人機交互技術的案例
什么是人機交互技術？
什么是人機交互技術？
在人工智能電話機器人中，最為重要的技術當然是人機交互，什么是人機交互技術呢？
人機交互技術（Human-Computer Interaction Techniques）是指通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現人與計算機對話的技術。
人機交互系統的主要組成
1、多模態輸入/輸出：多模態輸入包括鍵盤、鼠標、文字、語音、手勢、表情、注視等多種輸入方式；多模態輸出包括文字、圖形、語音、手勢、表情等多種交互信息。
2、視覺合成：使人機交互能夠在一個仿真或虛擬的環境中進行，仿佛現實世界中人與人之間的交互。
3、 對話系統：主要由兩種研究趨勢，一種以語音為主，另一種從某一特定任務域入手，引入對話管理概念，建立類似于人人對話的人機對話?？赏ㄟ^該系統，輕松把握狀態信息。
4、知識處理：自動地提取有組織的，可為人們利用的知識。
5、智能接口代理：智能接口代理為實現人與計算機交互的媒介。
主要特點
多媒體系統的交互特點
基于語音的智能人機交互是當前人機交互技術的主要表現形式，語音人機交互過程包括信息輸入和輸出的交互、語音處理、語義分析、智能邏輯處理以及知識和內容的整合。
與傳統用戶界面相比，引入了視頻和音頻之后的多媒體用戶界面，最重要的變化就是界面不再是一個靜態界面，而是一個與時間有關的時變媒體界面。
人類使用語言和其它時變媒體（如姿勢）的方式完全不同于其它媒體。從向用戶呈現的信息來講，時變媒體主要是順序呈現的，而我們通常熟悉的視覺媒體（文本和圖形）通常是同時呈現的。在傳統的靜止界面中，用戶或是從一系列選項中進行選擇（明確的界面通信成分），或是用可再認的方式進行交互（隱含的界面通信成分）。
在時變媒體的用戶界面中，所有選項和文件必須順序呈現。
展開 自動駕駛人機交互[一]：自動駕駛人機交互的Why、What、Where
Ⅳ類HMI功能
在有人駕駛模式下，需提供Ⅲ類HMI所有功能，同時可支持駕駛員在車外的無人駕駛模式。適用于L4、L5級駕駛自動化系統。
下表2是四類自動駕駛人機交互功能的對比。
表 2 自動駕駛人機交互功能分類
自動駕駛人機交互的主要目標是保證系統的安全運行，其主要受到安全威脅的使用場景見下圖1。
圖 1 自動駕駛人機交互使用場景
場景一：自車感知系統失效
使用場景描述
指自動駕駛系統的環境感知傳感器（攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達）或先驗感知傳感器（高精地圖、GNSS）發生故障，無法有效獲取車道線、目標、交通標志等情況。
圖 2 自車感知系統失效
HMI響應要求
場景一對自動駕駛人機交互的響應要求見下表1。
表 1 自車感知系統失效場景HMI響應要求
*注：Ⅰ類/Ⅱ類/Ⅲ類/Ⅳ類HMI功能的定義參見《自動駕駛人機交互[一]：自動駕駛人機交互的Why與What》。
場景二：超出設計運行區域ODD范圍
使用場景描述
指當前車輛超出了自動駕駛系統定義的設計運行區域（地理圍欄、道路基礎設施、天氣、交通等）。
圖 3 超出設計運行區域ODD
HMI響應要求
場景二對自動駕駛人機交互的響應要求見下表2。
表 2 超出設計運行區域ODD范圍HMI響應要求
場景三：駕駛員狀態異常，無法正常駕駛
使用場景描述
指當駕駛員處于不在場、疲勞、注意力不集中等異常情況，而無法完成動態駕駛任務。
圖 4 駕駛員狀態異常
HMI響應要求
場景三對自動駕駛人機交互的響應要求見下表3。
展開 東京工業大學利用高精度3D打印技術輔助人機交互研究
