CN107908429A - 应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人应用技术领域，具体的涉及应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，包括人机交互单元和代码编程单元，所述人机交互单元与代码编程单元联系，通过智能编辑方式来实现最后的代码编程；所述人机交互单元包括智能讨论模块、数据库处理模块、页面菜单处理模块和页面细节处理模块；所述代码编程单元包括逻辑编写模块和代码生成模块。本发明技术方案从人机交互和代码编程分工合作，经过各个层次反复检测，最后可以完成高达90％的规范的、繁琐的编程工作，而且大大降低编程错误几率，本发明的系统以更快的开发周期提供高质量的软件和服务，改变传统的软件开发概念，形成全新的软件开发模式。

Description

应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统

技术领域

本发明涉及机器人应用技术领域，具体的涉及应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统。

背景技术

现在的软件开发工作主要由人类软件工程师进行，价格昂贵。有许多技术方案为了减少程序编写工作量，采用编写可以重复使用的代码，或框架。例如微软的EntityFramework等，也有个别软件根据用户的输入产生部分代码，但是这些方法对软件开发的模式没有太大改变，也没有显著的减少软件工程师的工作量。

在软件刚刚问世的年代，大多数软件开发是由一个软件工程师完成的。效率非常高。在现在，随着软件越来越复杂，单个工程师几乎不可能完成一款软件的开发。软件开发需要一个团队，由于团队成员之间能力差异，相互沟通、讨论、占了巨大而宝贵的开发时间和资源，效率越来越低。

因此，为了彻底改变传统的软件开发模式，机器人能够代替软件工程师完成软件中简单的、规范的、繁琐的编程工作是未来软件发展的大势所趋。

在本发明之前，中国专利CN201710057022.5公开了一种应用于机器人软件工程师的智能决策系统，包括：应用接口单元、软件控制单元、决策控制单元；所述应用接口单元用于实现人与机器、机器与机器、机器与软件、机器与网络之间的逻辑连接，并为相互之间的通讯提供接口；所述软件控制单元与所述应用接口单元和决策控制单元连接，通过智能编辑方式实现软件设计文档编写、软件代码编写、软件测试代码编写、软件智能学习和分析功能；所述决策控制单元与软件控制单元连接通讯，决策控制单元利用控制矩阵和双层神经网络实现对软件控制单元各个功能的调用流程，代码分析、人机交互、人机讨论、辅助决策等人工智能。但是上述专利文献，并没有详细介绍人与机器人软件工程师之间具体的人机交互流程，以及机器人软件工程师是怎样来完成进行代码编程的。

发明内容

因此本发明提出应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，用来改变传统的软件开发模式，能够代替软件工程师完成软件中简单的、规范的、繁琐的编程工作。

本发明的技术方案是这样实现的：应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，包括人机交互单元和代码编程单元，所述人机交互单元与代码编程单元联系，通过智能编辑方式来实现最后的代码编程；

所述人机交互单元包括智能讨论模块、数据库处理模块、页面菜单处理模块和页面细节处理模块，所述智能讨论模块、数据库处理模块、页面菜单处理模块和页面细节处理模块依次顺序调用，所述智能讨论模块所选择的数据库类型交由数据库处理模块进行处理，所述数据库处理模块根据人机交互确定数据库表结构，在确定数据库表结构的基础上，继续人机交互，进行主界面设计以及主界面菜单、工具栏和其它细节设计；进行页面以及页面细节设计；

