一种机器的更新方法及装置与流程

本发明涉及工业制造技术领域，更具体的涉及一种机器的更新方法及装置。

背景技术：

工业机器集计算、控制与通讯为一体，是典型的信息物理系统(cyberphysicalsystems，简称cps)。目前由于工业机器软硬件紧耦合，要更新工业机器功能，一种方法是更换机器的部分或全部硬件以满足生产需求；另一种方法是工作人员根据生产需求，手动更改、调整机器的参数以满足生产需求。随着用户对个性化商品的追求，生产线需要根据用户需求灵活、快速地调整，而现有的工业机器调整功能的方式很难满足这一需求。

现有方式都是手动调整的方式，存在以下缺点：1)机器灵活性差、适应性差。机器只适用于特定的应用，每当应用场景改变时，都需要对机器的功能再次更新；2)不同机器硬件构造不同，生产需要功能不同，配置方式也不同，这增加机器配置管理的复杂性；3)更新机器功能花费时间长，

停工期长，导致生产效率低。

综上所述，现有更新工业机器功能存在机器灵活性差，配置复杂导致生产效率低的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种机器的更新方法及装置，用以解决现有更新工业机器功能存在机器灵活性差，配置复杂导致生产效率低的问题。

本发明实施例提供一种机器的更新方法，包括：

接收到应用程序发送的更新请求消息，所述更新请求消息内携带有更新参数；

根据所述更新参数对机器的第一描述文件进行修改，得到所述机器的第二描述文件；

解析所述第二描述文件，将所述第二描述文件生成与所述机器对应的配置文件；

根据所述配置文件对所述机器进行配置，当确定所述机器完成配置后，向所述应用程序发送与所述更新请求消息对应的更新结果。

优选地，所述接收到应用程序发送的更新请求消息之前，还包括：

构建与机器可配置性对应的所述第一描述文件，所述第一描述文件包括所述机器的id，ip地址，所述机器的装置，所述机器启动时的传感器，所述机器末端的执行器和所述机器的通信方式。

优选地，所述接收到应用程序发送的更新请求消息时，具体包括：

所述应用程序通过rest接口向所述机器发送所述更新请求消息，所述更新请求消息用于修改所述第一描述描述文件包括的一个参数或者多个参数。

优选地，所述根据所述配置文件对所述机器进行配置，具体包括：

根据所述配置文件重构所述机器的作动器，对所述机器的启动传感器，末端执行器和通讯方式进行配置。

本发明实施例还提供一种机器的更新装置，包括：

接收单元，用于接收到应用程序发送的更新请求消息，所述更新请求消息内携带有更新参数；

修改单元，用于根据所述更新参数对机器的第一描述文件进行修改，得到所述机器的第二描述文件；

生成单元，用于解析所述第二描述文件，将所述第二描述文件生成与所述机器对应的配置文件；

配置单元，用于根据所述配置文件对所述机器进行配置，当确定所述机器完成配置后，向所述应用程序发送与所述更新请求消息对应的更新结果。

优选地，所述接收单元还用于：

构建与机器可配置性对应的所述第一描述文件，所述第一描述文件包括所述机器的id，ip地址，所述机器的装置，所述机器启动时的传感器，所述机器末端的执行器和所述机器的通信方式。

优选地，所述接收单元具有用于：

所述应用程序通过rest接口向所述机器发送所述更新请求消息，所述更新请求消息用于修改所述第一描述描述文件包括的一个参数或者多个参数。

优选地，所述配置单元具体用于：

根据所述配置文件重构所述机器的作动器，对所述机器的启动传感器，末端执行器和通讯方式进行配置。

本发明实施例提供一种机器的更新方法及装置，该方法包括：接收到应用程序发送的更新请求消息，所述更新请求消息内携带有更新参数；根据所述更新参数对机器的第一描述文件进行修改，得到所述机器的第二描述文件；解析所述第二描述文件，将所述第二描述文件生成与所述机器对应的配置文件；根据所述配置文件对所述机器进行配置，当确定所述机器完成配置后，向所述应用程序发送与所述更新请求消息对应的更新结果。该方法通过软件管理方式，根据应用需求更改机器参数，从而更新机器功能，增强机器的适应性和灵活性；通过软硬件解耦合，降低了机器功能对底层硬件的依赖性，减少更换硬件的花费，节约资金；提供一种统一的描述工业智能机器的方式，屏蔽了不同机器底层硬件的差异性；基于不同机器的统一表示，提供统一的方式对不同机器进行更新配置，降低更新机器功能的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种机器的更新方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的软件定义智能工业机器架构结构示意图；

图3为本发明实施例提供的工业智能机器结构示意图；

图4为本发明实施例提供的工业智能机器rdf模型示意图；

图5为本发明实施例提供的一种机器的更新装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种机器的更新方法流程示意图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101，接收到应用程序发送的更新请求消息，所述更新请求消息内携带有更新参数；

