CN114812615B - 一种imu批量标定装置、标定方法及标定系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于夹具技术领域，提供了一种IMU批量标定装置、标定方法及标定系统，该标定装置包括：包括母座和多个产品安装条，多个产品安装条安装在母座上；每个产品安装条包括待测IMU产品放置部和数据处理板，待测IMU产品放置部用于并列放置多个待测IMU产品，多个待测IMU产品与数据处理板连接；数据处理板能够通过母座与外部终端连接，数据处理板用于根据外部终端发送的控制指令控制多个待测IMU产品进行标定。本申请能够达到标定时操作简便，标定数量倍数增加的效果。

Description

一种IMU批量标定装置、标定方法及标定系统

技术领域

本申请属于夹具技术领域，特别是涉及一种IMU批量标定装置、标定方法及标定系统。

背景技术

IMU产品的新增长点将是在物联网和人工智能领域，对IMU产品的需求将呈现指数级增长。目前IMU产品生产的瓶颈在标定，标定时采用的设备为带温箱的双轴转台，单个转台的标定能力为100只/天。

现有转台在标定、测试过程中每个产品均需与转台通道互联，转台通道数量较少，单次标定数量少，转台利用率低。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种IMU批量标定装置、标定方法及标定系统，能够达到标定时操作简便，标定数量倍数增加的效果。

本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种IMU批量标定装置，包括：母座和多个产品安装条，所述多个产品安装条安装在所述母座上；每个产品安装条包括待测IMU产品放置部和数据处理板，所述待测IMU产品放置部用于并列放置多个待测IMU产品，所述多个待测IMU产品与所述数据处理板连接；所述数据处理板能够通过所述母座与外部终端连接，所述数据处理板用于根据所述外部终端发送的控制指令控制所述多个待测IMU产品进行标定。

基于第一方面，在一些实施例中，所述母座包括：电路板；多个基座，设置在所述电路板上，用于承载所述多个产品安装条，所述基座与所述产品安装条可拆卸连接；多个弹簧针，设置在所述电路板上，所述数据处理板通过对应的弹簧针与所述电路板连接。

基于第一方面，在一些实施例中，所述基座，包括：

基台，所述基台设置有多个装配槽；每个所述装配槽的底面上开设有第一螺纹孔；所述第一螺纹孔用于将产品安装条固定在基座上；

滑轨，对称设置在所述基台的两侧，用于引导所述产品安装条装配至所述装配槽中；

止动块，设置在所述滑轨下端，用于限定产品安装条向下移动的位置；

固定螺栓，用于与所述第一螺纹孔配合，将所述产品安装条固定在基座上。

基于第一方面，在一些实施例中，所述基台中间设置有通风圆孔；所述基台两侧设有凸台，所述凸台上设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔用于将所述基台固定在电路板上。

基于第一方面，在一些实施例中，每个产品安装条的所述待测IMU产品放置部的数量为两个；每个所述待测IMU产品能够通过连接器与所述数据处理板连接。

基于第一方面，在一些实施例中，所述待测IMU产品放置部包括：第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板相对设置在所述数据处理板的两侧；

多个所述连接器焊接在所述数据处理板上。

基于第一方面，在一些实施例中，所述产品安装条设有第三固定板；

所述第一固定板和第二固定板通过所述第三固定板连接在一起；

所述第三固定板外侧设置有连接块，所述连接块上开设有通孔，所述通孔轴向与所述第三固定板平行；

所述固定螺栓、所述通孔与所述装配槽底面上的第一螺纹孔装配在一起，将两个所述产品安装条固定在所述基座的装配槽上。

基于第一方面，在一些实施例中，所述连接块两侧设置有滑块；所述滑块用于将所述产品安装条与相应的所述滑轨装配。

本申请实施例的第二方面提供了一种IMU批量标定系统，包括外部终端和如第一方面任一实施例所述的IMU批量标定装置，所述IMU批量标定装置与所述外部终端通信连接。

本申请实施例的第三方面提供了一种IMU批量标定方法，基于第二方面所述的IMU批量标定系统实现，所述方法包括：所述数据处理板通过所述母座接收外部终端发送的控制指令，所述控制指令包含一一对应的IMU标号和标定参数，所述IMU标号为多个；所述数据处理板响应所述控制指令，向与各个所述IMU标号对应的待测IMU产品发送对应的标定参数，以使得该待测IMU产品执行对应的标定参数进行标定；所述数据处理板获取各个待测IMU产品发送的标定反馈信息，并将所述标定反馈信息通过所述母座发送给所述外部终端。

