本发明涉及3D打印机技术领域，特别涉及一种基于Android的智能手机与3D打印机交互的方法。
背景技术：
3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
现阶段三维打印机被用来以逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。
Android的智能手机与3D打印机进行信息交互领域属于新兴领域，利用Android的智能手机与多台3D打印机进行交互时运用到与一台3D打印机交互时，交互方法过于复杂。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，提供一种交互方法可变的一种基于Android的智能手机与3D打印机交互的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于Android的智能手机与3D打印机交互的方法，包括如下步骤：
Ⅰ.Android智能手机根据输入的3D打印机的通讯物理地址的个数进行判断；3D打印机的通讯物理地址的个数等于1执行简化交互模式；3D打印机的通讯物理地址的个数大于1执行复杂交互模式；
Ⅱ.简化交互模式具体步骤为：
(a).在Android智能手机与3D打印机交互的内容报文中设置一段定义报文，定义报文为16位二进制码，16位二进制码中前10位中的每一位二进制位代表3D打印机相关部件动作完成状况位；16位二进制码中第11位至第14位为3D打印机相关部件动作完成状况数量位；16位二进制码中第15位和第16位为完成动作任务校验位；
(b).Android智能手机发送报文给3D打印机，3D打印机依据16位二进制码中前10位判断动作类型组，3D打印机完成动作类型组中一个动作后，将对应16位二进制码中前10中的代表值反置，同时16位二进制码中第11位至第14位进行加1；完成动作类型组中所以动作时，16位二进制码中第15位的值反置；
(c).Android智能手机接收到3D打印机返回的报文，根据完成情况，执行下步控制指令的输入；
(d).步骤(b)和步骤(c)循环运行，停止条件为3D打印机判断动作类型组为最后一步时，将16位二进制码中第15位和第16位的值全部反置，Android智能手机检测到16位二进制码中第15位和第16位的值全部反置时，停止。
Ⅲ.复杂交互模式交互模式具体步骤为：
(1)根据预设的与N个3D打印机的每一个相对应的第一系数和第三系数，生成第一报头，根据该第一报头为所述N个3D打印机进行第一次通信，其中N位大于1的整数；
(2)经过预设时间后，获得所述N个3D打印机的原料消耗量与已打印物的产出量；
(3)根据所述原料消耗量与已打印物的产出量修正第一系数；
(4)根据第二系数和已打印物的产出量，获得所述N个3D打印机的工作进度；
(5)根据所述第三系数、上述经过修正的第一系数和所述工作进度，生成第二报头，根据第二报头为所述N个3D打印机进行第二次通信。
更进一步的方案为：所述原料消耗量为所消耗的原料的质量；所述已打印物的产出量为已打印物的体积。
更进一步的方案为：所述第一系数为3D打印机的打印速度；所述第二系数为3D打印机的打印任务相关度；所述第三系数为各3D打印机彼此之间的距离。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明可以根据接入3D打印机的接入个数，选择合适的交互步骤，提高了交互的效率。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1示出了一种基于Android的智能手机与3D打印机交互的方法，包括如下步骤：
Ⅰ.Android智能手机根据输入的3D打印机的通讯物理地址的个数进行判断；3D打印机的通讯物理地址的个数等于1执行简化交互模式；3D打印机的通讯物理地址的个数大于1执行复杂交互模式；
Ⅱ.简化交互模式具体步骤为：
(a).在Android智能手机与3D打印机交互的内容报文中设置一段定义报文，定义报文为16位二进制码，16位二进制码中前10位中的每一位二进制位代表3D打印机相关部件动作完成状况位；16位二进制码中第11位至第14位为3D打印机相关部件动作完成状况数量位；16位二进制码中第15位和第16位为完成动作任务校验位；
(b).Android智能手机发送报文给3D打印机，3D打印机依据16位二进制码中前10位判断动作类型组，3D打印机完成动作类型组中一个动作后，将对应16位二进制码中前10中的代表值反置，同时16位二进制码中第11位至第14位进行加1；完成动作类型组中所以动作时，16位二进制码中第15位的值反置；
(c).Android智能手机接收到3D打印机返回的报文，根据完成情况，执行下步控制指令的输入；
(d).步骤(b)和步骤(c)循环运行，停止条件为3D打印机判断动作类型组为最后一步时，将16位二进制码中第15位和第16位的值全部反置，Android智能手机检测到16位二进制码中第15位和第16位的值全部反置时，停止。
Ⅲ.复杂交互模式交互模式具体步骤为：
(1)根据预设的与N个3D打印机的每一个相对应的第一系数和第三系数，生成第一报头，根据该第一报头为所述N个3D打印机进行第一次通信，其中N位大于1的整数；
(2)经过预设时间后，获得所述N个3D打印机的原料消耗量与已打印物的产出量；
(3)根据所述原料消耗量与已打印物的产出量修正第一系数；
(4)根据第二系数和已打印物的产出量，获得所述N个3D打印机的工作进度；
(5)根据所述第三系数、上述经过修正的第一系数和所述工作进度，生成第二报头，根据第二报头为所述N个3D打印机进行第二次通信。
更进一步的方案为：所述原料消耗量为所消耗的原料的质量；所述已打印物的产出量为已打印物的体积。
