CN109739476A

CN109739476A - 智能重构实现产品拼接的方法

Info

Publication number: CN109739476A
Application number: CN201811556928.2A
Authority: CN
Inventors: 骆建军
Original assignee: Sage Microelectronics Corp
Current assignee: Sage Microelectronics Corp
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: CN109739476B

Abstract

本发明公开了一种智能重构实现产品拼接的方法，包括以下步骤：步骤S1：设置多种具有重构特性的基本智能单元，每个基本智能单元都具有唯一ID信息；步骤S2：外部控制终端利用上述基本智能单元构建所需的产品形态并生成相应基本智能单元的编程信息；步骤S3：更新相应基本智能单元的编程信息，所述编程信息至少包括位置信息；步骤S4：每个基本智能单元根据各自位置信息重新排列并拼接成所构建的产品形态。与现有技术相比较，本发明同时通过模块化设计将产品分割为多个不同结构形态的基本智能单元，从而通过基本智能单元的拼接就能实现不同功能的产品，大大增加了产品的功能范围。

Description

智能重构实现产品拼接的方法

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种智能重构实现产品拼接的方法。

背景技术

目前，产品通常仅具有单一的功能形态，仅满足特定的使用需求。实际上，从产品的微结构进行统筹，很多功能不同的产品都含有相同和相似的结构基本单元，通过基本单元的拼接就能实现不同功能的产品。随着产品智能化领域的兴起，可重构产品将是产品智能化的一个发展方向，通过具有标准化接口的各种结构单元拼接出不同功能形态的产品，能够增加了产品的功能范围，能够根据不同应用需求拼接不同产品形态。

故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种智能重构实现产品拼接的方法，通过模块化设计思想将产品分割设计为多个不同结构形态的基本智能单元，从而通过基本智能单元的拼接就能实现不同功能的产品，大大增加了产品的功能范围。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

智能重构实现产品拼接的方法，包括以下步骤：

步骤S1：设置多种具有重构特性的基本智能单元，每个基本智能单元都具有唯一ID信息；

步骤S2：外部控制终端利用上述基本智能单元构建所需的产品形态并生成相应基本智能单元的编程信息；

步骤S3：更新相应基本智能单元的编程信息，所述编程信息至少包括位置信息；

步骤S4：每个基本智能单元根据各自位置信息重新排列并拼接成所构建的产品形态。

作为进一步改进的技术方案，所述基本智能单元中，至少设定一个为基准智能单元，所述基本智能单元的位置信息作为基准位置。

作为进一步改进的技术方案，所述基本智能单元至少包括控制器、无线通信模块、存储模块、动力模块和连接模块，其中，

所述动力模块至少包括电源模块和移动模块，所述电源模块用于为基本智能单元提供能量，所述移动模块用于重构过程中控制基本智能单元移动至指定位置；

所述存储模块用于存储编程信息；

所述连接模块为基本智能单元的物理接口，用于实现基本智能单元之间的物理拼接；

所述无线通信模块用于与外部控制终端和其他基本智能单元间的数据通信；

所述控制器是基本智能单元的核心，用于控制基本智能单元的工作并监控其工作状态。

作为进一步改进的技术方案，所述连接模块设置多个连接接口，所述编程信息还包括拼接信息，所述基本智能单元根据拼接信息实现不同连接接口之间的拼接。

作为进一步改进的技术方案，在所述步骤S3中，

外部控制终端广播发送一个准备指令，每个基本智能单元获取该准备指令后进入工作状态，并向外部控制终端反馈Ready信息，所述Ready信息至少包括ID信息和当前位置信息；

外部控制终端接收各基本智能单元的Ready信息后生成最优化的编程信息；

将编程信息发给相应的基本智能单元，所述编程信息至少包括各个基本智能单元的新的位置信息以及其相邻的基本智能单元ID信息。

作为进一步改进的技术方案，所述基本智能单元获取编程信息后更新位置信息并生成从当前位置到新位置的最优路径以控制动力模块移动至更新位置，所述位置信息以基准智能单元的位置信息为基准。

