CN115357130B - 一种基于rpa的模拟人为鼠标操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，RPA机器人通过偏差调节、噪音调节、速度调节、过冲调节以及坐标移动调节使得鼠标操作轨迹真人化；所述偏差调节是使鼠标偏离原先的直线轨迹，创造圆弧轨迹；所述噪音调节是使鼠标平移时产生锯齿状的上下移动偏移；所述速度调节是使鼠标在给的时间内速度发生变化；所述过冲调节是使鼠标操作时击中目标旁边的区域，然后再击中目标；所述坐标移动调节是使鼠标在坐标平移中允许指定偏移量和尺寸，以限制在与屏幕不同的区域或在真实屏幕内的虚拟屏幕中的移动。本发明可以使得RPA机器人操作鼠标时模拟人操作鼠标的行为，降低网站后台将自动化程序识别为爬虫的风险，提高了RPA应用运行的成功率。

Description

一种基于RPA的模拟人为鼠标操作方法
技术领域
本发明涉及RPA技术领域，具体涉及一种基于RPA的模拟人为鼠标操作方法。
背景技术
机器人流程自动化(Robotic Process Automation)简称RPA，是通过机器人软件，模拟人在计算机上的操作，按规则自动执行流程任务。随着互联网大数据时代的到来，数据信息安全已经被越来越多的公司重视，大部分的电商平台为了自己的数据安全，一般都会有自己的防爬虫措施，比如监控某一时间段对页面的访问频率，鼠标在界面上的运动轨迹等。以鼠标运动轨迹为例，平台会捕获鼠标在平台页面的活动路线、速度、以及对应按钮的点击位置、时长等，来分析一段时间内用户的行为，正常用户操作网页时，轨迹、点击位置等信息一般都是不规律的，而机器模拟点击一般都是固定的位置，当后台识别为轨迹单一，则会认为是爬虫。当认定为爬虫行为时，网站一般都会采取一些限制措施，比如：封锁相关IP对网站的访问、添加滑动验证码等措施。当出现上述场景时，会严重影响自动化应用的运行，导致任务失败。怎样能尽可能的模拟人鼠标滑动的行为，降低网站后台将自动化程序识别为爬虫，是RPA应用能否成功运行的关键。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于RPA的模拟人为鼠标操作方法。本发明可以使得RPA机器人操作鼠标时模拟人操作鼠标的行为，降低网站后台将自动化程序识别为爬虫的风险，提高了RPA应用运行的成功率。
本发明提供的技术方案如下：一种基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，包括RPA机器人，RPA机器人通过偏差调节、噪音调节、速度调节、过冲调节以及坐标移动调节使得鼠标操作轨迹真人化；
所述偏差调节是使鼠标偏离原先的直线轨迹，创造圆弧轨迹；
所述噪音调节是使鼠标平移时产生锯齿状的上下移动偏移；
所述速度调节是使鼠标在给的时间内速度发生变化；
所述过冲调节是使鼠标操作时击中目标旁边的区域，然后再击中目标；
所述坐标移动调节是使鼠标在坐标平移中允许指定偏移量和尺寸，以限制在与屏幕不同的区域或在真实屏幕内的虚拟屏幕中的移动。
上述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，所述偏差调节是通过偏差函数描述鼠标偏离直线轨迹的圆弧轨迹，偏差函数如下：
偏差函数结果＝(1-Math.cos(completionFraction*Math.PI*2))/2
式中，completionFraction表示鼠标移动总距离的完成分数，值从0到1获取，Math.PI表示圆周率，Math.cos表示cos函数。
前述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，所述噪音调节是通过函数随机生成使偏移量点，该偏移量点描述了这一步鼠标偏移量增加或减少了多少，作为鼠标移动的噪音，如果噪声没有变化，则返回(0,0)。
前述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，判断噪声是否变化的计算依据需要满足下面两点：
(1)Math.abs(xStepSize-0)<SMALL_DELTA；
(2)Math.abs(yStepSize-0)<SMALL_DELTA；
其中，SMALL_DELTA为静态值，表示10的-6次方，Math.abs()表示绝对值；xStepSize表示水平取的步长，yStepSize表示垂直取的步长；
若满足则返回(0，0)，若不满足则继续计算该坐标点，实现如下：
(1)计算xStepSize和yStepSize的平方根；
(2)计算噪音值，噪音值＝Math.max(0,(8-stepSize))/50；Math.max表示最大值；stepSize表示步长；
(3)获取一个值，如果该值大于等于上述计算的噪音值，则返回(0，0)，否则计算根据平方根计算偏移量的横纵坐标。
前述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，所述速度调节是通过算法实现计算时间和加速度，再以时间和加速度计算速度；