步骤102，根据所述更新参数对机器的第一描述文件进行修改，得到所述机器的第二描述文件；

步骤103，解析所述第二描述文件，将所述第二描述文件生成与所述机器对应的配置文件；

步骤104，根据所述配置文件对所述机器进行配置，当确定所述机器完成配置后，向所述应用程序发送与所述更新请求消息对应的更新结果。

在实际应用中，本发明实施例提供的机器可以是工业智能机器，也可以是其他类似的机器。

图2为本发明实施例提供的软件定义智能工业机器架构结构示意图，如图2所示，该智能工业机器架构主要包括物理层，控制层和应用层三层架构。其中，物理层主要包括智能工业机器作动器和传感器；控制层包括可配置参数集，配置更新，配置执行和配置检查等模块；具体地，控制层向下负责与底层设备通讯，传递应用层需要配置的机器参数，向上负责屏蔽底层机器的差异，为上层应用提供配置机器的统一接口；应用层主要根据具体应用需求，调用对应api，灵活地对机器功能进行更新。

图3为本发明实施例提供的工业智能机器结构示意图，工业机器必须满足图3所示的结构，且工业机器满足了图3所示的结构是软件定义的前提条件。如图3所示，工业机器包括机械构件，传感构件，驱动构件和控制构件，进一步地，工业机器开放了编程接口。具体地，控制器包括嵌入式微处理机，网络接口和输入输出接口等，控制器主要用于处理信息；驱动构件根据控制构件的命令驱动对应执行和感知元件运作；机械构件和传感构件分别由执行元件和感知元件组成。

在本发明实施例中，机器的抽象表示主要用于抽取机器的可配置参数集，采用资源描述框架rdf(英文为：resourcedescriptionframework，中文为：资源描述框架)，对生产线上的机器进行描述，每一个机器抽象为资源池中的一个资源。使用xml(英文为：extensiblemarkuplanguage，中文为：可扩展标记语言)语法和rdfschema(rdfs)建立机器的rdf模型。

具体地，一个机器由五元组构成rdfmachine＝{uri，operation，config，state，cpsproperty}，一个元组表示一个资源描述，资源描述由资源、属性类型、属性值构成。

其中，uri表示该机器在网络中的地址；state表示该机器的状态，忙、闲、故障；operation表示一系列rest操作，包括对机器查询、修改、更新等操作；config表示机器的可配置部分，包括传感器、机械部分、通信、工作条件等。

图4为本发明实施例提供的工业智能机器rdf模型示意图，如图4所示，机器使用rdf-xml模板表示称为机器的描述文件。基于工业智能机器的rdf模型，可以设计机器的rdf-xml统一模板，基于该模板，机器的运行状态、配置参数等参数就可以以统一的方式获取。

比如：

在本发明实施例中，采用表现层状态转移(英文为：representationalstatetransfer，简称：rest)，一种轻量级服务架构模式。通过rdf描述的机器，作为一个标准的资源，可通过uri(英文为：uniformresourceidentifier，中文为：统一资源标识符)访问，通过该统一接口的方式，从特定uri中获取、修改、更新对应资源。

表1为本发明实施例提供的rest资源操作接口设计，如表1所示，/{mchid}表示某个特定机器的uri，通过对该uri进行post、delete、get操作，实现创建，删除和获取一个特定机器rdf-xml描述文件；/{mchid}/config/actuatorid表示某个机器的特定作动器uri，通过对该uri执行put和patch操作，分别更新该作动器的全部或部分信息；对于传感器操作接口设计与作动器的接口设计类似。工业智能机器的软件更新，可以通过/{mchid}/config/softwateiduri实现特定软件进行更新、删除等操作。

表1rest资源操作接口设计

在步骤101中，机器执行流程需要先根据根据机器的可配置特性，构建与该机器可配置性对应的第一描述文件，在本发明实施例中，第一描述文件与上文提到的rdf-xml统一模板一致，即该第一描述文件包括有机器的id信息，机器的ip地址信息，机器的装置，机器启动时的传感器，机器末端的执行器和机器的通信方式等。

比如，当选择dobotmagician机器人为硬件对象，使用ros(英文为：robotoperatingsystem)作为软件平台时，则需要根据dobotmagician机器人的可配置性，构建与dobotmagician机器人对应的rdf-xml描述文件。其中，在该rdf-xml描述文件中，dobotmagician机器人的id为1，ip地址为192.168.1.3，机器人状态为free，机器人启动的传感器为激光传感器，末端执行器为抓手，通信方式为wifi。

机器执行流程接收到应用程序发送的更新请求消息，在实际应用中，该更新请求消息内携带有更新参数。

需要说明的是，在本发明实施例中，应用程序需要通过rest接口向机器发送该更新请求消息，具体地，该更新请求消息用于修改第一描述描述文件包括的一个参数或者多个参数。

比如，根据应用程序的需求，应用程序使用jersery实现rest接口对dobotmagician机器人rdf-xml描述文件进行修改。其中，jersey框架是开源的restful框架，实现了jax-rs规范，扩展了jax-rs参考实现，并提供了更多的特性和工具。

