一种能防止非法操作的数控机床制造技术

本申请涉及一种能防止非法操作的数控机床，其具有机床端和钥匙端，机床端包括验证装置、解密装置和机床端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置。本申请的实施例提供的技术方案采用了微流控芯片来校验身份信息，采用硬件机制来获取随机数，采用了图像机制来进行加密，从而既有非常高的安全性，又有很快的运算速度，而且还能容许一定的误码。当使用者靠近机床时，使用者只需使用钥匙端采集少量自身唾液，钥匙端的微流控芯片效验身份信息后向机床端发送验证信息，经过比对确认后，即可确认使用者身份，正常启动数控机床，即采用该方案的数控机床能够根据DNA唯一确定使用者身份，具有很大的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机械领域，尤其涉及一种能防止非法操作的数控机床。
技术介绍
数控机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理 具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载 体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求 的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种 的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方 向，是一种典型的机电一体化产品。目前的数控机床，由于不能很好地识别操作者的身份，容易造成误操作，导致其安 全性不高。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种能防止非法操作的数控机床。 在本申请的实施例中，提供了一种能防止非法操作的数控机床，其具有机床端和 钥匙端，机床端包括验证装置、解密装置和机床端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端 无线装置； 加密装置包括： 微流控芯片检测模块，用于获取原始数据串AQ= {a n}，其中，a是原始数据串A。中 的字符，η是a的位数； 微流控芯片检测模块是一种DNA检测模块，包括：传感信号检测区、传感信号混合 区和传感信号输出区。 传感信号检测区主要用来获取使用者的原始样品，传感信号混合区主要用于纳米 传感器检测与样品的充分混合，混合完全后进入到传感信号检测区；传感信号检测区主要 用于纳米传感器检测到目标基因后产生的荧光信号的检测；检测完毕的数据得到原始数据 串A。， 所述微流控芯片，整体尺寸为：宽30mm、高20mm、深90 μπι，结构核心区宽24mm、高 16mm ;微流控芯片由4层组成，第一层基片：玻璃，第二、三层：紫外固化胶，第四层：掩膜， 各层间粘合剂：N0A81光胶，采用等离子氧化键合法使基片与第一层结构封接，各层的芯片 结构由光刻法制成； 矩阵化模块，用于将原始数据串A。矩阵化得到矩阵A= {ajahXaw，具体包括：对 {an}从队首依次取i - 1个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补1个0,补 足为一行％，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补1个1，补足为一行，对于最 后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补1个〇,直至补足为一行％，将所有得 到的％按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A = {a JahXaw，其中，ah是矩阵A的高度， aw是矩阵A的高度； 第一噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最 末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CT1 ; 第一加扰模块，用于从矩阵A的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CT1中依次 取第一随机函数R(l)个元素插入到矩阵A中得到矩阵B = {bJbhXbw， 其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数R(l) = CT1S% 64， CTlsS从第一噪声数据序列CT1中依次取得的数； 噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍； 第三噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最 末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3 ; 第三加扰模块，用于将矩阵B与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密数 据：矩阵C = {cst}chXcw，ch是矩阵C的高度，cw是矩阵C的高度； 机床端无线装置和钥匙端无线装置均用于监测相同预设频率的无线短波，以得到 第一噪声序列CT1和第三噪声序列CT3 ; 解密装置用于以来自机床端无线装置的噪声数据和来自机床端预存的第二噪声 序列CT2,对来自加密装置的加密数据执行上述加密装置的加密运算的逆运算； 验证装置用于将解密装置对来自加密装置的加密数据进行逆运算得到的数据与 机床端的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。 使用者预先用自己的唾液在加密装置中的微流控芯片检测模块注册自己的身份 信息，以后在日常使用过程中，当使用者靠近机床时，使用者只需使用钥匙端采集少量自身 唾液，钥匙端的微流控芯片效验身份信息后向机床端发送验证信息，经过比对确认后，即可 确认身份，正常启动数控机床，即采用该方案的机床能够根据使用者DNA唯一确定使用者 身份，具有很大的安全性。 本申请的实施例提供的技术方案采用了微流控芯片来校验身份信息，采用硬件机 制来获取随机数，采用了图像机制来进行加密，从而既有非常高的安全性，又有很快的运算 速度，而且还能容许一定的误码。 