一种梯子检测设备着力点定位的方法、系统及设备与流程

本发明属于自动化控制的领域，具体涉及一种梯子检测设备着力点定位的方法、系统及设备。

背景技术：

1、梯子作为日常生活和工业生产中常见的工具，其安全性和耐用性至关重要。为了确保梯子在各种使用场景中的稳定性和可靠性，制造商通常会进行反复的压力测试，以验证梯子在承受不同负载时的性能表现。在现有技术中，梯子的压力测试通常通过施加垂直压力的方法进行，重点测试梯子各个关键部位的受力情况。然而，现有的检测方法在着力点定位以及测试精度方面存在诸多不足。例如在公开号为cn201974290u的专利文献公开了一种梯子承压力测试装置，检测设备难以精确找到梯子的最优着力点。由于梯子结构的复杂性和不同材质的力学特性，施压点的微小偏差可能导致测试结果不准确，甚至在施压过程中对梯子造成不可逆的损坏，尤其是当压力过大时，脆弱的新产品模型容易被压坏。在传统方法中，寻找着力点时过度依赖手工调整，测试过程需要技术人员根据经验反复尝试，这不仅影响了测试效率，还增加了产品损坏的风险。现有的梯子测试设备通常是通过机械方式对梯子施压，并手动测量力、位移等参数。这种方法的实时性较差，难以在压力施加的过程中及时检测和纠正施力中的问题。当施加的压力过大或着力点偏移时，往往难以及时发现，最终可能导致梯子变形甚至损坏。例如公开号为cn217466191u的专利文献公开了一种新材料梯子承压力测试装置及测试系统，在寻找着力点的过程中，无法通过实时反馈机制对压力进行动态调整，容易出现力不均匀或者力过大情况，使得测试数据不准确，进而影响产品的整体检测质量。由于传统方法需要反复手动调整压力和着力点位置，这使得测试过程非常耗时。同时，人工操作依赖技术人员的经验，效率较低，且容易受到人为因素影响。此外，在进行多轮压力测试时，缺乏自动化的定位与调整手段，进一步增加了测试工作的复杂性。在现有技术中，梯子受压过程中出现的异常情况（如设备故障或操作失误）难以被及时发现。缺乏对垂直力、位移、倾斜角度等数据的综合分析，导致设备在运作异常时无法自动识别问题并进行纠正，增加了设备损坏或检测结果失真的风险。对于检测过程中产生的微小异常，现有设备无法做出及时的反应和调整，可能会导致数据失真，影响测试结果的准确性。传统的梯子压力测试方法在着力点定位不精确、实时监测不足、效率低下以及异常情况识别困难等方面存在明显的技术缺陷。这些不足不仅导致了梯子检测效率低下、成本增加，还容易引发产品损坏的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种梯子检测设备着力点定位的方法、系统及设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种梯子检测设备着力点定位的方法，所述方法包括以下步骤：

3、在气缸与梯子接触的着力点处，用于实时测量气缸施加的垂直力数据；

4、在气缸和梯子之间，实时监测气缸的位移数据；

5、在梯子受力的部位，实时测量梯子在受力后产生的应变数据；

6、通过在梯子的各个支撑点处测量，实时获取梯子的倾斜角度数据；

7、根据垂直力数据与应变数据在时间方向上的增长趋势，监测出梯子的受压转折点；

8、在所述受压转折点后，通过继续对梯子进行监测其中垂直力数据与位移数据的关系、垂直力数据与倾斜角度数据的关系以及位移数据与倾斜角度数据的关系，识别出异常，以纠正异常并令继续测试。

9、进一步地，其中，通过多轴力传感器用于实时测量气缸施加的垂直力，所述多轴力传感器安装在气缸与梯子接触的着力点处。

10、进一步地，其中，通过线性位移传感器用于通过测量气缸移动的距离，所述线性位移传感器安装在气缸和梯子之间。

11、进一步地，其中，通过应变片传感器用于测量梯子在受力后产生的应力和/或应变的数值，所述应变片传感器粘贴在梯子受力的包括踏棍和/或踏板的关键部位上，所述应变片传感器能够通过测量梯子材料的变形来计算应力分布；通过角度传感器用于测量梯子在不平整表面上的倾斜角度，所述角度传感器安装在梯子的各个支撑点处。

12、进一步地，根据垂直力数据与应变数据在时间方向上的增长趋势，监测出梯子的受压转折点方法为：计算梯子上垂直力数据随时间的二阶导数，计算在时间t时应变数据随时间的二阶导数，再在垂直力的二阶导数和应变的二阶导数中选择较小的值作为转折点的信号，当所述转折点的信号的数值减缓或停止增长的时刻为所述受压转折点。