在步骤102中，机器执行流程根据接收到的更新参数对机器的第一描述文件进行修改，修改后的第一描述文件被称为第二描述文件。

比如，应用程序通过rest接口/machine1/config/manipulator＝sucker将obotmagician机器人的rdf-xml描述文件中机器人的末端执行器改为吸盘(sucker)。

需要说明的是，在本发明实施例中，应用程序发送的更新请求消息内携带的更新参数可以包括一个或者多个，若携带有一个，则需要对第一描述文件中的一个参数进行修改，若携带有多个，则需要对第一描述文件中的多个参数进行修改，在本发明实施例中，对更新请求消息内携带的更新参数的数量不做具体的限定，同时，对修改第一描述文件中参数的数量也不做具体的限定。

在步骤103中，机器执行流程解析第二描述文件，将第二描述文件生成与该机器对应的配置文件，需要说明的是，上述解析过程，即将第二描述文件解析成符合机器运行格式的配置文件。在本发明实施例中，对解析第二描述文件的具体方法不做限定，同时，对机器运行格式也不做限定。

比如，dobotmagician机器人的rdf-xml描述文件，生成dobotmagician机器人可识别的配置文件。

在本发明实施例中采用dom4j技术对dobotmagician机器人的rdf-xml文件进行解析，获取机器人的配置参数，传感器为摄像头，末端执行器为吸盘，通信方式采用wifi。根据解析到的参数声称机器人配置文件，在本发明实施例中，机器人都是基于ros机器人操作系统运行的，因此机器人的配置文件要符合yaml格式。

其中，yaml是一种以数据为中心的标记语言，对于每个参数，以冒号为分隔，左侧为参数变量名，右侧为变量值。通过缩进空格来表示层级关系。因此，生成dobotmagician的配置文件dobot1_config.yaml可以如下所示：

在步骤104中，根据上述解析的机器可识别的配置文件之后，将该配置文件对机器进行配置，其中，启动配置文件如下所示：

上述文件中通过rosparamload将配置文件dobot1_config.yaml上传到参数服务器中。dobotmagician机器人在运行时，从参数服务器获取参数，从而更新配置。

进一步地，当确认机器完成配置后，则需要向应用程序发送与上述更新请求消息对应的更新结果。即检查机器的更新装置，并将更新结果反馈至应用程序。

比如，通过执行rosparamlist可以获取dobotmagician机器的所有参数，将配置参数更新结反馈到rdf-xml。通过rest接口/machine1/config获取dobotmagician机器人的配置结果。

综上所述，本发明实施例提供一种机器的更新方法及装置，该方法包括：接收到应用程序发送的更新请求消息，所述更新请求消息内携带有更新参数；根据所述更新参数对机器的第一描述文件进行修改，得到所述机器的第二描述文件；解析所述第二描述文件，将所述第二描述文件生成与所述机器对应的配置文件；根据所述配置文件对所述机器进行配置，当确定所述机器完成配置后，向所述应用程序发送与所述更新请求消息对应的更新结果。该方法通过软件管理方式，根据应用需求更改机器参数，从而更新机器功能，增强机器的适应性和灵活性；通过软硬件解耦合，降低了机器功能对底层硬件的依赖性，减少更换硬件的花费，节约资金；提供一种统一的描述工业智能机器的方式，屏蔽了不同机器底层硬件的差异性；基于不同机器的统一表示，提供统一的方式对不同机器进行更新配置，降低更新机器功能的复杂度。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种机器的更新装置，由于该装置解决技术问题的原理与一种机器的更新方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图5为本发明实施例提供的一种机器的更新装置结构示意图，如图5所示，该装置主要包括：接收单元501，修改单元502，生成单元503和配置单元504。

接收单元501，用于接收到应用程序发送的更新请求消息，所述更新请求消息内携带有更新参数；

修改单元502，用于根据所述更新参数对机器的第一描述文件进行修改，得到所述机器的第二描述文件；

生成单元503，用于解析所述第二描述文件，将所述第二描述文件生成与所述机器对应的配置文件；

配置单元504，用于根据所述配置文件对所述机器进行配置，当确定所述机器完成配置后，向所述应用程序发送与所述更新请求消息对应的更新结果。

优选地，所述接收单元501还用于：

构建与机器可配置性对应的所述第一描述文件，所述第一描述文件包括所述机器的id，ip地址，所述机器的装置，所述机器启动时的传感器，所述机器末端的执行器和所述机器的通信方式。

优选地，所述接收单元501具有用于：

所述应用程序通过rest接口向所述机器发送所述更新请求消息，所述更新请求消息用于修改所述第一描述描述文件包括的一个参数或者多个参数。

优选地，所述配置单元504具体用于：

根据所述配置文件重构所述机器的作动器，对所述机器的启动传感器，末端执行器和通讯方式进行配置。

应当理解，以上一种机器的更新装置包括的单元仅为根据该设备装置实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述单元的叠加或拆分。并且该实施例提供的一种机器的更新装置所实现的功能与上述实施例提供的一种机器的更新方法一一对应，对于该装置所实现的更为详细的处理流程，在上述方法实施例一中已做详细描述，此处不再详细描述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。