基于AR的电路板布局方法及系统与流程

基于ar的电路板布局方法及系统
技术领域
1.本发明涉及电路设计，具体为基于ar的电路板布局方法及系统。


背景技术：

2.目前的电路板开发一般通过设计原理图，然后将原理图绘制成pcb设计图，最终通过设备进行pcb板制作，再将所需的元件焊接在pcb板上进行调试，但是这种设计流程难以在设计时进行全方位观察，容易在设计完之后最终在pcb 板上焊接调试时发现元件规格不符合最终设计的效果，需要重新进行pcb板制作，这样效率较低并且每次制作的成本较高。在最终成型产品时容易因为元件的规格问题导致产品无法缩小体积，如果需要将产品的体积做到最小化，就需要在设计的同时进行全方位观察。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于ar的电路板布局方法和系统，能够提供设计的同时进行全方位观察。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种基于ar的电路板布局方法，包括如下步骤
6.数字化处理各类元件和/或电路板，进行ar建模后存储模型数据；
7.通过ar技术实时显示模型数据；
8.捕捉手势动作并对模型数据进行操作，将数字化元件和/或电路板进行元器件布局。
9.一种基于ar的电路板布局系统，
10.数字化模组，用于选择数字化电路板类型和/或数字化元件类型并将其数字化建模，获得电路板和/或元件的建模数据；
11.手势捕捉模组，用于数字化模组，通过捕捉手势对电路板的模型数据的角度、大小进行调整，和/或，对元件的的模型数据的角度、大小进行调整，并执行元器件与电路板之间的装配；
12.ar显示模组，实时显示数字化模组和手势捕捉模组呈现的ar影像。
13.作为本发明的进一步改进，
14.所述ar显示模组包括
15.底座；
16.支架，安装在底座上，与底座之间形成用于手势操作的空间；
17.显示装置，安装在支架上并用于显示ar影像；
18.所述手势捕捉模组包括
19.摄像头，安装在支架上并与显示装置通信连接，以传输捕捉到的手势动作并进行显示；
20.处理器，用于将摄像头捕捉到的手势影像匹配元件和/或电路板的模型数据，并根
据手势影像调整模型的角度、大小；并将手势影像和调整后的模型数据发送给显示装置进行显示。
21.作为本发明的进一步改进，所述支架和底座之间设置有不透光的操作箱，该操作箱内的顶部及四周设置有补光组件；所述操作箱的顶部具有一开口，所述显示装置与该开口相适配且相互装配。
22.作为本发明的进一步改进，所述手势捕捉模组还包括手套，所述手套对应手背位置设置有陀螺仪，且对应食指和/或拇指的位置设置有按钮，当按钮触发时，发送抓取信号给处理器；所述陀螺仪、按钮均与处理器无线通信连接，以交互信号；所述陀螺仪用于获取手部姿态，并发送给处理器。
23.作为本发明的进一步改进，所述操作箱的底部和/或四周设置有无线充电装置，所述手套上的电源与无线充电装置配合充电。
24.作为本发明的进一步改进，所述无线充电装置包括设置在操作箱的底部和/ 或四周的磁性部件和设置在手套上的接收线圈，所述手套移动时配合磁性部件的磁场产生电流，以向手套上的电源充电。
25.作为本发明的进一步改进，所述无线充电装置包括设置在操作箱的底部和/ 或四周的充电线圈和设置在手套上的接收线圈，所述接收线圈与充电线圈配合，以向手套上的电源充电。
26.作为本发明的进一步改进，该系统还包括
27.云服务器，用于存储并提供各类元器件的建模数据。
28.本发明的有益效果：
29.1.布局模式更加真实、直观；
30.2.能够在设计的同时进行观察，有利于布置设计的元器件和/或电路板的尺寸；
31.3.有助于减少材料的浪费。
附图说明
32.图1为本发明的方法流程示意图；
33.图2为本发明的系统框图。
34.附图标号：1、数字化模组；2、手势捕捉模组；21、摄像头；22、处理器； 23、手套；231、陀螺仪；232、按钮；3、ar显示模组；5、无线充电装置；51、磁性部件；52、接收线圈；53、充电线圈；54、电源；6、云服务器。
具体实施方式
35.下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
36.参照图1-2所示，
37.实施例1
38.一种基于ar的电路板布局方法，包括如下步骤
39.数字化处理各类元件和/或电路板，进行ar建模后存储模型数据；
40.通过ar技术实时显示模型数据；
41.捕捉手势动作并对模型数据进行操作，将数字化元件和/或电路板进行元器件布
局。
42.上述步骤中，通过将各类元件和电路板进行数字化处理，使其进行ar建模，通过ar显示技术能够进行实施模型显示，通过捕捉用户的手势动作对模型进行操作，能够让用户对模型进行灵活交互，该交互包括抓取元器件、抓取电路板、翻转元器件、翻转电路板、粘贴元器件、拆除元器件等，能够利用上述方案实现在设计的同时进行实时观察，有利于在设计同时了解电路板和元器件的体积，进而完成装配，进行ar的三维显示，并且能够通过手势进行操作，具备高度灵活性，并且更加真实直观。当然该方案也可以结合云服务器6，将数字化处理和 ar建模的数据存储在云服务器6，通过实时获取云服务器6上各类电路板和元件的模型进行装配，因此该方案相较于现有技术能够更加方便电路布局的设计。
43.实施例2
44.一种基于ar的电路板布局系统，