13、进一步地，根据垂直力数据与应变数据在时间方向上的增长趋势，监测出梯子的受压转折点方法或者为：

14、获取当前时刻对应的垂直力数据的数值为实时垂直力数值，获取当前时刻对应的应变数据的数值为实时应变数值；计算在当前时刻之前的各个采样时刻的垂直力数据的数值的算数平均数为先时垂直力均值，计算在当前时刻之前的各个采样时刻的应变数据的数值的算数平均数为先时应变均值；实时垂直力数值与先时垂直力均值之间的差值作为先时垂直力距离，实时应变数值与先时应变均值之间的差值作为先时应变距离，以先时垂直力距离的指数化值相对于先时垂直力均值的指数化值所得的比例为先时垂直力趋势，以先时应变距离相对于先时应变均值所得的比例为先时应变趋势；根据所述先时垂直力趋势和所述先时应变趋势，监测出梯子的受压转折点。

15、进一步地，其中，在所述受压转折点后，通过继续对梯子进行监测其中垂直力数据与位移数据的关系、垂直力数据与倾斜角度数据的关系以及位移数据与倾斜角度数据的关系，识别出异常，具体方法为：

16、在受压转折点后，使用滑动时间窗口采样；

17、以每个滑动时间窗口内各采样时刻对应的垂直力数据的数值按时间顺序组成的数组作为该滑动时间窗口的垂直力数据，以每个滑动时间窗口内各采样时刻对应的位移数据的数值按时间顺序组成的数组作为该滑动时间窗口的位移数据，以每个滑动时间窗口内各采样时刻对应的倾斜角度数据的数值按时间顺序组成的数组作为该滑动时间窗口的倾斜角度数据；

18、监测多个滑动时间窗口的垂直力数据、位移数据与倾斜角度数据，若垂直力数据与位移数据的数值关系、垂直力数据与倾斜角度数据的数值关系随时间越来越接近，且位移数据与倾斜角度数据的数值关系随时间越来越偏离，则判断梯子的状态存在异常。

19、本发明还提供了一种梯子检测设备着力点定位的系统，所述一种梯子检测设备着力点定位的系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种梯子检测设备着力点定位的方法中的步骤，所述一种梯子检测设备着力点定位的系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

20、数据获取单元，用于：在气缸与梯子接触的着力点处，用于实时测量气缸施加的垂直力数据；在气缸和梯子之间，实时监测气缸的位移数据；在梯子受力的部位，实时测量梯子在受力后产生的应变数据；通过在梯子的各个支撑点处测量，实时获取梯子的倾斜角度数据；

21、转折点监测单元，用于根据垂直力数据与应变数据在时间方向上的增长趋势，监测出梯子的受压转折点；

22、异常识别单元，用于在所述受压转折点后，通过继续对梯子进行监测其中垂直力数据与位移数据的关系、垂直力数据与倾斜角度数据的关系以及位移数据与倾斜角度数据的关系，识别出异常，以纠正异常并令继续测试。

23、对应地，本发明还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品：

24、一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述一种梯子检测设备着力点定位的方法以及其中各项步骤的方法。

25、一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行所述一种梯子检测设备着力点定位的方法以及其中各项步骤的方法。

26、一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现所述一种梯子检测设备着力点定位的方法以及其中各项步骤的方法。

27、本发明的有益效果为：本发明提供了一种梯子检测设备着力点定位的方法、系统及设备，为了解决寻找着力点过程中铝合金梯子易损问题，确保持久耐用的测试过程，在梯子检测中帮助设备实现着力点定位。传统的压力测试方法在寻找着力点过程中容易施加过大的力，导致梯子或其模型损坏，尤其是在新产品开发阶段，脆弱的模型更加易损。本发明所述方法通过实时监测气缸施加的垂直力、位移和应变数据，本方法能够防止力突然过大，从而保护梯子和模型不受损坏，提高了测试的安全性和可靠性。着力点定位过程繁琐且耗时，手动检测容易产生误差，影响测试结果的准确性和测试效率。传统的梯子着力点寻找过程耗时，且需要技术人员反复手动调整，极大增加了测试周期和人力成本。而检测过程中由于设备故障或操作失误可能导致数据异常，传统方法难以及时发现和纠正，导致测试不准确或产品损坏。而通过垂直力、位移、倾斜角度等物理量的相关性分析，本方法能够及时检测出设备异常或操作问题，并发出预警信号，确保检测过程的稳定性和一致性。