所述时间的计算是通过jav中的time＝mouseMovementTimeMs+(long)(Math.random()*mouseMovementTimeMs)计算，式中，mouseMovementTimeMs为鼠标移动的时间，值为500毫秒，(long)为编程里的一种数据类型，数值大小在-264至264-1，上式中表示将结果强制转换成long类型；Math.random()为随机选取大于等于0且小于1的伪随机数；
所述加速度计算是采用random(-1，1)代码计算；
所述速度的计算是加速度乘以时间。
前述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，所述过冲调节的实现是：
(1)计算真实目标坐标的距离以及鼠标到真实目标坐标的时间；
(2)设置修改随机值；
(3)根据随机修改值修改距离和时间，得到过冲目标的横纵坐标值。
前述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，所述坐标移动调节的实现是通过move(int xDest,int yDest)计算出的轨迹，使得鼠标移动到指定坐标的位置，式中，xDest是鼠标的结束位置x坐标，yDest是鼠标的结束位置y坐标，int是一个数据类型，表示的数值范围表示-232至232-1，上式中表示将结果强制转换成int类型。
与现有技术相比，本发明通过偏差调节、噪音调节、速度调节、过冲调节以及坐标移动调节使得鼠标操作轨迹真人化，能够最大能力的防止相关网站将自动化流程识别为爬虫行为，进而防止无法访问网页或者出现滑动验证之类的操作出现，中断自动化流程的执行，可以最大可能的保证流程不被第三方因素所干扰。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种基于RPA的轮盘菜单快速启动方法，包括RPA机器人，该RPA机器人为影刀机器人，可通过网页下载安装，所述RPA机器人可以操作鼠标按规则自动执行流程任务，操作鼠标时，通过偏差调节、噪音调节、速度调节、过冲调节以及坐标移动调节五个方面使得鼠标操作轨迹真人化。
1、对于偏差调节，是使鼠标偏离原先的直线轨迹，创造圆弧轨迹；根据行为学分析，人在操作鼠标时，通常是弧形路线，因此用圆弧轨迹来拟合鼠标移动路径。
实现方法：DoublePoint getDeviation(double totalDistanceInPixels,doublecompletionFraction)，该方法中，DoublePoint getDeviation表示双点获取偏差，参数totalDistanceInPixels表示目标和鼠标初始位置之间的总像素，参数completionFraction表示鼠标移动总距离的完成分数，值从0到1(0，1)
该方法通过偏差函数描述鼠标偏离直线轨迹的圆弧轨迹，偏差函数是采用如下函数实现，函数如下：
偏差函数结果＝(1-Math.cos(completionFraction*Math.PI*2))/2；
式中，Math.PI为圆周率，Math.cos表示cos值，则背离点的横纵坐标表示为：
deviationX＝totalDistanceInPixels*random.nextDouble()/slopeDivider；
deviationY＝totalDistanceInPixels*random.nextDouble()/slopeDivider；
slopeDivider为斜率划分器，默认值为10；deviationX，deviationY分别表示横纵坐标，totalDistanceInPixels表示目标和鼠标初始位置之间的总像素，random.nextDouble()表示随机值获取；
2、对于噪音调节，是使鼠标平移时产生锯齿状的上下移动偏移；
噪音会在运动中产生错误，这可以模拟手的颤抖，用户使用不准确的鼠标或鼠标下的不良表面。所谓的不良表面，并不是用户故意颤抖而是正常的表现，在移动鼠标平移时，通常是锯齿状的上下移动偏移，所以在移动的过程中要增加噪音。
实现方法：getNoise(Random random,double xStepSize,double yStepSize)
getNoise可直接调用，使用random来生成偏移量中的随机性，xStepSize水平取的步长，yStepSize垂直取的步长。
该方法返回一个点，描述了这一步鼠标偏移量增加或减少了多少。该值不能包含参数xStepSize和yStepSize。如果噪声没有变化，就返回(0,0)。
判断噪声是否变化的计算依据需要满足下面两点：
(1)Math.abs(xStepSize-0)<SMALL_DELTA；
(2)Math.abs(yStepSize-0)<SMALL_DELTA；
其中，SMALL_DELTA为静态值，表示10的-6次方，若满足则返回(0，0)，若不满足则继续计算该坐标点，实现如下：
(1)计算xStepSize和yStepSize的平方根，计算代码是：stepSize＝Math.hypot(xStepSize,yStepSize)；式中，Math.hypot表示平方根计算；