東京工業大學（以下簡稱“東工大”）是日本頂尖的理工科大學，擁有140年的歷史，是一所專攻工程技術與自然科學的研究型大學。東工大十分注重產學研結合，并且持有很多專利。迄2021年，東工大已誕生2位諾貝爾獎得主，包括1位諾貝爾生理學或醫學獎得主和1位諾貝爾化學獎得主。
東工大的長谷川實驗室成立于2008年。其研究項目之一是如何提高機器人精密運動部件的靈活性，從而增強人機交互。在機器人的研發過程中，為保障運動結構件的精度，長谷川實驗室引進了高精度3D打印機——Raise3D Pro3。
“我想制造一個動作靈活的機器人。此外，我還想降低這項技術的成本，以讓它得到廣泛應用。”在面對目前市場上的機器人運動部件精度不足，導致運動靈活性低問題時，長谷川實驗室的Hasegawa Shoichi教授表達了他對機器人未來發展的愿景。
長谷川實驗室在毛絨娃娃的內部添加了一個機器人結構。
展開 自動駕駛人機交互 [五]：駕駛員狀態監控
作者 | HYZY
來源 | 焉知
知圈 | 進“HMI社群”請加微信15221054164，備注HMI
一、基本概念
駕駛員狀態監控系統DMS（Driver Monitor System）屬于自動駕駛人機交互的一部分，其使用攝像頭獲取的圖像及其它車身傳感器輸入的數據，通過視覺跟蹤、動作識別等技術監測駕駛員的駕駛行為和生理狀態，當判斷駕駛員不在場或處于非正常駕駛狀態時（疲勞、分心等），自動駕駛系統向駕駛員發出報警或執行其它安全策略，以確保車輛運行安全。
圖 1 駕駛員狀態監控DMS
從技術原理上，駕駛員狀態監控系統DMS可分為直接監控和間接監控兩種類型：
直接監控：通過傳感器獲取駕駛員頭部運動、面部運動、眼部運動、心電或腦電等直接表征駕駛員狀態的信號，用以判斷駕駛員的狀態；
間接監控：通過獲取駕駛員的駕駛行為信號及相關車輛狀態信號，間接判斷駕駛員狀態。
直接監控方式可獲取更多的駕駛員狀態信息，且隨著相關視覺技術的進步，其判斷結果可信度也不斷提升，多用于自動駕駛系統的人機交互。間接監控方式可獲取的駕駛員狀態信息有限，通?？捎糜隈{駛員駕駛風格判斷及整車駕駛模式匹配。
二、駕駛員狀態定義
駕駛員狀態監控系統DMS可識別的駕駛員狀態見下圖2。
展開 
267 基于matlab的信號處理GUI人機交互 ￥25.9
基于matlab的信號處理GUI人機交互，利用GUI功能完成包括振幅調制AM（Amplitude Modulation），雙邊帶調幅信號DSB（double sideband），單邊帶信號SSB（single sideband ），調頻FM模擬（Frequency Modulation）調制在內的調制解調過程，輸入波形及濾波參數可調，程序已調通，可直接運行。
自動駕駛人機交互[四]：用戶接管和主動干預
圖 1 人類駕駛員作為自動駕駛系統的“備胎”
接管的本質就是車輛駕駛控制權在“人”與“機”之間的轉換問題，根據駕駛權轉換的發起者和執行者不同，接管可分為由自動駕駛系統發起的被動接管和由用戶發起的主動干預。
圖 2 接管與干預
被動接管的準確定義為：當出現動態駕駛任務DDT相關的系統失效或車輛超出設計運行區域ODD范圍時，由自動駕駛系統向用戶發出接管請求，用戶通過控制橫縱向運動控制的方式予以響應。被動接管強調由自動駕駛系統發起，用戶被動執行。
主動干預的準確定義為：用戶在自動駕駛系統仍處于活動狀態時，主動向橫縱向運動控制裝置提供輸入，系統根據用戶的輸入是否達到閾值選擇退出功能還是繼續執行動態駕駛任務DDT。主動干預則強調由用戶主動發起。
二、被動接管
1、被動接管基本要求
觸發自動駕駛系統發出接管請求的事件可分為可預期事件和意外事件兩類：由可預期事件觸發的接管請求通常屬于非緊急狀況的駕駛權轉換，系統應盡早向用戶發出接管請求，以保證用戶有足夠的時間完成接管動作；由意外事件觸發的接管請求通常屬于緊急狀況的駕駛權轉換，一般難以保證用戶有足夠的接管時間。