更进一步的方案为：所述第一系数为3D打印机的打印速度；所述第二系数为3D打印机的打印任务相关度；所述第三系数为各3D打印机彼此之间的距离。
实施例2
在实施例一的基础上，
用于3D打印机的远程通信方法包括如下步骤：
根据预设的与N个3D打印机的每一个相对应的第一系数和各3D打印机彼此之间的距离，生成第一报头，根据该第一报头为所述N个3D打印机进行第一次通信；
其中具体包括：
获得待打印物的体积以及各个3D打印机的工作空间体积，并求得二者的比值并记作体积比；
根据所述第一系数和各3D打印机彼此之间的距离，确定多个3D打印初步区域；
根据初步区域的数量，待打印物被预先划分成所述体积比的相近程度小于预设阈
值的多个部分。该多个部分的数量与所述初步区域的数量相对应。这些初步区域将用于
(利用各自区域中的3D打印机)以区域为单位，分别对上述多个部分进行一一对应的3D打印操作。建立各个3D打印初步区域内的3D打印机的通信链路；
将上面确定的距离与体积比，与各个3D打印机的IP网络地址一起作为数据包，从而形成第一报头，根据这样的第一报头为各个3D打印初步区域内的3D打印机建立通信链路。这样，在各个3D打印机之间建立通信链路之后，各个3D打印机就可以清楚地确定其所在的初步区域内与其他3D打印机之间的距离，从而在其中某些打印机位置发生改变时，使得这些3D打印机之间的作业分配能够相应地自动地根据距离这一因素的影响(并非唯一影响任务分配的因素)而完成3D打印任务的分配。这里，为所述各个3D打印机配备具有相同通信协议的通信模块，以便于能够使它们的信息能够通过这些通信模块进行共享，以及能够使待打印任务被按照上述初步区域动态地分配和调整。所述的通信模块优选地利用市售的3G通信模块、4G通信模块等无线通信模块来实现。在所述通信链路上，根据3D打印机的打印任务相关度和各3D打印机彼此之间的距离，为各所述3D打印初步区域中的3D打印机分配待打印任务。
在根据上述体积比确立了各个3D打印初步区域的前提下，此步骤将根据待打印物的结构上彼此关联性小于预设阈值的情况以及各个3D打印初步区域内的各个3D打印机之间的距离，对各个3D打印初步区域内的各个3D打印机(或至少一台3D打印机)进行任务分配。分配的过程为：
A.为体积比小于预设阈值的多个3D打印机(即属于同一初步区域的至少一台3D打印机)建立彼此之间的局域网。此种局域网数量为一个，包括该初步区域中的所有3D打印机，且采用无线局域网形式。
B.根据上述局域网内各个3D打印机的打印速度彼此之间的比例，将分配给该初步区域的3D打印任务进一步分配，并传输到这些至少一个3D打印机。
C.向所述N个3D打印机传输开启指令。
经过预设时间后，向所述N个3D打印机传输暂停指令，获得所述N个3D打印机的原料消耗量与已打印物的产出量；
优选地，所述原料消耗量为所消耗的原料的质量，所述已打印物的产出量为已打印物的体积。根据所述原料消耗量与已打印物的产出量修正第一系数；
根据本发明的优选实施例，具体来讲，首先计算所述原料消耗量与已打印物的产出量之间的比值，然后，将该比值与所述第一系数相乘，乘积作为修正后的第一系数。
根据本发明的其他实施例，上述修正方式可以采用将上述系数进行乘方运算后再与所述第一系数相乘。
根据所述3D打印机的打印任务相关度和已打印物的产出量，获得所述N个3D打印机的工作进度；这里，对于某一台3D打印机，所述工作进度＝3D打印机的打印任务相关度*(已打印物的产出量/在步骤(1)中分配给该3D打印机的打印任务的待打印物的量)。在本发明的优选实施例中，待打印物的量以体积表示。
根据所述各3D打印机彼此之间的距离、上述经过修正的第一系数和所述工作进度，生成第二报头，根据该第二报头为所述N个3D打印机进行第二次通信；其中具体包括：根据各3D打印机彼此之间的距离和经过修正的第一系数，确定多个3D打印子区域；根据本发明的优选实施例，上述3D打印子区域的划分方式为：将各3D打印机彼此之间的距离(例如X、Y两台之间的距离)除以X、Y这两台各自的经过修正的第一系数的平均值，得到X、Y两台3D打印机之间的作业时间标识。然后，根据该作业时间标识的相近程度，重新将所有N台3D打印机所在的区域划分成多个部分，每个部分包括至少一台3D打印机。每个被分成的区域作为一个3D打印子区域。建立各个3D打印子区域内的3D打印机的通信链路；
将上面确定的距离、工作进度和经过修正的第一系数，与各个3D打印机的IP网络地址一起作为数据包，从而形成第二报头，根据这样的第二报头为各个3D打印子区域内的3D打印机建立通信链路。这样，在各个3D打印机之间建立通信链路之后，各个3D打印机就可以清楚地确定其所在的子区域内与其他3D打印机之间的距离，从而在其中某些打印机位置发生改变时，使得这些3D打印机之间的作业分配能够相应地自动地根据距离这一因素的影响而完成3D打印任务的分配。该第二报头的分配使得在某些子区域中的3D打印机相比于所述第一报头突破了主要依靠距离优化子区域的划分的局限性，有利于更准确地和合理地辅助3D打印任务的高效分配。这里，为所述各个3D打印机配备具有相同通信协议的通信模块，以便于能够使它们的信息能够通过这些通信模块进行共享，以及能够使待打印任务被按照上述子区域动态地分配和调整。所述的通信模块优选地利用市售的3G通信模块、4G通信模块等无线通信模块来实现。根据本发明的其他实施例，这些通信模块也可以使用有线通信模块和无线通信模块的混合模式实现，例如，对至少一个3D打印机配备有线通信模块，而对其他的3D打印机配备无线通信模块。根据本发明的另外的实施例，这些3D打印机也可以均被配备为利用有线通信模块进行通信。在所述通信链路上，根据各3D打印机的工作进度，为各所述3D打印子区域中的3D打印机分配待打印任务。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。