机械手 VS ADB：谁是HMI自动化测试中的适配王者？

引言

注意看，这个工程师叫小东，他的同事叫小信。他们就最近的HMI自动化测试项目展开了讨论。

小东：“我觉得在这个测试系统中，使用机械手发送HMI操控指令更好。”

小信：“我认为ADB方案更好。”

两个人各执己见，下面让小编智智带大家一起走进东信创智的HMI自动化测试方案，并从中寻找关于机械手和ADB哪种方案更好的答案吧。

智能座舱及HMI发展简介

随着科学技术的发展及新技术的应用，汽车产业发生了巨大变革。汽车从最初的简单交通工具，逐渐转变为智能化的移动终端。而智能座舱作为汽车智能化发展的重要体现，其形态、功能、人机交互方式等都发生了极大变化，已成为汽车行业的重要发展方向。

提到智能座舱，那一定要从HMI开始说起，因为HMI是座舱智能化发展的基础。HMI（Human Machine Interface），中文译为“人机接口”，也叫“人机交互界面”。它是汽车车载系统与驾驶人、乘客之间进行信息交换的媒介。在汽车智能化发展的背景下，人机交互界面可实现的功能也越来越丰富、越来越复杂，在功能丰富的同时也给智能座舱测试带来很多新的挑战。此外，为了迅速抢占先机，增大市场占有率，产品上市的周期也在缩短。在上市之前保证产品的安全可靠性，是当下智能座舱测试面临的严峻考验。

 智能座舱测试面临的挑战

按照传统的人工测试方法，完成一个完整的HMI人机交互测试，需要大量的时间，且这种方法会受到测试人员的数量、效率等多个维度的影响，已不能适应当前的发展形势。因此，结合当下的测试需求，东信创智推出了高效的HMI人机交互自动化测试方案，可帮助客户快速实现产品验证，助力智能座舱迅猛发展。

HMI多屏人机交互测试内容

智能座舱一个最大的特征就是座舱内屏幕的演变。从最早的只能显示车速和发动机转速的机械仪表，已经逐渐演变为当今主流的可以显示驾驶信息的液晶仪表以及实现信息娱乐的中控屏。在不久的将来，一机多屏将成为汽车的标配。这些显示屏是实现座舱域HMI人机交互的基础。因此，智能座舱HMI人机交互的主要测试对象为车机屏幕。

车机屏幕按照区域可分为主驾驶仪表盘、中控屏、副驾信息屏、后排娱乐屏、扶手屏等。这些屏幕可显示的信息包括：驾驶信息显示（时速、胎压、里程等）、附设备信息显示（空调、座椅调节、灯光控制等）、多媒体（音乐、视频、蓝牙等）。

东信创智推出的HMI自动化测试系统可实现以上功能的测试，且满足多系统（Android、IOS、Harmony、Linux、QNX）、多造型屏幕（平面屏、曲面屏、联屏）、多性能（响应时间、流畅度）等测试。

HMI人机交互测试内容

 

HMI测试系统方案介绍

东信创智HMI测试系统主要由HIL机柜、上位机软件、以及用于发送HMI操控指令的机械手台架/ADB自动化软件组成。

（一）总体方案介绍

HIL机柜主要包括电源管理模块、实时主机、CAN/LIN 总线通讯板卡、以太网板卡等。它是连接被测对象与上位机的桥梁，为被测对象提供资源。

上位机用于运行测试系统中所需要的试验管理软件及自动化测试软件，可以实时监测测试环境及搭建测试脚本。

小东：“这是我的part，我来介绍机械手台架。机械手台架由多自由度机械手、高清工业相机、高帧率工业相机、力传感器等组成。多自由度机械手可代替人手实现触摸、按键、旋钮等行为模拟；相机可代替人眼实时监测测试结果；力传感器可用于感知触控压力。

小信：“ADB自动化测试软件，可编写ADB命令行，实现对被测对象的控制。

HMI多屏人机交互测试方案

（二）屏幕操控模块

东信创智提供的测试方案中用于发送HMI操控指令的方案有两种。

方案一：利用多自由度机械手实现对屏幕的控制；

方案二：利用ADB实现对屏幕的控制。

下面请小东介绍一下机械手方案。

小东：“机械手是一种能模仿人手指和手臂的某些动作的装置。在机械手方案中，通过HMI自动化测试软件对多自由度机械手进行调用，可以实现机械手模拟人手操作的效果。“

小东：“常用的多自由度机械手类型包括，三自由度机械手和六自由度机械手。其中，机械手的运动定位精度、有效行程范围、运动速度、力觉精度等均可根据实际需求进行定制。下面表格是两种机械手的特点对比。”

三自由度机械手

六自由度机械手

三自由度、六自由度机械手对比

小东：“下面我来对表格做一个详细解释吧。”

三自由度机械手移动速度更快的原因如下：

受惯性影响小：由于三自由度机械手关节较少，且一般为龙门式结构，稳定性好，受惯性影响小，因此可以达到较快的移动速度。而六自由度机械手惯性大，如果速度过快，会使底部电机过载，甚至会发生底座移动的情况，不稳定性较高。

三自由度机械手灵活性较低的原因如下：

自由度的限制：由于只有三个关节，自由度较低，无法实现复杂的运动和姿态调整。而六自由度机械手具有六个关节，可以实现更多方向的运动和姿态调整。

三自由度机械手可测试的屏幕类型相对较少的原因如下：

自由度限制：三自由度机械手的自由度较低，无法实现复杂的手部运动，因此对于一些特殊形状或非平面的屏幕，无法进行有效测试。而六自由度机械手更灵活，可以实现更多方向、角度的运动，因此可测试的屏幕类型更多。

