络算法,通过神经网络算法进行特征参数的学习,在实际测量的过程中,不断比较,进而得到测量点检测数据对
应的目标特征值。
124.本实施例应用光纤光栅传感器(光纤光栅模块400)进行应力测量,可以解决线束运动过程中的实时应力测量问题,为动态线束实时应力应变等参量变化提供检测手段,其具有抗电磁干扰,抗环境干扰,耐腐蚀性强,电绝缘良好,传输损耗小等特点。
125.本实施例尤其适用于线束测量场景,光纤光栅传感器可以集成多个光栅并进行线束封装,可以完全贴合待测线束,而且体积小,重量轻,芯径细且柔韧,易于布设,多点测量。
126.本实施例针对机器人本体线束应力测量,通过开创光纤光栅传感器新的场景应用解决了当前动态线束测试验证过程中的实测手段不足的问题。
127.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
128.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例的方法。
129.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。
再多了解一些

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