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Was macht AutoProber?

Automatisieren Sie die Hardware-Prüfung, indem Sie Computer Vision und Agenten einsetzen, um Zielpins auf Leiterplatten zu kartieren und zu testen.

Übersicht

AutoProber befähigt einen KI-Agenten, eine Leiterplatte (PCB) visuell zu analysieren, die Positionen der zu testenden Pins zu identifizieren und einen automatisierten Prüfablauf (Probing) durchzuführen. Dies eliminiert die manuelle Pin-für-Pin-Prüfung und beschleunigt die Fehlersuche und Validierung von Hardware-Prototypen.

Funktionsweise

1. Bilderfassung: Der Agent nimmt ein hochauflösendes Bild der Leiterplatte auf (z. B. über eine USB-Kamera).
2. Pin-Erkennung: Mithilfe von Computer Vision (z. B. OpenCV) werden die Konturen der Pins erkannt und ihre Koordinaten im Bild extrahiert.
3. Probeerstellung: Basierend auf den erkannten Koordinaten wird eine Bewegungssequenz für ein motorisiertes Prüfsystem (z. B. ein XY-Tisch oder ein Roboterarm) generiert.
4. Durchführung: Der Agent sendet die Sequenz an das Prüfsystem, das die Pins nacheinander kontaktiert und elektrische Messungen durchführt (z. B. Spannung, Widerstand, Signalintegrität).
5. Ergebnisauswertung: Die Messdaten werden protokolliert und mit den erwarteten Werten (z. B. aus einer Netliste) abgeglichen. Abweichungen werden gemeldet.

Voraussetzungen

• Hardware:
  • Kamera (z. B. USB-Kamera mit Makroobjektiv)
  • Motorisiertes Prüfsystem (z. B. OpenPnP, DIY-XY-Tisch, oder Industrieroboter)
  • Leiterplatte mit zugänglichen Testpunkten
• Software:
  • Python 3.8+
  • OpenCV (cv2)
  • Kommunikationstreiber für das Prüfsystem (z. B. serielle Schnittstelle, gRPC oder ROS)
• Agenten-Plattform: Claude Code, Cursor, Codex oder ein anderer KI-Agent, der Shell-Befehle und Python-Skripte ausführen kann.

Installation

pip install opencv-python numpy pyserial

Konfiguration

Erstellen Sie eine config.yaml-Datei:

camera:
  device: 0
  resolution: [1920, 1080]

prober:
  type: "serial"
  port: "/dev/ttyUSB0"
  baudrate: 115200

pin_detection:
  min_area: 100
  max_area: 10000
  threshold: 127

Verwendung

Grundlegender Ablauf

1. Legen Sie die Leiterplatte unter die Kamera.
2. Führen Sie den folgenden Befehl im Agenten aus:

python auto_prober.py --config config.yaml

Der Agent öffnet dann das Kamerabild, erkennt die Pins und startet den Prüfprozess.

Integration in CI/CD

Sie können AutoProber in Ihre Hardware-Testsuite integrieren:

# .github/workflows/hardware_test.yml
jobs:
  probe:
    runs-on: self-hosted
    steps:
      - name: AutoProber Test
        run: |
          python auto_prober.py --config config.yaml --output results.json

Beispiel: Benutzerdefinierte Pin-Definition

import cv2
import numpy as np

# Bild laden
image = cv2.imread('pcb.jpg')
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# Schwellwert und Konturen
_, thresh = cv2.threshold(gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
contours, _ = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

# Filtere Pins basierend auf Größe
pins = [c for c in contours if 100 < cv2.contourArea(c) < 10000]
print(f"Erkannte Pins: {len(pins)}")

Fehlerbehandlung

• Keine Pins erkannt: Überprüfen Sie die Kameraeinstellungen und die Beleuchtung der Platine.
• Kommunikationsfehler: Stellen Sie sicher, dass das Prüfsystem eingeschaltet und der richtige serielle Port konfiguriert ist.
• Messfehler: Kalibrieren Sie die Sonde regelmäßig und überprüfen Sie die elektrischen Anschlüsse.

Lizenz

MIT – siehe LICENSE für Details.