圖 3 請求接管
系統發出的接管請求信號應跟隨請求時間逐步提升警告強度，例如從單純視覺信號報警升級到視覺信號加聲音信號報警，直至接管請求結束。
2、接管功能時序
當可預期事件觸發了非緊急狀況下的被動接管時，自動駕駛系統應繼續運行。如果用戶在一段時間后仍未及時恢復對車輛的控制，自動駕駛系統應能進入最小風險控制MRM，可通過逐步降低車速，確保車輛在可預期事件發生前剎停。
展開 有條件自動駕駛落地有效助力--人機交互與接管
分別從如下幾方面進行相應的研究：
1）功能體驗研究
研究車輛交互中聲音、震動、燈光的駕駛員功能體驗的效果；
研究各種車機信息交互之間的影響，使與駕駛員交互信息效果最優；
研究各類方式的交互效果的測評；
2）人機交互研究
研究實際應用中的人機交互的方式轉變與應用；
研究觸屏、語音、手勢、人臉等多模態交互功能開發；
為自動駕駛車輛的人機交互提供開發支持；
3）人機接管研究
研究體系與自動駕駛功能之間的對應關系；
研究從駕駛場景（緊急制動、行人穿行 ）、駕駛員（年齡、職業、場景等）、車輛狀 態（主動接管、ODD場景的接管）等多維度的接管場景體系；
智能交互業務體系
智能駕駛中的人機交互分為純粹的人機交互和人機接管兩個方向。其中，人機交互包含語音數據、人臉數據、手勢識別、人因數據等幾個方面。其上各方面分別是從數據采集，建立樣本庫，開發算法，到最終形成評價應用入手進行研究。而人機接管過程則更多與智能駕駛的控制過程做強綁定，實現需要從駕駛員、環境、采取機制等幾個大方向的研究策略。具體說來可包括如下幾個業務體系。
對于面向自動駕駛的人機交互解決方案來講，涉及在高級智能化階段基于高性能國產AI芯片的高安全性解決方案，以及聯合云端大腦，整合高精地圖、數據閉環、智能汽車運營等全方位云端智能化，構建智能汽車核心能力。整合路端智能化，支持車路協同功能的落地，極大提升系統安全性。
通過對智能交互業務梳理，可通過數據庫建設、測試用例、算法開發與評價應用等方面作為業務方向，同時對駕駛員行為全面監控，為人機接管提供更科學的依據，可以全面提升駕駛體驗。
展開 Pro/E優化人機交互的解決方案：Manikin
Pro/ENGINEER Manikin是一項PTC在2008年年底發布的三維人體模型新技術，由PTC內部對人體工程學，人機界面，CAD技術有深刻理解的研發團隊開發。Pro/ENGINEER Manikin包括Manikin Extension模塊和Manikin Analysis Extension模塊，用戶可以借此在Wildfire 4.0 M060及以上版本的環境下，模擬圍繞設計產品的生產、安裝、使用、維修等人為活動。
Manikin可緊密地集成在Pro/ENGINEER中，從而實現在用戶習慣的工作環境中，方便地使用。在今天的全球市場中，產品設計工程師經常要面對挑戰，確保他們的產品能夠在世界范圍內被順利地生產、安裝、使用以及維修。產品經常要求被作為針對某個特定人群的設計，而且要 確保產品使用時的安全規則及標準，在使用各種復雜、昂貴并且使用費時的傳統工具后，用戶表達了對產品越來越多的人性化設計需求。
由于在產品開發流程中缺乏工具的集成性，產品開發團隊一般情況下必須為了得到有關人的設計因素，重要的人體工學驗證結果而付出足夠的等待。在很多情況下，有關人的設計因素驗證需要長期的時間及高成本的物理樣機。如果一個產品的設計沒有達到用戶需求或滿足設計指標，那這中間的時間及金錢將會因為返工設計而翻倍。
Pro/ENGINEER Manikin為工程師和人機工程專家提供了一種易用的而且務實的設計方案。使用者可以在工業界的ISO標準下對設計進行虛擬的人機工程測試，而關于人的樣本因素，方案中提供了全球范圍的各種特征性選擇。實踐證明，越早地在設計中體現人機界面的設計優化，更多的開發時間及成本將被有效地節約下來了。