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅 是示例性和解释性的，并不能限制本申请。【附图说明】 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施 例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。 图1是根据一示例性实施例示出的一种能防止非法操作的数控机床的装置框图； 图2是根据一示例性实施例示出的加密装置的装置框图； 图3是根据另一示例性实施例示出的加密装置的装置框图； 图4为基于氧化石墨烯的纳米生物传感器对基因的特异检测的基因原理：当修饰 有荧光基团FAM的单链DNA分子探针与氧化石墨烯接触后，氧化石墨烯吸附单链DNA，并造 成FAM荧光的猝灭；当加入目标基因后，由于碱基互补配对原则，形成双链DNA，并从氧化石 墨烯表面脱落，恢复荧光，从而达到检测目标基因的目的； 图5为本专利技术自动化微流控芯片的工作过程示意图； 图6为本专利技术自动化微流控芯片的结构示意图。【具体实施方式】 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及 附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附 权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简 化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且 目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重 复是为了简化和清楚的目的，其本身不只是所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此 外，本申请提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其 他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征值"上" 的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在 第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。 图1是根据一示例性实施例示出的一种能防止非法操作的数控机床的装置框图， 无钥匙点火系统具有机床端100和钥匙端200,特征在于，机床端100包括验证本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能防止非法操作的数控机床，其具有机床端和钥匙端，特征在于，机床端包括验证装置、解密装置和机床端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置；加密装置包括：微流控芯片检测模块，用于获取原始数据串A0＝{an}，其中，a是原始数据串A0中的字符，n是a的位数；微流控芯片检测模块是一种DNA检测模块，包括：传感信号检测区、传感信号混合区和传感信号输出区。传感信号检测区主要用来获取使用者的原始样品，传感信号混合区主要用于纳米传感器检测与原始样品的充分混合，混合完全后进入到传感信号检测区；传感信号检测区主要用于纳米传感器检测到目标基因后产生的荧光信号的检测；检测完毕的数据得到原始数据串A0，所述微流控芯片，其特征在于，整体尺寸为：宽30mm、高20mm、深90μm，结构核心区宽24mm、高16mm；微流控芯片由4层组成，第一层基片：玻璃，第二、三层：紫外固化胶，第四层：掩膜，各层间粘合剂：NOA81光胶，采用等离子氧化键合法使基片与第一层结构封接，各层的芯片结构由光刻法制成；矩阵化模块，用于将原始数据串A0矩阵化得到矩阵A＝{aij}ah×aw，具体包括：对{an}从队首依次取i‐1个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补1个0，补足为一行ai，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补1个1，补足为一行ai，对于最后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补1个0，直至补足为一行ai，将所有得到的ai按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A＝{aij}ah×aw，其中，ah是矩阵A的高度，aw是矩阵A的高度；第一噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CT1；第一加扰模块，用于从矩阵A的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CT1中依次取第一随机函数R(1)个元素插入到矩阵A中得到矩阵B＝{bst}bh×bw，其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数R(1)＝CT1s％64，CT1s为从第一噪声数据序列CT1中依次取得的数；噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍；第三噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3；第三加扰模块，用于将矩阵B与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密数据：矩阵C＝{cst}ch×cw，ch是矩阵C的高度，cw是矩阵C的高度；机床端无线装置和钥匙端无线装置均用于监测相同预设频率的无线短波，以得到第一噪声序列CT1和第三噪声序列CT3；解密装置用于以来自机床端无线装置的噪声数据和来自机床端预存的第二噪声序列CT2，对来自加密装置的加密数据执行上述加密装置的加密运算的逆运算；验证装置用于将解密装置对来自加密装置的加密数据进行逆运算得到的数据与机床端的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董超超，
申请(专利权)人：董超超，
类型：发明
国别省市：浙江;33