(2)计算噪音值，计算代码是：noisiness＝Math.max(0,(8-stepSize))/50；
(3)获取一个值，如果该值大于等于上述计算的噪音值noisiness，则返回(0，0)，否则计算根据平方根计算偏移量的横纵坐标，计算方式为：noiseX＝(random.nextDouble()-0.5)*Math.max(0,(8-stepSize))/noisinessDivider；
以及noiseY＝(random.nextDouble()-0.5)*Math.max(0,(8-stepSize))/noisinessDivider；
噪音分离器noisinessDivider的默认值为2，nextDouble()表示获取随机值的一个方式；Math.max表示最大值；
3、对于速度调节，是使鼠标在给的时间内速度发生变化。
速度和流量定义了鼠标在给定时间内的进展，例如，有可能运动开始缓慢，然后获得速度，或者只是在变化。
实现方法：Pair<Flow,Long>getFlowWithTime(double distance)，其中Pair<Flow,Long>表示返回值是个键值对类型，键的类型flow，值得类型是long；参数distance表示从光标现在的位置到目标点的距离，返回SpeedFlow对象，它的细节是一个SpeedManager实现决策。
算法实现：
(1)时间计算公式：time＝mouseMovementTimeMs+(long)(Math.random()*mouseMovementTimeMs)。mouseMovementTimeMs为鼠标移动的时间，默认值为500毫秒；(long)为编程里的一种数据类型，数值大小在-264至264-1，上式中表示将结果强制转换成long类型；Math.random()为随机选取大于等于0且小于1的伪随机数；
(2)所述加速度计算是采用代码acceleratedSpeed＝random(-1，1)方法计算；
(3)所述速度的计算是加速度乘以时间，速度计算为velocity＝init_v+acceleratedSpeed*time，init_v为初始速度，默认为0；acceleratedSpeed为加速度；
4、对于过冲调节，是使鼠标操作时击中目标旁边的区域，然后再击中目标。真人操作鼠标中，用户使用鼠标不是100％准确，会击中了目标旁边的区域，再通过需要调整光标以达到实际目标。这种现象为过冲。固RPA机器人的过冲调节实现方法是：getOvershootAmount(double distanceToRealTargetX,double distanceToRealTargetY,long mouseMovementMs,int overshootsRemaining)，
其中：getOvershootAmount表示过冲超调量；long mouseMovement表示鼠标移动至实际目标的计划时间，overshoots保留剩余的过冲量，包括当前值。返回将添加到真实目标的量，从而得到超调目标。
算法实现：
(1)计算distanceToRealTarget公式为：distanceToRealTarget＝Math.hypot(distanceToRealTargetX,distanceToRealTargetY)；
其中distanceToRealTarget表示到真实目标坐标的距离，参数distanceToRealTargetX表示到真实目标X坐标的距离，distanceToRealTargetY表示到真实目标Y坐标的距离，mouseMovementMs表示到达ToRealTargetX的平方根，Math.hypot表示平方根计算；
(2)计算修改随机值，randomModifier＝distanceToRealTarget/overshootRandomModifierDivider；
式中，overshootRandomModifierDivider默认值为20；
randomModifier表示修改随机值；
(3)计算超调目标的横纵坐标值，计算如下：
x＝(int)(random.nextDouble()*randomModifier-randomModifier/2d)*overshootsRemaining；
y＝(int)(random.nextDouble()*randomModifier-randomModifier/2d)*overshootsRemaining；
int是一个数据类型，表示的数值范围表示-232至232-1，上式中表示将结果强制转换成int类型，nextDouble()表示获取随机值的一个方式；
5、对于坐标移动调节，是使鼠标在坐标平移中允许指定偏移量和尺寸，以限制在与屏幕不同的区域或在真实屏幕内的虚拟屏幕中的移动。
实现方法：move(int xDest,int yDest)，式中的xDest表示鼠标的结束位置x坐标，yDest表示鼠标的结束位置y坐标，int是一个数据类型，表示的数值范围表示-232至232-1，上式中表示将结果强制转换成int类型，nextDouble()表示获取随机值的一个方式；
