[發明專利]基于Android平臺的開放式數控系統及其中進行二次開發的方法

有效

• 申請號: 201210336439.2
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102830654A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 尹玲;周盈;熊清平;莫奕舉;倪建渠;周星
• 申請（專利權）人: 深圳華中數控有限公司
• 主分類號: G05B19/4093
• 分類號: G05B19/4093
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術領域

本發明屬于機電一體化數控技術領域，并涉及一種開放式數控系統。更具體地，本發明涉及基于Android平臺的開放式數控系統及其中進行二次開發的方法。

背景技術

現有技術中，數控系統已經成為機床裝備的核心關鍵設備。經過多年發展，數控系統的體系結構基本分為兩種類型：傳統的單板結構和現場總線結構。其中傳統的單板結構系統功能固定，不具備開放性，無法滿足用戶日益增加的應用需求；而現場總線結構的數控系統雖然具有良好的開放性，可以方便的擴充或修改系統用戶配置或功能，但其昂貴的售價不適用于量大面廣的普及型應用用戶需求。然而，不論是傳統單板結構還是現場總結結構，現有數控系統的人機交互界面是固定的，且面向機床加工控制過程，靈活性差，不適宜進行二次開發。隨著制造業和自動化行業對控制個性化的需求日益強烈，現有的固定用戶功能、界面模式以及昂貴的個性化定制費用已經無法滿足用戶多樣化的需求。因此，克服傳統數控系統人機界面的不足，滿足用戶個性化功能和界面的定制需求，實現快速的二次界面開發，縮短開發周期顯得尤為迫切與重要。此外，現有的數控系統所采用的操作系統平臺基本局限在DOS、Windows、工業Linux以及片級專用系統，對于核心控制功能的實現具有可靠性好、實時性好的優點，然而，對于個性化用戶功能與界面的開發則效率低下，且可利用的資源比較缺乏。因此，現有的數控系統在系統結構和平臺構建上無法滿足用戶日益增長的個性化控制需求，需要對其進行完善與改進，以保證在滿足用戶需求的同時提高開發效率，豐富界面開發資源。

Android平臺是Google(谷歌)公司開發的基于Linux平臺的開源移動終端操作系統，希望借助建立標準化、開放式的移動終端軟件平臺，在移動產業內形成一個開放式的生態系統。目前，Android平臺已成為移動終端設備開發的首選平臺，在通信領域有著廣泛成熟的應用。然而，在數控領域尚不存在基于Android平臺的數控系統開發與應用，Android平臺豐富的資源、免費的使用和開放架構還未吸收到數控系統的開發中。

綜上可知，由于目前數控系統的架構和采用的平臺對用戶快速個性化功能和界面的開發具有很大的局限性，為了解決此二次開發問題，有必要對現有的數控系統進行創新的改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題，針對現有技術中的數控系統在進行用戶個性化功能和界面開發時的局限性和長開發周期的問題，提供一種具有良好開放性、結構配置靈活、成本易于控制且可適用于不同類型用戶的配套需求的基于Android平臺的開放式數控系統。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方法得以實現：提供一種基于Android平臺的開放式數控系統，包括用于接收控制指令完成數控加工過程的實時控制的伺服系統，其中，所述數控系統還包括：

采用所述Android平臺實現的人機交互界面，用于接收對所述數控系統的數據配置以及向用戶顯示實時控制的結果；

IPC單元，用于執行所述數控系統的實時控制任務并通過與所述Android平臺進行數據交互；

總線式I/O單元和總線式伺服驅動單元，用于將所述IPC單元發出的所述控制指令轉發給所述伺服系統以控制所述數控加工過程、以及用于將所述伺服系統的實時控制的結果反饋給所述IPC單元。

在上述基于Android平臺的開放式數控系統中，所述數控系統還包括用于提供實時開發環境的實時多任務調度模塊和實時多任務接口；所述IPC單元通過所述實時多任務調度模塊調度實時任務。

在上述基于Android平臺的開放式數控系統中，所述實時多任務接口還用于調用訪問所述數控系統的內核層所需要的外部接口函數以及用于實現在所述數控系統的應用層進行的實時開發。

在上述基于Android平臺的開放式數控系統中，所述Android平臺包括：

Linux交叉編譯環境搭建模塊，用于搭建Linux交叉編譯環境并生成適用于所述Android平臺下的操作系統的．so庫文件；

Android開發環境搭建模塊，用于搭建適用于所述Android平臺下的操作系統的開發環境；以及

程序編譯模塊，用于生成應用層人機交互界面程序、生成基于所述Android平臺下的操作系統的Launcher代碼以及生成APK安裝文件。

在上述基于Android平臺的開放式數控系統中，所述Linux交叉編譯環境搭建模塊生成適用于所述Android平臺下的操作系統的．so庫文件指：將API庫文件轉為所述．so庫文件。