所述代码编程单元包括逻辑编写模块和代码生成模块，所述逻辑编写模块根据人机交互所确定的软件构架，版本、并与代码生成模块合作，拆分设计单元、决定每一层次、类的具体功能、产生编程逻辑，根据所述编程逻辑，代码生成模块可根据所选编程语言的不同生成不同编程语言的代码。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述智能讨论模块包括讨论项目基本信息、讨论构架设计、讨论层次结构和讨论数据库选择。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述数据库处理模块中将数据库表结构输入，用于机器人检查，判断数据库表结构的正确性：当判断所述数据库表结构正确时，直接进入讨论界面结构，进行主菜单设计；当判断所述数据库表结构发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库电子表格再次供机器人检查。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述页面菜单处理模块用于将所述的界面结构进行主菜单设计，用于机器人检查，判断主菜单设计的正确性：当判断所述主菜单设计正确时，直接进入讨论页面设计，进行页面设计的细节设计；当判断所述主菜单设计发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库电子表格再次供机器人检查。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述页面细节处理模块用于将所述的讨论页面设计进行页面的细节设计，用于机器人检查，判断页面的细节设计的正确性：当判断所述页面设计细节正确时，直接进入编写代码；当判断所述页面设计细节发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的页面设计细节电子表格再次供机器人检查,直至页面设计细节正确，能顺利完成代码编写。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述逻辑编写模块包括编写数据库代码、编写实体类代码、编写数据库增删查改代码、编写商业逻辑代码、以及通过人机交互所确定的其它界面、绘图、多媒体代码。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述逻辑编写模块包括处理单机结构、CS结构、网页结构和网页+网络服务结构的能力，所述逻辑编写模块检查、判断编程逻辑、结构的正确性之后交由代码生成模块进行处理，完成所选计算机编程语言的代码编写。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，当判断所述软件结构为单机结构时，机器人则依次编写实体类代码、数据类代码、逻辑类代码、编写界面代码、编写IO代码、编写多媒体代码、编写图形代码、编写动画代码、编写定制代码、编写解决方案代码，最后生成完整的单机结构代码(其中没有的代码层会跳过)；当判断所述代码结构为CS结构时，通过编写网络服务代码、编写服务解决方案、编写客户端代码、编写客户端解决方案、最终生成CS结构的代码；当判断所述代码结构为网页结构时，通过编写网页代码、编写网页解决方案生成网页代码。

在基于上述应用于机器人软件工程师的智能决策系统的另一个实施例中，所述编写网页解决方案时，当判断所述网页结构有网络服务时，进行编写网页和网络服务、编写网页解决方案和网络服务解决方案来生成网页+网络服务结构的代码；当判断所述网页无网络服务结构时，直接生成网页代码。

通过上述公开内容，本发明的有益效果为：本发明技术方案从人机交互和代码编程分工合作，经过各个层次反复检测，最后可以完成高达90％的规范的、繁琐的编程工作，而且大大降低编程错误几率，本发明的系统以更快的开发周期提供高质量的软件和服务，改变传统的软件开发概念，形成全新的软件开发模式。未来的软件开发团队将由人类工程师和机器人工程师共同组成，人类工程师将更多的关注商业应用，和软件创新，而复杂繁琐的代码编写工作将由机器人软件工程师完成。

附图说明

图1为本发明应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统实施例的总体流程图。

图2为本发明应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统实施例的机器人-人交流流程图。

图3为本发明应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统实施例的机器人代码编写流程图。

附图标记如下：

人机交互单元1、代码编程单元2、智能讨论模块11、数据库处理模块12、页面菜单处理模块13、页面细节处理模块14、逻辑编写模块21、代码生成模块22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，包括人机交互单元1和代码编程单元2，人机交互单元1与代码编程单元2连接，通过智能编辑方式来实现最后的代码编程；

如图2所示，人机交互单元包括智能讨论模块11、数据库处理模块12、页面菜单处理模块13和页面菜单处理模块14，智能讨论模块11、数据库处理模块12、页面菜单处理模块13和页面菜单处理模块14依次顺序连接调用，智能讨论模块11所选择的数据库类型交由数据库处理模块12进行处理，数据库处理模块12根据人机交互确定数据库表结构，在确定数据库表结构的基础上，继续人机交互，进行主界面设计以及主界面菜单、工具栏和其它细节设计；进行页面以及页面细节设计；直到完成整个软件设计。

智能讨论模块11和其它模块，在处理机器人和人之间的信息交流时，基于我们设计“人机交互协议”，这些交流协议保证机器人和人在对项目讨论时，对软件设计整体和细节保持共识，不产生二义性。表1.显示了基本人机交互协议名称和所对应的XML Tag。这些XML对应于人机交互模块中的类设计，除了XML形式和对应的类之外，保留以此产生的JSON表达和电子表格表达的权利，人和机器人之间通过基于这些协议的讨论，最终确定软件设计，交由机器人产生代码和供人阅读参考的设计文档。