通过上述计算出的轨迹，移动到指定坐标的位置。
由此，RPA机器人通过偏差调节、噪音调节、速度调节、过冲调节以及坐标移动调节使得鼠标操作轨迹真人化，能够最大能力的防止相关网站将自动化流程识别为爬虫行为，进而防止无法访问网页或者出现滑动验证之类的操作出现，中断自动化流程的执行，可以最大可能的保证流程不被第三方因素所干扰。

Claims (5)

1.一种基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，包括RPA机器人，其特征在于：RPA机器人通过偏差调节、噪音调节、速度调节、过冲调节以及坐标移动调节使得鼠标操作轨迹真人化；
所述偏差调节是使鼠标偏离原先的直线轨迹，创造圆弧轨迹；
所述噪音调节是使鼠标平移时产生锯齿状的上下移动偏移；
所述速度调节是使鼠标在给的时间内速度发生变化；
所述过冲调节是使鼠标操作时击中目标旁边的区域，然后再击中目标；
所述坐标移动调节是使鼠标在坐标平移中允许指定偏移量和尺寸，以限制在与屏幕不同的区域或在真实屏幕内的虚拟屏幕中的移动；
所述噪音调节是通过函数随机生成使偏移量点，该偏移量点描述了这一步鼠标偏移量增加或减少了多少，作为鼠标移动的噪音，如果噪声没有变化，则返回(0,0)；
判断噪声是否变化的计算依据需要满足下面两点：
(1)Math.abs(xStepSize-0)<SMALL_DELTA；
(2)Math.abs(yStepSize-0)<SMALL_DELTA；
其中，SMALL_DELTA为静态值，表示10的-6次方，Math.abs()表示绝对值；xStepSize表示水平取的步长，yStepSize表示垂直取的步长；
若满足则返回(0，0)，若不满足则继续计算该偏移量点，实现如下：
(1)计算xStepSize和yStepSize的平方根；
(2)计算噪音值，噪音值＝Math.max(0,(8-stepSize))/50；
Math.max表示最大值；stepSize表示步长；
(3)获取一个值，如果该值大于等于上述计算的噪音值，则返回(0，0)，否则计算根据平方根计算偏移量的横纵坐标；计算方式为：noiseX＝(random.nextDouble()-0.5)*Math.max(0,
(8-stepSize))/noisinessDivider；
以及noiseY＝(random.nextDouble()-0.5)*Math.max(0,(8-stepSize))/noisinessDivider；
噪音分离器noisinessDivider的默认值为2，nextDouble()表示获取随机值的一个方式；Math.max表示最大值。
2.根据权利要求1所述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，其特征在于：所述偏差调节是通过偏差函数描述鼠标偏离直线轨迹的圆弧轨迹，偏差函数如下：
偏差函数结果＝(1-Math.cos(completionFraction*Math.PI*2))/2；
式中，completionFraction表示鼠标移动总距离的完成分数，值从0到1获取，Math.PI表示圆周率，Math.cos表示cos函数。
3.根据权利要求1所述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，其特征在于：所述速度调节是通过算法实现计算时间和加速度，再以时间和加速度计算速度；
所述时间的计算为：time＝mouseMovementTimeMs+
(long)(Math.random()*mouseMovementTimeMs)，式中，mouseMovementTimeMs为鼠标移动的时间，值为500毫秒，(long)为编程里的一种数据类型，数值大小在-264至264-1，上式中表示将结果强制转换成long类型；Math.random()为随机选取大于等于0且小于1的伪随机数；
所述加速度计算是采用random(-1，1)代码计算；
所述速度的计算是加速度乘以时间。
4.根据权利要求1所述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，其特征在于：所述过冲调节的实现是：
(1)计算真实目标坐标的距离以及鼠标到真实目标坐标的时间；
(2)设置修改随机值；
(3)根据随机修改值修改距离和时间，得到过冲目标的横纵坐标值。
5.根据权利要求1所述的基于RPA的模拟人为鼠标操作方法，其特征在于：所述坐标移动调节的实现是通过move(int xDest,int yDest)计算出的轨迹，使得鼠标移动到指定坐标的位置，式中，xDest是鼠标的结束位置x坐标，yDest是鼠标的结束位置y坐标，int是一个数据类型，表示的数值范围表示-232至232-1，上式中表示将结果强制转换成int类型。
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