热门标签:代写本科论文 写作发表 工程师论文 代写一篇论文多少钱
当前位置: 代写一篇论文多少钱 > 工程师论文 > 人机交互系统的现状及发展

人机交互系统的现状及发展

时间:2018-11-02 11:25作者:乐枫
本文导读:这是一篇关于人机交互系统的现状及发展的文章,移动互联网时代的来临推动了远程控制移动机器人技术的大力发展和应用, 本地控制已成为过去式。在这一波前进的技术潮流中, 人机交互系统的应用研究被广泛关注。

  摘要:移动互联网时代的来临推动了远程控制移动机器人技术的大力发展和应用, 本地控制已成为过去式。在这一波前进的技术潮流中, 人机交互系统的应用研究被广泛关注。本文介绍并概述了人机交互系统及其特点、国内外的领域研究现状以及需要克服的困难, 对人机交互系统未来的发展做了展望。

  关键词:移动互联网; 远程控制; 移动机器人; 人机交互系统;

 人机交互

  1、人机交互系统介绍

  近几年来, 移动互联网技术的蓬勃发展大力推动了远程控制移动机器人系统的研究与应用, 开创了工业领域崭新的工作模式。本地控制逐渐成为过去式, 国内外的专家学者开始投身于远程控制移动机器人的研究[1]-[4]。这不仅是为了提高工作效率, 更是出于对人身安全的考虑, 因为在工业现场, 存在着许多危险场景, 用远程控制的移动机器人去做此类工作显然更为合适。

  事实上, 在这类远程控制的移动机器人系统中, 既会存在由计算机全权控制的全自主移动机器人, 又会存在需要人为控制参与的半自主移动机器人。也正是由于实际生产中存在许多无法预期的突发状况, 及时的人为命令来操控半自主机器人采取正确的补救措施一定程度上确保了系统的安全性。当利用这类移动机器人系统执行复杂任务时, 需要移动机器人之间相互协调, 避免达到不可预期的状态, 这归根到底就是人为操控与计算机操控之间的协调, 称为人机交互。因此, 称这类既存在全自主机器人又存在半自主机器人的移动机器人系统为人机交互系统。

  图1 人机交互系统架构图

  图1所示是人机交互系统的架构图[5], 其中交互代理是一个能实时获取系统状态, 并向人为控制台、计算机控制台进行信息传递的终端。

  2、人机交互系统的领域研究现状

  从系统层级上看, 人机交互系统其实就是一个分布式的系统, 它会随着系统内部机器人个体状态的改变或个体事件的执行而使得整个系统状态发生变化, 是一个动态的系统。对人机交互系统的研究现状进行分析, 还需从移动机器人领域入门探讨。

  移动机器人领域已经经过了多年的研究积累。最开始, 人们将研究重点放在人与人所控制的机器人之间的层次上, 希望能够更好更有效地控制移动机器人。随着互联网的来临, 人们开始研究远程控制, 希望能够随时随地对机器人进行控制以满足自己的需求。同时, 随着工业制造业领域传统生产线的日渐完善, 很多研究人员视图将移动机器人应用到实际生产中, 帮助人们建立更高效更安全的生产体系。此外, 机器人认知领域也早已成为研究热点, 人们希望赋予机器人更多的自我意识, 让机器人变得更加智能。

  基于移动机器人领域的众多成果, 人们开始钻研系统级的机器人应用, 即不再是对单个机器人进行研究, 而是对人机交互系统进行研究, 委派他们更加复杂繁重的任务, 希望他们能够相互协调顺利完成工作。Lee等人[5]利用Petri网[6]对人机交互系统给出了一套设计其交互模型的系统性方法, 取得了出色的成果。但是人机交互系统领域还存在很多科学难题亟待解决, 例如人机交互系统中约束的分析检测以及其控制方法和策略、人机交互系统中障碍物的避免等。目前, 我们实验室正在开展关于人机交互系统约束控制方面的研究, 也取得了相当的成效。

  3、人机交互系统应用展望

  随着移动机器人技术的日渐完善与成熟, 领域内的研究热点必然将向系统级的人机交互系统应用转移。人们已经不再满足于单个机器人为自己服务, 更希望拥有智能化、可控化的由多个机器人组成的人机交互系统去完成更为复杂繁重的任务。这是社会进步与科技进步的必然, 系统级的智能化应用将引领整个时代的发展。

  前段时间, 阿里巴巴的城市大脑1.0在杭州市正式上线应用, 接管杭州128个信号灯路口, 救护车到达现场时间整整缩短一半, 这便是系统级应用协调的威力。同样的, 作为移动机器人领域的系统级应用, 人机交互系统必然是业界研究的重点, 将会给人们的生产和生活带来更大的便捷。

  4、结论

  本文从工业领域的实际背景与需求入手, 引出人机交互系统展开叙述, 点明系统的特点。回溯移动机器人领域的成果, 引申出人机交互系统当前研究与应用现状, 指出问题所在, 并对人机交互系统领域作了展望。未来, 人机交互系统的应用价值将十分巨大。

  参考文献
  [1]王兴松.Mecanum轮全方位移动机器人技术及其应用[J].机械制造与自动化, 2014, 43 (3) :1-6.
  [2]王超星, 王殿君, 陈亚, 等.六轮全地形移动机器人越障性能分析与仿真[J].制造业自动化, 2016 (12) :72-77.
  [3]S.ó覥kiewski and K.Galuszka.Remote control of industry robots using mobile devices.N ew Contributions in Information Systems and Technologies.Springer International Publishing, 2015:323-332.
  [4]G.Michalos, P.Karagiannis, S.Makris, 魻.Tok觭alar and G.Chryssolouris.Augmented R eality (AR) Applications for Supporting Human-robot Interactive Cooperation.Procedia CIR P, 2016, 41:370-375.
  [5]J.S.Lee, M.C.Zhou and P.L.Hsu.An application of Petri nets to supervisory control for human-computer interactive systems.IEEE Trans.on Industrial Electronics, 2005, 52 (5) :1220-1226.
  [6]吴哲辉.Petri网导论[M].机械工业出版社, 2006.

联系我们
  • 写作QQ:78307562
  • 发表QQ:78303642
  • 服务电话:18930620780
  • 售后电话:18930493766
  • 邮箱:lunwen021@163.com
范文范例
网站地图 | 网站介绍 | 联系我们 | 服务承诺| 服务报价| 论文要求 | 期刊发表 | 服务流程