展開 自動駕駛人機交互 [六]：最小風險策略MRM
作者 | HYZY
來源 | 焉知
知圈 | 進“HMI社群”請加微信15221054164，備注HMI
一、 MRM的定義
自動駕駛人機交互有一項基本要求為：當用戶無法及時響應自動駕駛系統發出的接管請求時，自動駕駛系統應執行最小風險策略MRM，以保證車輛運行安全（參見自動駕駛人機交互[四]：用戶接管和主動干預）。
這里最小風險策略MRM（Minimal risk maneuver）的概念源于功能安全標準ISO 26262，其準確定義為：在駕駛自動化系統或用戶無法執行動態駕駛任務或動態駕駛任務接管時，駕駛自動化系統所采取的降低風險的措施。
在自動駕駛系統功能設計中，為適應不同的需求，通?？梢远x多種不同的最小風險策略MRM，常見的MRM見下表1。
二、 MRM的目標
根據最小風險策略MRM的定義，MRM運行的目標是保證車輛運行安全，而在自動駕駛系統設計中，“保證車輛運行安全”指的就是車輛進入了最小風險狀態MRC。也就是說，在自動駕駛人機交互中，當用戶無法及時接管駕駛任務時，系統應可以自動執行最小風險策略MRM，使車輛進入最小風險狀態MRC。
最小風險狀態MRC（Minimal Risk Condition）的定義為：當車輛無法完成預定的行程時，由用戶或駕駛自動化系統執行并最終使車輛事故風險達到可接受的狀態。常見的幾種最小風險狀態MRC定義見下表2。
展開 人機交互領域取得重要進展
最后，基于WAS的聲學接口演示了說話人驗證和身份識別，以便在高度安全的生物特征認證系統中實現，并使用語音識別對智能汽車進行無線控制。這種基于WAS的聲學接口代表著用于人機交互的高保真翻譯平臺朝著包括物聯網、輔助技術和智能識別系統在內的實際應用的方向發展。相關文章以“A Personalized Acoustic Interfacefor Wearable Human–Machine Interaction”標題發表在Advanced Functional Materials。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202109430
圖1.WAS的設計、工作原理和頻率響應性能。a)作為可穿戴人機交互應用的聲敏腕帶的WAS示意圖。b)制作的可穿戴設備的照片是。
展開 聚焦車載屏檢測，怎能不筑牢智能汽車人機交互安全線？
車載屏作為人車交互的第一窗口，其性能穩定性，是整車品質的直觀體現。車載屏性能檢測系統，看似是產業鏈上游的“幕后環節”，卻直接決定了每一輛智能汽車的座艙安全與駕乘質感。
未來，隨著車規標準進一步收緊、智能座艙技術持續迭代，專業化、智能化、全流程的車載屏性能檢測系統，將不再是車企的“可選項”，而是量產上車的“必選項”，也會成為推動智能汽車產業走向精細化、高品質發展的核心支撐。
行業標桿：北京沃華慧通助力車載屏檢測升級
針對車載屏性能檢測的核心需求，北京沃華慧通依托自身在測控領域的技術積累，打造適配車規級標準的全流程檢測解決方案，全面覆蓋基礎顯示、觸控交互、極端工況適配、系統聯動穩定性等核心測試維度，深度貼合ISO 16750、ISO 26262等國際國內車規標準，可靈活適配中控屏、儀表屏、AR-HUD等各類車載顯示設備的定制化檢測需求。
無論是車企量產環節的大批量高效檢測，還是零部件廠商的研發階段驗證，北京沃華慧通都能提供專業化、智能化的檢測服務與設備支持，助力企業降低研發與售后成本，守住座艙安全底線，推動智能座艙品質升級，為智能汽車產業高質量發展注入核心動力。
展開 
可視化技術在三維磁場分析軟件前后處理中的應用
