中汽中心工程院從德國(guó)引進(jìn)高自由度六軸機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)，構(gòu)建了汽車內(nèi)飾件操作力測(cè)試系統(tǒng)可對(duì)汽車按鈕、翹板、旋鈕、撥桿等類型開關(guān)進(jìn)行力、位移曲線的測(cè)量，還可對(duì)出風(fēng)口撥片開關(guān)、撥片剛度以及其它內(nèi)飾件剛度進(jìn)行測(cè)量。該測(cè)試系統(tǒng)具有測(cè)量范圍廣、精度高、再現(xiàn)性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?yàn)槠髽I(yè)相關(guān)零部件研發(fā)與分析、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善、對(duì)標(biāo)研究、產(chǎn)品質(zhì)量控制與提升等環(huán)節(jié)提供可靠的客觀數(shù)據(jù)支持。其測(cè)量數(shù)據(jù)的分析還可與主觀評(píng)價(jià)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車相關(guān)性能更為準(zhǔn)確，全面的把控與評(píng)價(jià)，助力于企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)部操作件觸感及品質(zhì)的提升。


圖1 汽車內(nèi)飾件操作力測(cè)試系統(tǒng)價(jià)值鏈


圖2 操作力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)

測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

1)機(jī)器人臂展：713mm
2)機(jī)器人最大移動(dòng)速度：9300mm/s
3)機(jī)器人重復(fù)定位精度：±0.02mm
4)力傳感器測(cè)量范圍：力：0-240N 扭矩：0-5Nm
5)力傳感器精度：最小力精度：0.025N 最小扭矩精度：0.00075Nm

測(cè)試能力：

1.按鈕開關(guān)操作力測(cè)量：

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)按鈕開關(guān)的操作力進(jìn)行測(cè)量。使用觸覺(jué)工具沿按鈕運(yùn)動(dòng)行程方向按壓，測(cè)得力/位移曲線，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊分析獲得峰值行程感、峰谷行程感、力感、檔位感和回彈力感等數(shù)據(jù)。


圖3 按鈕操作力測(cè)量狀態(tài)

我們的優(yōu)勢(shì)：

·  高自由度六軸機(jī)器人通過(guò)基準(zhǔn)定位可完全按照按鈕運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果更加精準(zhǔn)。

·  完整的數(shù)據(jù)采集分析模塊可為按鈕的使用手感提升提供更全面直觀的數(shù)據(jù)支持。

圖4 按鍵力-位移曲線

2.旋鈕開關(guān)操作力測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)旋鈕開關(guān)的操作力進(jìn)行測(cè)量。配備不同尺寸夾爪實(shí)現(xiàn)多種直徑旋鈕旋轉(zhuǎn)力/位移曲線測(cè)量，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊分析得到旋轉(zhuǎn)扭矩峰值及峰值偏差等數(shù)據(jù)，為旋鈕操作手感評(píng)價(jià)提供可靠的客觀數(shù)據(jù)。


圖5 旋鈕操作力測(cè)量狀態(tài)

我們的優(yōu)勢(shì)：

·  通過(guò)基準(zhǔn)定位，傳感器校準(zhǔn)及重力補(bǔ)償?shù)确绞綔?zhǔn)確找到各類型旋鈕的旋轉(zhuǎn)軸，保證測(cè)量結(jié)果的精確性。

·  高自由度機(jī)器人可以對(duì)不同行程范圍的旋鈕進(jìn)行測(cè)量，保證了測(cè)量結(jié)果的完整性。

·  可測(cè)量具有四方向撥動(dòng)功能類型的旋鈕。


圖6 旋鈕力矩-角度曲線

3.旋鈕框量測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)旋鈕框量進(jìn)行測(cè)量。使用觸覺(jué)工具對(duì)旋鈕進(jìn)行多角度的框量測(cè)量，從而獲得旋鈕徑向框量雷達(dá)圖。多種尺寸的觸覺(jué)工具可以對(duì)不同尺寸的旋鈕進(jìn)行更準(zhǔn)確地框量測(cè)量，直接生成框量雷達(dá)圖，使測(cè)量數(shù)據(jù)更加直觀。


圖7 旋鈕框量測(cè)量狀態(tài)