可以理解的是，上述第二方面、第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例，通过产品安装条的可扩展设计，由基座、弹簧针、电路板构成的母座一次装配成形，后续生产无需拆装，仅需一次精密安装，能够达到标定时操作简便，标定数量倍数增加的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置的主视图；

图3是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置的左视图；

图4是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置的俯视图；

图5是本申请一实施例提供的母座的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的母座的结构的主视图；

图7是本申请一实施例提供的母座的结构的左视图；

图8是本申请一实施例提供的母座的结构的俯视图；

图9是本申请一实施例提供的产品安装条的结构示意图；

图10是本申请一实施例提供的产品安装条的结构的左视图；

图11是本申请一实施例提供的产品安装条的结构的主视图；

图12是本申请一实施例提供的产品安装条的结构的右视图；

图13是本申请一实施例提供的产品安装条的结构的俯视图；

图14本申请一实施例提供的产品安装条与基座装配的结构示意图；

图15本申请一实施例提供的产品安装条与基座装配的主视图；

图16是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置的通信过程示意图；

图17是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置批量测试原理示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

面对无人驾驶市场的激战，未来IMU产品的新增长点将是在物联网和人工智能领域，对产品的需求将呈现指数级增长。IMU产品生产的瓶颈在标定，标定时采用的设备为带温箱的双轴转台，单个转台的标定能力为100只/天。

现有转台标定、测试过程中遇到的问题：拆装时间长（每个产品均需与转台通道互联）；对台面安装孔损伤大（夹具重，力矩大）；单次标定数量少（转台通道数量22/33），转台利用率低；转台内部温度循环差、产品升降温速率慢；安装精度差，导致标定的产品安装误差较大。

基于上述问题，本申请实施例中一种IMU批量标定装置，该IMU批量标定装置包括：母座和多个产品安装条，多个产品安装条安装在母座上；每个产品安装条包括待测IMU产品放置部和数据处理板，待测IMU产品放置部用于并列放置多个待测IMU产品，多个待测IMU产品与数据处理板连接；数据处理板能够通过母座与外部终端连接，数据处理板用于根据外部终端发送的控制指令控制多个待测IMU产品进行标定。该IMU批量标定装置，能够达到标定时操作简便，标定数量倍数增加的效果。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本申请一实施例提供的IMU批量标定装置的结构示意图，参照图1，该IMU批量标定装置包括母座100和多个产品安装条200，多个产品安装条200安装在母座100上。每个产品安装条200包括待测IMU产品放置部和数据处理板，待测IMU产品放置部用于并列放置多个待测IMU产品400，多个待测IMU产品400与数据处理板连接。数据处理板能够通过母座100与外部终端连接，数据处理板用于根据外部终端发送的控制指令控制多个待测IMU产品400进行标定。

为了能够更清楚表示上述母座100，多个产品安装条200与待测IMU产品400、转台300的关系，如图2、图3和图4所示。

示例性的，母座100始终固定在转台300的台面上。

具体的，母座100包括：电路板110、多个基座120、多个弹簧针130和多个传输接口140。多个基座120设置在电路板110上，用于承载多个产品安装条200，基座120与产品安装条200可拆卸连接。多个弹簧针130设置在电路板110上，数据处理板通过对应的弹簧针130与电路板110连接。多个传输接口140设置在电路板110上，用于将电路板110与外部电路连接，如图5、图6、图7和图8所示。

具体的，基座120，包括：基台121、滑轨122、止动块123和固定螺栓124。基台设置有多个装配槽；每个装配槽的底面上开设有第一螺纹孔；第一螺纹孔用于将产品安装条200固定在基座120上。滑轨122，对称设置在基台121的两侧，用于引导产品安装条装配至装配槽中。止动块123，设置在滑轨122下端，用于限定产品安装条200向下移动的位置。固定螺栓124，用于与第一螺纹孔配合，将产品安装条200固定在基座120上。