45.数字化模组1，用于选择数字化电路板类型和/或数字化元件类型并将其数字化建模，获得电路板和/或元件的建模数据；
46.手势捕捉模组2，用于数字化模组1，通过捕捉手势对电路板的模型数据的角度、大小进行调整，和/或，对元件的的模型数据的角度、大小进行调整，并执行元器件与电路板之间的装配；
47.ar显示模组3，实时显示数字化模组1和手势捕捉模组2呈现的ar影像。
48.云服务器6，用于存储并提供各类元器件的建模数据。
49.作为优选，
50.所述ar显示模组3包括
51.底座；
52.支架，安装在底座上，与底座之间形成用于手势操作的空间；
53.显示装置，安装在支架上并用于显示ar影像；
54.所述手势捕捉模组2包括
55.摄像头21，安装在支架上并与显示装置通信连接，以传输捕捉到的手势动作并进行显示；
56.处理器22，用于将摄像头21捕捉到的手势影像匹配元件和/或电路板的模型数据，并根据手势影像调整模型的角度、大小；并将手势影像和调整后的模型数据发送给显示装置进行显示。
57.其中，底座和支架的设置便于安装显示装置，方便用户进行观察。具有较好的视觉效果，同时支架和底座之间具有空间，能够让手部进行操作，能够让操作更方便，不需要另外调整显示装置的位置，该显示装置可以采用显示器，显示装置主要用于显示，摄像头21实际上也可以集成在显示器上。在该设计中，显示器可以采用现有的平板电脑，通过可以拆卸的方式安装在支架上，更加方便使用，而且捕捉的影像可以通过录制的方式进行存储，实时记录成像效果，配合平板上的app程序能够进行ar识别查看，同时也能够获取该设计后的模型进行存储。其中处理器22可以采用平板电脑上的处理器22，通过信号交互的方式在处理器22进行数据处理，通过借用平板电脑的处理器22将模型数据进行调整，并且通过显示屏进行实时显示，由此可以降低本设计的成本，能够让初期的设备成本更低，有利于需要进行电路布局设计的客户进行购买。
58.实施例3
59.基于实施例2的方案，所述支架和底座之间设置有不透光的操作箱，该操作箱内的顶部及四周设置有补光组件；所述操作箱的顶部具有一开口，所述显示装置与该开口相适配且相互装配。
60.通过设计操作箱，能够阻挡外部的光线，并且在不透光的设计下，能够让操作箱内的空间处于阴暗状态，使得ar成像更加清晰，能够减少外部影像的干扰，配合补光组件能够调节内部成像效果，避免操作人员无法看清内部手势，提高交互效果。
61.通过开口的适配能够将安装在支架上的平板同时与操作箱进行配合。能够进一步提高密封效果，同时补光效果也能够降低对平板电脑的硬件要求(一般的摄像头21在捕捉夜间影像是会有较大的噪点)。
62.为了方便用户操作，本方案还做出如下优化，所述手势捕捉模组2还包括手套23，所述手套23对应手背位置设置有陀螺仪231，且对应食指和/或拇指的位置设置有按钮232，当按钮232触发时，发送抓取信号给处理器22；所述陀螺仪231、按钮232均与处理器22无线通信连接，以交互信号；所述陀螺仪231 用于获取手部姿态，并发送给处理器22。
63.通过将手套23套在手上，在手部调节元件或者电路板时，手掌部位会随之发生角度的改变，通过陀螺仪231能够捕捉该角度变化，并且反馈给处理器22，通过处理器22的数据处理能够获得具体的角度变化数值，进而反馈在ar成像上，将按钮232设置在食指或拇指上，在进行抓取是两个指头相互触碰按压，就能够实现抓取信号的触发，由此能够完全实现抓取和模型姿态的调整，同时交互更加真实方便，能够让操作人员上手更加方便，减少学习时间，降低学习成本。
64.更进一步的的，为了减小手套23的重量，所述操作箱的底部和/或四周设置有无线充电装置5，所述手套23上的电源54与无线充电装置5配合充电。
65.电池的重量往往在需要供电的装置中占了极大的比例，在操作箱内设计无线充电装置5能够减小手套23对电池的容量要求，进而减小电池的重量。用户在操作箱内进行操作时，在不同的手势下会靠近无线充电装置5，此时只要在无线充电装置5的感应范围内即可实现无线充电，进而达到持续对电池充电的效果，提高了续航能力，能够在减小电池容量的方案下保持长久持续的供电效果。
66.具体的来说，该无线充电方案包括以下两个实施方式：
67.1.所述无线充电装置5包括设置在操作箱的底部和/或四周的磁性部件51和设置在手套23上的接收线圈52，所述手套23移动时配合磁性部件51的磁场产生电流，以向手套23上的电源54充电。
68.2.所述无线充电装置5包括设置在操作箱的底部和/或四周的充电线圈53和设置在手套23上的接收线圈52，所述接收线圈52与充电线圈53配合，以向手套23上的电源54充电。
69.其中，第1种实施方式中，采用的是切割磁感线的方式进行生电，用户在进行手势变化时会不断切割磁感线，此时能够持续生电进而对电池持续充电，在用户进行操作耗电时还会进行充电，因此能够达到长久持续的供电效果。
70.其中，第2种实施方式中，采用充电线圈53和接收线圈52的形式进行配合，接收线圈52可以设置在掌心或者手背位置，能够根据操作姿态进行选择，一般的操作时手背会相
对操作箱的四周，而在不操作时手心会对应操作箱底部的位置。当然两者也可以一同设置，达到最佳的充电效果，在用户不使用手套 23时，将手套23放在操作箱的底部就能够进行充电。
71.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。