表1

人机交互协议采用缺省、默认、商业模板设计。其意义为：

1.机器人对人没有输入的协议项目采用默认值。

2.对没有默认值的项目但可以通过算法确定的项目，机器人采用指定算法或默认算法计算其值。

3.机器人可接受多种商业模板，对交互协议默认值，根据不同商业模板预设。

采用以上设计可以最大限度的减少人和机器人的交流，充分利用人和机器人在特定的商业设计下的共识，加快设计、减少错误。

数据库处理模块12中将数据库表结构输入，用于机器人检查，判断数据库表结构的正确性：

当判断数据库表结构正确时，直接进入讨论界面结构，进行数据的主菜单设计；

当判断数据库表结构发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库电子表格再次供机器人检查。

上述这一过程可用于表1中所列所有协议，对于特定软件设计实例，使用表1中的任意其中一个协议，是根据软件设计需求决定的，可以根据软件设计需求，对表1添加新的协议。

页面菜单处理模块13用于将的界面结构进行主菜单设计，用于机器人检查，判断主菜单设计的正确性：

当判断主菜单设计正确时，直接进入讨论页面设计，进行页面设计的细节设计；

当判断主菜单设计发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库电子表格再次供机器人检查。

页面菜单处理模块14用于将的讨论页面设计进行页面的细节设计，用于机器人检查，判断页面的细节设计的正确性：

当判断页面设计细节正确时，直接进入编写代码；

当判断页面设计细节发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库电子表格再次供机器人检查,直至页面设计细节正确，能顺利完成代码编写。

如图3所示，代码编程单元2包括逻辑编写模块21和代码生成模块22，逻辑编写模块21与计算机编程语言无关，它根据人机交互所确定的软件构架，版本、并与代码生成模块22合作，拆分设计单元、决定每一层次、类的具体功能、产生编程逻辑。根据这一编程逻辑，代码生成模块22可根据所选编程语言的不同生成不同编程语言的代码，代码生成模块22依赖于所选计算机编程语言，对仅支持单一计算机编程语言的机器人，上述逻辑编写模块21和代码生成模块22可以合并。

逻辑编写模块21是独立与计算机编程语言的。逻辑编写模块21决定软件的基本构造，同样的逻辑编写模块21根据选定的计算机编程语言不同，可生成不同语言的软件代码，代码生成模块22是依赖于所选计算机语言的。

逻辑编写模块21根据人机交互所确定的软件构架，决定生成何种构架的软件版本。产生编程逻辑，根据编程逻辑，最终由代码生成模块21生成相应的代码；本发明技术方案从人机交互和代码编程分工合作，经过各个层次反复检测，最后可以完成规范的、繁琐的编程工作，而且大大降低编程错误几率，本发明的系统以更快的开发周期提供高质量的软件和服务，改变传统的软件开发概念，形成全新的软件开发模式。

逻辑编写模块21的功能由自我学习和培训获得，为此设计了机器人培训模块，通过机器人培训模块，人类工程师对机器人进行培训，使机器人获得新的逻辑编写能力。机器人培训使用代码生成模块，对培训进行细分，以获得最精准的培训结果。

代码生成模块22与所选计算机编程语言相关，其模块由相关语言语法录入和相关代码编写实现，代码编写包括人工编写和机器人编写。机器人通过培训获得新的编程能力，利用这种能力，不断改编自己的代码进化。

逻辑编写模块21包括编写数据库代码、编写实体类代码、编写数据库增删查改代码和编写商业逻辑代码、以及通过人机交互所确定的其它界面、绘图、多媒体代码。

逻辑编写模块21将其代码编写完成后传输至机器人检查判断，然后进入代码生成模块进行处理，代码生成模块包括单机结构、CS结构、网页结构和网页+网络服务结构。

当判断代码结构为单机结构时，机器人则依次编写控制代码、编写界面代码、编写IO代码、编写多媒体代码、编写图形代码、编写动画代码、编写定制代码、编写解决方案代码，最后生成单机代码；