具体的，基台121中间设置有通风圆孔；基台两侧设有凸台，凸台上设有第二螺纹孔，该第二螺纹孔用于将基台121固定在电路板110上。

具体的，每个产品安装条200的待测IMU产品放置部的数量为两个，每个待测IMU产品400能够通过连接器250与数据处理板240连接。

其中，产品安装条200，包括：第一固定板210、第二固定板220、第三固定板230、数据处理板240和多个连接器250。待测IMU产品放置部包括第一固定板210和第二固定板220。数据处理板240，设置在第一固定板210和第二固定板220中间；第一固定板210、第二固定板220与数据处理板240通过螺钉连接。多个连接器250，焊接在数据处理板240上，如图9、图10、图11、图12和图13所示。

具体的，第一固定板210和第二固定板220通过第三固定板230连接在一起；第三固定板230外侧设置有连接块260，连接块260上开设有通孔，通孔轴向与第三固定板230平行；固定螺栓124、通孔与装配槽底面上的第一螺纹孔装配在一起，将两个产品安装条200固定在基座120的装配槽上。

示例性的，产品安装条200与另一个产品安装条200通过设置在第三固定板230外侧的连接块260和固定螺栓124固定在基座120的装配槽底面上；两个连接块260通过设置在第三固定板230上的位置不同，实现相互叠放，如图14和图15所示。

具体的，连接块260上设置有滑块270；滑块270用于将产品安装条200与相应的滑轨122装配。

示例性的，产品安装条200的数据处理板240上焊接着10个Molex连接器250；先将待测IMU产品400用螺钉固定在产品安装条200的第一固定板210和第二固定板220上，然后将待测IMU产品400的线端插入Molex连接器250。

示例性的，一次装配成形的母座100通过螺钉安装在转台300上，由基座120、弹簧针130、电路板110构成的母座100通过定位装置固定在转台300台面上，后续生产无需拆装，仅需一次精密安装，保证了产品的一致性。

示例性的，两个产品安装条200的连接块260彼此挤压，随后用M12的紧固螺母将产品安装条200固定在母座100的基座120上。产品安装条200的数据处理板240与电路板110上的弹簧针130接触连接，即完成装配。

示例性的，上述电路板110由多个可以采集数据的电路板拼接而成。

本申请实施例还提供了一种IMU批量标定系统。该系统包括外部终端和如上述任一实施例的IMU批量标定装置，IMU批量标定装置与外部终端通信连接。

示例性的，待测IMU产品400的数据通过Molex连接器250传输到数据处理板240，产品安装条200上的数据处理板240通过弹簧针130与母座100电路板110导通，并通过电路板110上的传输接口140传输到上位机，从而实现数据传输。通信过程如图16所示。

示例性的，传输接口140可以是航插、转台滑环。

本申请实施例还提供了一种IMU批量标定方法，基于第二方面的IMU批量标定系统实现，该标定方法包括：数据处理板240通过母座100接收外部终端发送的控制指令，控制指令包含一一对应的IMU标号和标定参数，IMU标号为多个；数据处理板240响应控制指令，向与各个IMU标号对应的待测IMU产品400发送对应的标定参数，以使得该待测IMU产品400执行对应的标定参数进行标定；数据处理板240获取各个待测IMU产品400发送的标定反馈信息，并将标定反馈信息通过母座100发送给外部终端。

示例性的，如图17所示，待测IMU产品400通过多路选通开关与多路采集板连接；多路采集板上采用单片机控制多路选通开关，轮流选通IMU输出与多路采集板的RS422串行接口连接，对IMU的数据进行轮流采集；多路采集板为上述数据处理板240。上位机进行数据采集，数据采集软件可以与非批量测试数据采集软件相同；通过批量计算软件将数据进行处理，完成参数烧写、测试过程。

示例性的，利用该IMU批量标定装置一次可标定24×20=480个待测IMU产品，约为普通标定装置标定数量的4.8倍。

示例性的，该IMU批量标定装置标定时操作简便，标定时，用M12的螺母将产品安装条200紧固在母座100上即可，母座100上的弹簧针130可将信号连通。基座120上设置有精密滑轨122、止动块123、固定螺栓124，限制了待测产品安装条200的5个自由度，使其仅能在上下方向移动，定位精度高，防错性好。

示例性的，将该IMU批量标定装置比作“楼盘”，产品安装条200比作“楼”，将产品安装条200间的空隙比作“街道”，温箱风扇吹风时，街道与楼之间受“狭管效应”作用，由于基座120上设有通风圆孔，顺风的街道或楼之间的风速将明显增加，形成楼宇风。测试产品能够更快的稳定在指定温度。将本发明的批量标定装置与普通批量标定装置进行对比，如表1所示：

