[發明專利]基于機械臂的天線測試方法及測試控制系統

在審

• 申請號: 202210093806.4
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114545099A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 馬天野;張金平;鄧曄;李斌;胡嘯;李曉峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10;B25J9/16
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 熊敏敏;高嬌陽

1.一種基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，包括：

預設掃描范圍及掃描面，粗掃確定掃描中心位置：在預設的掃描面的掃描范圍內，從初始位置開始進行掃描，并記錄幅度和相位數值；若依據所述幅度和相位數值以及預設的相位中心判斷標準能夠判斷相位中心的位置，則移動機械臂至該位置；若無法判斷，則擴大掃描范圍；直至新的相位中心位置滿足預設的相位中心判斷標準；

調整掃描范圍，生成回形掃描路徑：根據上一步驟中所記錄的幅度和相位數值，通過與預設的掃描范圍條件對比，預估掃描范圍；沿所述預估的掃描范圍的邊界掃描一周，若在此掃描一周的過程中讀取的幅度和相位滿足預設的掃描范圍條件，向外擴展掃描區域，沿新的掃描區域邊界掃描一周，直至讀取的幅度和相位低于預設的掃描范圍條件，得到一個封閉區域；生成一個能夠覆蓋所述封閉區域的矩形掃描范圍，作為正式的掃描范圍；根據所述矩形掃描范圍，自動生成回形掃描路徑；

沿預先確定的回形掃描路徑掃描。

2.根據權利要求1所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，所述預設掃描范圍及掃描面，粗掃確定掃描中心位置包括：

(1)預設掃描范圍及掃描面；(2)在預設的掃描面的掃描范圍內，從初始位置開始沿第一軸方向進行一維掃描，并記錄幅度和相位的讀數；(3)若掃描依據預設的相位中心判斷標準足夠判斷第一軸方向上相位中心的位置，則移動機械臂至該位置；若無法判斷，則擴大沿該軸方向上的掃描范圍；(4)從第一軸方向上相位中心的位置開始沿第二軸方向重復步驟(2)～(3)，得到滿足預設的相位中心判斷標準的相位中心位置，作為初始相位中心位置；(5)若機械臂初始位置與初始相位中心位置的距離小于預設的距離，則將初始相位中心位置為相位中心位置，否則用將初始相位中心位置作為新的初始位置，重復步驟(2)～(4)，尋找新的相位中心位置。

3.根據權利要求1所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，還包括：

所述調整掃描范圍，生成回形掃描路徑步驟中，還包括生成校準線；

在所述沿預先確定的回形掃描路徑掃描之前，沿校準線進行預掃描，并記錄相應的幅度和相位數值；

在所述沿預先確定的回形掃描路徑掃描步驟中，當經過校準線時，將讀取的幅度和相位數值與預掃描時讀取的相應數據進行對比，當誤差超過設定范圍時，在掃描范圍之內調整探頭方位，根據預設的要求，選擇誤差較小且調整距離小的點繼續掃描。

4.根據權利要求3所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，所述校準線為由所述相位中心位置與所述回形掃描路徑中拐角位置相連形成的直線。

5.根據權利要求3所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，所述校準線為從所述相位中心位置沿某一軸向向外延伸的直線。

6.根據權利要求3所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，還包括：

在掃描過程中，根據之前數個掃描點所采得的幅度和相位的值，在預設范圍內調整掃描步進的長度。

7.根據權利要求6所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，所訴在預設范圍內調整掃描步進的長度包括：如果當前掃描點位于所述之前數個掃描點所采得的幅度和相位相應的數值曲線變化較為平穩的區間，或幅度低于一定閾值的區間，增大掃描步進的長度。

8.根據權利要求1所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，還包括：

每一次步進運動之前，預判多軸機械臂陷入奇異點的可能性，如果存在陷入奇異點的風險，則調整掃描方式，避免機械臂陷入奇異點。

9.根據權利要求8所述的基于機械臂的天線測試方法，其特征在于，所述調整掃描方式包括調整機械臂的姿態，或者局部修改掃描步進和移動路徑。

10.一種基于機械臂的天線測試控制系統，其特征在于，包括多軸機械臂、測試探頭、測試控制模塊和矢量網絡分析儀；

待測天線和所述測試探頭分別與所述矢量網絡分析儀的兩個射頻信號通道相連；

所述矢量網絡分析儀與所述測試控制模塊相連，將采得的幅度和相位數據實時提供給測試控制模塊；

所述測試控制模塊根據來自矢量網絡分析儀的幅度和相位信息，和來自多軸機械臂的伺服系統提供的位置信息和機械臂關節狀態信息，控制所述多軸機械臂根據1至9任一所述的基于機械臂的天線測試方法進行掃描。