作为进一步改进的技术方案，在移动过程中，基本智能单元与其相邻的基本智能单元进行数据通信并不断更新相对位置信息，直至其当前的位置信息与编程信息中指定的位置信息一致后，则停止移动，并通过连接模块与相邻基本智能单元进行拼接。

作为进一步改进的技术方案，所述基本智能单元完成拼接后向外部控制终端发送完成信息，外部控制终端确认正确后发送一个结束信息。

作为进一步改进的技术方案，所述基准单元为外部控制终端在生成编程信息时指定。

作为进一步改进的技术方案，所述外部控制终端为计算机、移动智能终端或某个基本智能单元。

与现有技术相比较，本发明同时通过模块化设计将产品分割为多个不同结构形态的基本智能单元，从而通过基本智能单元的拼接就能实现不同功能的产品，大大增加了产品的功能范围；能够根据不同应用需求通过编程拼接相应的产品形态。

附图说明

图1为本发明智能重构实现产品拼接的方法的流程框图。

图2为本发明中基本智能单元的原理框图。

图3为本发明中一种实施方式的连接示意图。

图4为本发明中另一种实施方式的连接示意图。

图5为本发明中基本智能单元的形状示意图。

如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明提供的技术方案作进一步说明。

参见图1，所示为本发明智能重构实现产品拼接的方法的流程框图，包括以下步骤：

步骤S4：每个基本智能单元根据各自位置信息重新排列并拼接成所需的产品形态。

在上述技术方案中，通过模块化设计将产品分割为多个不同结构形态的基本智能单元，基本智能单元为产品拼接的基础。预先根据基本单元设计产品从而唯一确定基本智能单元的位置关系，并通过编程基本智能单元实现不同功能的产品的拼接。

参见图2，所示为本发明中基本智能单元的原理框图，主要包括控制器、无线通信模块、存储模块、动力模块、连接模块五大部分，其中，

控制器是该单元的核心部分，负责与其余模块之间通信，并监控和控制其工作状态；

无线通信模块，负责与外部控制终端和其他基本智能单元间的通信；

存储模块，负责存储基本智能单元的属性ID信息、指令信息、编程信息、位置信息、拼接信息等；

动力模块，包括电源模块和移动模块，电源模块为基本智能单元提供能量，移动模块是重构过程中控制基本智能单元移动至指定位置的装置；

连接模块，相邻基本智能单元之间的物理接口，保证由多个基本智能单元构成一个智能系统的结构稳定性。进一步的，连接模块可以采用现有的机械拼接结构，通过智能控制机械装置实现基本单元之间的自动化拼接；另外，连接模块也可以磁力拼接，在连接模块中设置电磁装置，通过调节相邻基本单元之间磁力实现紧密拼接。

参见图3，所示为本发明中连接示意图，外部控制终端，是整个智能可重构系统的中心，根据现有基本智能单元的种类和特征对产品进行设计，生产并存储各个重构智能系统的编程信息，与基本智能单元进行通信并控制各个基本智能单元的工作状态。基本智能单元获取编程信息，根据各自位置信息重新排列并拼接成预设的产品形态。在一种优选实施方式中，外部控制终端为计算机或移动智能终端，在其上运行APP实现可视化产品设计并生成编程信息。当然在某些应用场合，外部控制终端的功能也可以由某个基本智能单元承担。

参见图4，所述为本发明一种优选实施方式的连接示意图，N个基本智能单元中，至少有1个或多个位置信息是固定不变的，称为基准智能单元，其余基本智能单元可通过无线通信模块，或者带电气特性的机械接口，与基准智能单元进行通信，处理器通过分析运算后将更新的位置信息存入存储模块中。通过基准智能单元的确定物理位置信息，有助于其余基本智能单元的快速定位，从而能够实现快速拼接。基准智能单元可以在模块化产品设计时指定，也可以为外部控制终端在生成编程信息时指定。

另外，每一个基本智能单元都有其唯一的属性ID信息，通过该属性ID信息也可以判断其是否属于基准智能单元；每一个基本智能单元还存储与其相邻节点的ID信息，从确定相对位置关系以完成拼接。