三自由度机械手流畅度较高的原因如下：

1.负载低：在机械手负载重量相同的情况下，六自由度机械手最底部电机要负载的重量更高，而三自由度机械手负载重量相对较低，因此可以实现更流畅的运动。

2.运动路径简单：由于关节数量较少，运动路径相对更简单，减少了关节之间的协调和调整，从而可以实现更流畅的运动。

三自由度机械手噪音较高的原因如下：

运动速度快：由于三自由度机械手的各个自由度运动单元为直线导轨运动，因而最高运动速度可以达到1500mm/s以上。在满足一些特殊测试需求（如屏幕响应时延测试）时，三轴机械手必须以高度运动状态工作，耦合件之间的相对运动速度变化会直接关系到整机设备产生的噪音大小，运动速度与噪音之间一般呈指数函数关系变化。

调用机械手的HMI自动化测试软件可实现的功能及优势包括：

1. 图形化操作界面：上手容易，方便测试人员搭建测试用例。
2. 可实现的动作类型丰富：包括但不限于单击、双击、滑动、拖拽、长按、曲线划屏等。
3. 系统支持多种类型的性能测试：包括但不限于启动时间、横向/纵向滑动时延、拖拽时延、按键时延等。
4. 支持工位拓展：通过上位机软件可以控制工位显示，进行多屏交互。
5. 开放的API接口和模块化的组件：可与现有的测试系统无缝集成。
6. 用例脚本可复用：当屏幕内图标发生变化时，无需更改脚本，用例脚本仍可正确执行。
7. 抗干扰能力较强：对光线、角度、位置等不敏感。

小信已经迫不及待来介绍一下ADB方案。

小信：“ADB的全名为Android debug bridge，是一种功能多样的命令行工具，可使用户与设备进行通信。ADB方案提供了一系列命令和功能，用于控制设备、安装、卸载应用程序、查看日志、推送文件、执行Shell命令等。因此，在智能座舱HMI人机交互测试中，也可使用ADB的方式发送HMI操控指令。”

小信：“在智能座舱HMI测试中，ADB方案可用于以下方面。“

1.应用程序安装、卸载和调试：通过ADB命令，可以将应用程序轻松地安装到车载设备上，并进行调试。这样就可以测试和验证各种应用程序在座舱环境下的功能和兼容性。

应用程序安装

应用程序卸载

2.自动化测试：ADB方案可以与第三方测试框架结合使用，实现自动化测试脚本的执行。测试人员可以通过ADB命令在座舱设备上模拟用户操作，例如单击、滑动、翻页、长按等，以测试应用程序的响应和性能。

在使用ADB环境进行测试时，当使用鼠标或触控点击屏幕时，设备上方会显示点击位置的对应坐标，根据显示的坐标，可以获取当前点击的位置信息，然后使用ADB命令进行触控测试。

 获取点击位置坐标

点击对应的坐标

滑动起点坐标、终点坐标

3.日志和错误调试：通过ADB命令，可以获取系统日志和应用程序日志，以便进行分析和故障排查。这有助于测试人员在测试过程中捕获和解决错误，提高测试效率。

截取日志

4.屏幕截图和视频录制：ADB方案可以用于截取座舱内屏幕的截图，以及录制屏幕上的操作和动画。这对于记录测试结果、生成测试报告以及演示和讲解测试过程都非常有益。

屏幕截图、录制

小信：“通过ADB方案，可以使智能座舱HMI测试更加高效和方便。测试人员可以通过上位机对车载设备进行控制，减少测试时间和人力成本，并提高测试的准确性和可靠性。同时，ADB方案也提供了丰富的调试工具和功能，帮助测试人员更好地分析和解决问题。“

机械手 、ADB方案特点

智智：“介绍了这么多，那机械手和ADB哪种方案更好呢？”

小东：“当然是机械手！机械手可以适配全部的车机系统，做到一次开发，永久使用，兼容性好。”

小信：“可是ADB成本更低，便捷性也好。上位机可以通过USB线与被测对象连接，甚至还可以用蓝牙、WIFI连接！。”

小东：“机械手的测试覆盖率也高呢！它可以配合高帧率工业相机实现多种性能测试。比如屏幕启动时间、横向/纵向滑动时延、拖拽时延、画面流畅度，这些机械手都可以实现。”

小信：“ADB的精度更高！它可以通过图标的横纵坐标来确定点击的具体位置。这机械手怎么比得了！”

小东：“我还是觉得机械手更好。”

小信：“我觉得ADB更好。”

小东小信的争论还在继续。各位看官，您怎么看？

小编智智：“思考了一会，大家是否有了自己的pick对象呢？下面就由小编来总结一下这两种方案的优缺点吧。”

机械手、ADB方案对比

结语

通过对本文的阅读，相信一定对东信创智推出的HMI自动化测试系统以及机械手、ADB方案的特点有了基本的了解。那么在机械手方案和ADB方案中，哪一种更胜一筹呢?小编智智认为，这两种方案各有千秋。从兼容性、测试覆盖率的角度来看，机械手方案一定是您的最优选择。而从成本、便捷性的角度来说，ADB便是最适配的方案。本篇文章仅做了简短介绍，如果想了解更多内容，欢迎后台留言或将需求发送到邮箱market@dotrustech.com。

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