表1 本发明的批量标定装置与普通批量标定装置对比

主要参数	原有装置	改进后装置
			安装数量	100只	480只
装置组装时间	30min	小于5min
			标定后交叉耦合	5min~ 20min内波动	2min~ 9min内波动
装置装配	困难	简单
			升降温速率	上下层差异大	基本一致

示例性的，基座120、产品安装条200的材质为2A12高强度硬铝合金，产品安装条上的连接块260为主要受力零件，材质为TC4钛合金。480只待测IMU产品400装配后约32Kg(转台最大承重40Kg)，即保证了装置的可靠性，又降低了装置重量占比，提高了转台利用率。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种IMU批量标定装置，其特征在于，包括母座和多个产品安装条，所述多个产品安装条安装在所述母座上；

每个产品安装条包括待测IMU产品放置部和数据处理板，所述待测IMU产品放置部包括第一固定板和第二固定板；所述数据处理板，设置在所述第一固定板和所述第二固定板中间；所述第一固定板、所述第二固定板与所述数据处理板通过螺钉连接；

所述待测IMU产品放置部用于并列放置多个待测IMU产品，所述多个待测IMU产品与所述数据处理板连接；

所述数据处理板能够通过所述母座与外部终端连接，所述数据处理板用于根据所述外部终端发送的控制指令控制所述多个待测IMU产品进行标定；

所述母座包括：电路板；

多个基座，设置在所述电路板上，用于承载所述多个产品安装条，所述基座与所述产品安装条可拆卸连接；

多个弹簧针，设置在所述电路板上，所述数据处理板通过对应的所述弹簧针与所述电路板连接；

多个传输接口，设置在所述电路板上，用于将所述电路板与外部电路连接；

所述基座，包括：

基台，所述基台设置有多个装配槽；每个所述装配槽的底面上开设有第一螺纹孔；所述第一螺纹孔用于将所述产品安装条固定在所述基座上；

滑轨，对称设置在所述基台的两侧，用于引导所述产品安装条装配至所述装配槽中；

固定螺栓，用于与所述第一螺纹孔配合，将所述产品安装条固定在所述基座上；

止动块，设置在所述滑轨下端，用于限定所述产品安装条向下移动的位置；

所述基台中间设置有通风圆孔。

2.如权利要求1所述的IMU批量标定装置，其特征在于，所述基台两侧设有凸台，所述凸台上设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔用于将所述基台固定在所述电路板上。

3.如权利要求1所述的IMU批量标定装置，其特征在于，每个产品安装条的所述待测IMU产品放置部的数量为两个；在所述待测IMU产品放置部上放置的每个所述待测IMU产品能够通过连接器与所述数据处理板连接。

4.如权利要求3所述的IMU批量标定装置，其特征在于，所述待测IMU产品放置部包括：第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板相对设置在所述数据处理板的两侧；

多个所述连接器焊接在所述数据处理板上。

5.如权利要求4所述的IMU批量标定装置，其特征在于，所述产品安装条还包括第三固定板；

所述第一固定板和所述第二固定板通过所述第三固定板连接在一起；

所述第三固定板外侧设置有连接块，所述连接块上设有通孔，所述通孔轴向与所述第三固定板平行；

所述固定螺栓、所述通孔与所述装配槽底面上的第一螺纹孔装配在一起，将两个所述产品安装条固定在所述基座的装配槽中。

6.如权利要求5所述的IMU批量标定装置，其特征在于，所述连接块两侧设置有滑块；所述滑块用于将所述产品安装条与相应的所述滑轨装配。

7.一种IMU批量标定系统，其特征在于，包括外部终端和如权利要求1至6任一项所述的IMU批量标定装置，所述IMU批量标定装置与所述外部终端通信连接。

8.一种IMU批量标定方法，其特征在于，基于权利要求7所述的IMU批量标定系统实现，所述方法包括：

所述数据处理板通过所述母座接收外部终端发送的控制指令，所述控制指令包含一一对应的IMU标号和标定参数，所述IMU标号为多个；

所述数据处理板响应所述控制指令，向与各个所述IMU标号对应的待测IMU产品发送对应的标定参数，以使得该待测IMU产品执行对应的标定参数进行标定；

所述数据处理板获取各个待测IMU产品发送的标定反馈信息，并将所述标定反馈信息通过所述母座发送给所述外部终端。

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