圖8 旋鈕框量雷達(dá)圖

4.升降器開關(guān)操作力測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)升降器開關(guān)的操作力進(jìn)行測(cè)量。首先使用觸覺(jué)工具模擬人手操作升降器開關(guān)時(shí)的弧線運(yùn)動(dòng)軌跡，然后沿該運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行操作力測(cè)量，保證測(cè)量結(jié)果的精確性。


圖9 機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)

我們的優(yōu)勢(shì)：

·  利用多點(diǎn)定位法擬合升降器類開關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡，使測(cè)量過(guò)程更為貼近真實(shí)的人手操作動(dòng)作。

·  沿?cái)M合的弧線軌跡測(cè)量全行程操作力的大小，使測(cè)量結(jié)果更為全面精準(zhǔn)。

圖10 升降器扣手力-角度曲線

5.撥桿類開關(guān)操作力測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)撥桿類開關(guān)進(jìn)行測(cè)量，首先通過(guò)視覺(jué)相機(jī)對(duì)撥桿某一特征點(diǎn)跟蹤拍攝獲得撥桿運(yùn)動(dòng)軌跡，再使用觸覺(jué)工具沿該軌跡撥動(dòng)撥桿，并獲取運(yùn)動(dòng)過(guò)程中撥動(dòng)力/位移數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析為撥桿類開關(guān)的操作手感評(píng)價(jià)提供客觀數(shù)據(jù)。


圖11 撥桿類開關(guān)操作力測(cè)量狀態(tài)

我們的優(yōu)勢(shì)：

·  高自由度機(jī)器人及自由組合夾具可完成傳統(tǒng)測(cè)量方法難以做到的撥桿類開關(guān)的操作力測(cè)量。

·  使用視覺(jué)相機(jī)精確記錄撥桿的運(yùn)動(dòng)軌跡，極大地減少了測(cè)量誤差。

·  可對(duì)測(cè)量過(guò)程中撥桿運(yùn)動(dòng)的全行程數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，數(shù)據(jù)更加全面準(zhǔn)確。

圖12 組合開關(guān)撥動(dòng)力-角度曲線

6. 空調(diào)出風(fēng)口舒適度測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)出風(fēng)口撥片水平及垂直方向的操作力進(jìn)行測(cè)量，獲得力/位移曲線。通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)空調(diào)出風(fēng)口撥片和滾輪的操作手感進(jìn)行評(píng)價(jià)。

還可對(duì)汽車空調(diào)出風(fēng)口導(dǎo)風(fēng)板的剛度進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)對(duì)導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)行多點(diǎn)按壓，獲得不同按壓點(diǎn)處的形變量，進(jìn)而評(píng)價(jià)導(dǎo)風(fēng)板質(zhì)感。


圖13 空調(diào)出風(fēng)口撥片操作力測(cè)量狀態(tài)


圖14 出風(fēng)口撥片力-位移曲線

7. 內(nèi)飾剛度測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)內(nèi)飾剛度進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)觸覺(jué)工具對(duì)內(nèi)飾包裹材料進(jìn)行多點(diǎn)按壓，得出在不同測(cè)量點(diǎn)內(nèi)飾包裹材料的剛度，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊的分析對(duì)內(nèi)飾的舒適度及均勻性進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。


圖15 內(nèi)飾剛度測(cè)量狀態(tài)

8. 內(nèi)飾平整度及順滑度測(cè)量

機(jī)器人測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)內(nèi)飾包裹材料平整度及其表面的順滑度進(jìn)行測(cè)量。使用觸覺(jué)工具對(duì)汽車包裹材料表面進(jìn)行多路徑滑移獲得豎直方向（跳動(dòng)力）和水平方向（阻力）的力/位移曲線，通過(guò)分析豎直方向跳動(dòng)力的波動(dòng)范圍和水平方向阻力的大小來(lái)分別評(píng)價(jià)內(nèi)飾的平整度和順滑度。


圖16 內(nèi)飾平整度及順滑度測(cè)量狀態(tài)

中汽中心工程院配備了專用規(guī)范的汽車內(nèi)飾件操作力測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，專業(yè)的工程師團(tuán)隊(duì)，建立了成熟完整的流程規(guī)范體系，具備汽車內(nèi)飾件操作力測(cè)試能力，更多相關(guān)內(nèi)容歡迎來(lái)電或留言咨詢。