当判断代码结构为CS结构时，通过编写网络服务代码、编写服务解决方案、编写客户端代码然后生成CS结构的代码；

当判断代码结构为网页结构时，通过编写网页代码、编写网页解决方案生成网页代码。

编写网页解决方案时，当判断网页结构有网时，当判断网页结构通过网络服务获取数据时，进行编写网页+网络服务构架的软件、编写网页代码、网页解决方案、网络服务代码、网络服务解决方案来生成网页+网络服务结构的代码；当判断网页直接从数据库获取数据时，可直接生成网页代码。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：包括人机交互单元和代码编程单元，所述人机交互单元与代码编程单元联系，通过智能编辑方式来实现最后的代码编程；

所述人机交互单元包括智能讨论模块、数据库处理模块、页面菜单处理模块和页面细节处理模块，所述智能讨论模块、数据库处理模块、页面菜单处理模块和页面细节处理模块依次顺序调用，所述智能讨论模块所选择的数据库类型交由数据库处理模块进行处理，所述数据库处理模块根据人机交互确定数据库表结构，在确定数据库表结构的基础上，继续人机交互，进行主界面设计以及主界面菜单、工具栏和其它细节设计；进行页面以及页面细节设计；

所述代码编程单元包括逻辑编写模块和代码生成模块，所述逻辑编写模块根据人机交互所确定的软件构架，版本、并与代码生成模块合作，拆分设计单元、决定每一层次、类的具体功能、产生编程逻辑，根据所述编程逻辑，代码生成模块可根据所选编程语言的不同生成不同编程语言的代码。

2.根据权利要求1所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述智能讨论模块包括讨论项目基本信息、讨论构架设计、讨论层次结构和讨论数据库选择。

3.根据权利要求2所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述数据库处理模块中将数据库表结构输入，用于机器人检查，判断数据库表结构的正确性：

当判断所述数据库表结构正确时，直接进入讨论界面结构，进行数据的主菜单设计；

当判断所述数据库表结构发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库表结构电子表格再次供机器人检查。

4.根据权利要求3所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述页面菜单处理模块用于将所述的界面结构进行主菜单设计，用于机器人检查，判断主菜单设计的正确性：

当判断所述主菜单设计正确时，直接进入讨论页面设计，进行页面设计的细节设计；

当判断所述主菜单设计发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的数据库电子表格再次供机器人检查。

5.根据权利要求4所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述页面细节处理模块用于将所述的讨论页面设计进行页面的细节设计，用于机器人检查，判断页面的细节设计的正确性：

当判断所述页面设计细节正确时，可进入编写代码；

当判断所述页面设计细节发现错误时，将其错误文件呈现在人机界面上供人检查，人进行电子表格的修改或者界面录入，然后输入正确的页面设计细节电子表格再次供机器人检查,直至页面设计细节正确，能顺利完成代码编写。

6.根据权利要求1所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述逻辑编写模块包括编写数据库代码、编写实体类代码、编写数据库增删查改代码、编写商业逻辑代码、以及通过人机交互所确定的其它界面、绘图、多媒体代码。

7.根据权利要求6所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述逻辑编写模块包括处理单机结构、CS结构、网页结构和网页+网络服务结构的能力。所述逻辑编写模块检查、判断编程逻辑、结构的正确性之后交由代码生成模块进行处理，完成所选计算机编程语言的代码编写。

8.根据权利要求7所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：

当判断所述软件结构为单机结构时，机器人则根据人机交互所确定的软件设计，依次编写实体类代码、编写数据库读写代码、编写逻辑类代码、编写控制类代码、编写编写界面代码、编写IO代码、编写多媒体代码、编写图形代码、编写动画代码、编写定制代码、编写解决方案代码，最后生成单机代码；

当判断所述代码结构为CS结构时，通过编写网络服务代码、编写服务解决方案、编写客户端代码、编写客户端解决方案、然后生成CS结构的代码；

当判断所述代码结构为网页结构时，通过编写网页代码、编写网页解决方案生成网页代码。

9.根据权利要求8所述的应用于机器人软件工程师的人机交互与编程系统，其特征在于：所述编写网页解决方案时，当判断所述网页结构通过网络服务获取数据时，进行编写网页+网络服务构架的软件、编写网页代码、网页解决方案、网络服务代码、网络服务解决方案来生成网页+网络服务结构的代码；当判断所述网页直接从数据库获取数据时，可直接生成网页代码。