在本发明中，基本智能单元的形状是不固定的，其是根据产品功能形态组合经模块化设计出来的多种基本单元，如图5所示，基本智能单元可以为正方体、长方体、圆柱体、圆锥体、棱柱体等常规形状，也可以为一些非标形状，主要由产品及其功能形态决定。

在另一种优选实施方式中，连接模块设置多个连接接口，所述编程信息还包括拼接信息，拼接信息用于确定具体拼接的连接接口，基本智能单元根据拼接信息实现不同连接接口之间的拼接。

以下再详述本发明一种优选实施方式中，完成一个重构程序实现产品拼接的过程：

(1)：用户通过外部控制终端构建产品功能形态，确定构建该产品所需的基本智能单元的种类、数量及其位置关系；

(2)外部控制终端广播发送一个准备指令，n个基本智能单元的控制器通过无线通信模块接收后，控制器将各子模块从休眠状态唤醒为工作状态，并反馈给外部控制终端Ready信息，Ready信息至少包括基本智能单元的属性ID信息和当前位置信息；

(3)外部控制终端接收各基本智能单元的Ready信息并汇总以确定当前可用于重构的基本智能单元的类型、数量及其当前位置，根据所接收的Ready信息生成最优化的编程信息，也即选择最合适的基本智能单元参与本次重构；

(4)外部控制终端将重构智能系统的编程信息发给基本智能单元，编程信息包括各个基本智能单元的新的位置信息、其相邻的基本智能单元ID信息以及拼接接口信息。

(5)无线通信模块接收到编程信息后通过微处理器将其存储至存储模块，处理器将编程信息中的新位置信息，与存储模块中的当前位置信息进行比对；

(6)处理器根据比对结果，规划移动路线信息，生成从当前位置到新位置的最优路径并控制动力模块移动至更新位置，位置信息以基准智能单元的位置信息为基准。

(7)每个基本智能单元在移动过程中，位置信息不断更新，直至其当前的位置信息与编程信息中指定的位置信息一致后，则停止移动，并通过连接模块与相邻基本智能单元进行连接；

(8)基本智能单元停止移动后，与基准智能单元，或者外部控制终端进行通信(见图3和图4)，发送完成信息，并包括属性ID信息、当前位置信息等；

(9)外部控制终端将基本智能单元报告的完成信息，与之前发送的编程信息进行比对：

a.确认正确后会发送一个结束信息，各基本智能单元的处理器收到结束信息后，将控制各子模块由工作状态转为休眠状态；

b.若有基本智能单元报告的完成信息有误，则反馈信息并继续执行拼接，直至完成信息与编程信息确认无误。

上述技术方案，通过基本智能单元的拼接就能实现多种产品功能形态，大大增加了产品的功能范围；能够根据不同应用需求通过编程拼接相应的产品形态。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述基本智能单元中，至少设定一个为基准智能单元，所述基本智能单元的位置信息作为基准位置。

3.根据权利要求1或2所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述基本智能单元至少包括控制器、无线通信模块、存储模块、动力模块和连接模块，其中，

所述存储模块用于存储编程信息；

4.根据权利要求3所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述连接模块设置多个连接接口，所述编程信息还包括拼接信息，所述基本智能单元根据拼接信息实现不同连接接口之间的拼接。

5.根据权利要求3所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，

6.根据权利要求5所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述基本智能单元获取编程信息后更新位置信息并生成从当前位置到新位置的最优路径以控制动力模块移动至更新位置，所述位置信息以基准智能单元的位置信息为基准。

7.根据权利要求6所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，在移动过程中，基本智能单元与其相邻的基本智能单元进行数据通信并不断更新相对位置信息，直至其当前的位置信息与编程信息中指定的位置信息一致后，则停止移动，并通过连接模块与相邻基本智能单元进行拼接。

8.根据权利要求7所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述基本智能单元完成拼接后向外部控制终端发送完成信息，外部控制终端确认正确后发送一个结束信息。

9.根据权利要求2所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述基准单元为外部控制终端在生成编程信息时指定。

10.根据权利要求1或2所述的智能重构实现产品拼接的方法，其特征在于，所述外部控制终端为计算机、移动智能终端或某个基本智能单元。