面向對象技術、可視化技術及人機交互技術等相結合，開發了用于三維磁場計算的積分方程法仿真軟件。該軟件有可視化的前后處理程序，并且它還可以通過IGES文件格式同常用的三維CAD軟件UG－Ⅱ或Pro/E等接口。在前處理中通過交互式技術使用戶能夠方便、快捷的建立求解模型，在后處理中能夠將計算結果以圖形方式直觀地顯示。
可視化技術在三維磁場分析軟件前后處理中的應用.pdf
空中作業機器人，下一代無人機技術？
什么是空中作業機器人
目前，無人機的應用場景，還主要集中在與環境沒有交互的任務，比如：航拍、測繪、巡線等。這些任務主要是解決“看”的問題，無人機在這些任務上已經發展多年，潛在的市場已經逐漸被挖掘?？罩凶鳂I機器人是一種新型的機器人，其兼具無人機的快速空間移動能力和機械臂的精確操縱能力。簡單的來說，可以將空中作業機器人看做是無人機和作業機構的結合。具有無人機和作業機構二重能力的空中作業機器人，可以拓展無人機的應用的場景，讓無人機實現從“看”向“做”的跨越。這將打破無人機的傳統認知，將無人機從飛行的相機向飛行的操縱手推動。將會極大的拓展無人機的應用領域，創造出更多的市場。
圖 1 空中作業機器人
相比于無人機而言，空中作業機器人具有哪些額外的能力呢？首先，空中作業機器人具有更高精度的操縱能力，由于機械臂的補償作用，其末端精度相較于無人機的位置控制精度，會顯著提高。其次，空中作業機器人具有和環境接觸式交互的能力，空中作業機器人可以在混合力/位控制器的作用下，實現對環境的接觸交互，具有接觸能力的空中作業機器人可以實現抓取、接觸式檢測等無人機無法實現的任務。
展開 弱電人必知的POE交換機技術知識匯總
在選購PoE交換機時，要看交換機是否支持動態功率分配，這樣每個端口只分配實際使用的功率，這樣就能更高效地利用PoE交換機的供電功率。
五、POE供電穩定性
從技術角度來講，PoE的技術發展多年，目前已經處于非常成熟的階段。但由于目前監控市場迫于成本壓力，選用的PoE交換機或者線材品質過于低劣，再或者方案設計本身就不合理，導致采用PoE供電的項目維護的工作量特別大，所以工程商普遍存在PoE供電不穩定的觀點。
網絡監控項目，不同于普通的網絡綜合布線，數據傳輸量非常大，功率高，且要求全天候不間斷工作，采用有品質保證的PoE設備和線材是整個系統穩定的保證。
六、POE供電在安防系統中的應用
安防行業應用PoE組網主要有簡化布線、節能靈活、安全方便等優勢。眾所周知，一般的網絡攝像機除了需要通過網線來傳輸視頻信號外，還必須全天候為其提供足夠的電力。而在現實施工中，經常會出現因為無法提供穩定的電源，而不得不重新設計攝像頭的安裝地點的情況。如此一來，重新設計安裝地點額可能會導致出現監控死角，使監控失去意義。
展開 某大型煉化一體化企業150萬噸/年乙烯裝置丙烯壓縮機技術培訓PPT，設備人快來！
更多培訓信息請加微信 ?
? 姜老師 18842804820
原文PPT領取關鍵詞：恒力丙烯壓縮機PPT
將上面紅色的領取關鍵詞，輸入到“化工活動家”公眾號對話框內，即可彈出相應的下載鏈接！
昨日最新
干貨分享│煉化企業制氫方式都有哪些？哪種最劃算？
專家講堂|逆流連續催化重整工藝技術/劉永芳，中國石化工程建設有限公司（SEI）副總工程師，首席專家
中石化PPT│迷宮壓縮機的結構、原理及檢維修，珍貴資料！
史上最全丙烯生產流程及工藝路線評價，分享給丙烯產業鏈的朋友看看
山東石大勝華化工集團│壓縮機干氣密封專題培訓，實踐出真知！
中石化PPT│煉油廠靜設備知識培訓——換熱器篇，內容扎實詳細！
鎮海煉化│乙烯裝置氣體原料裂解爐爐管異常分析
PPT│國家安全生產監督管理總局講座——保護層分析（LOPA）方法簡介
精餾塔深度學習中不能忽視的設備——再沸器詳細解讀
青島安工院│石化企業智能巡檢系統設計與應用
“工業4.0”來臨之際，智慧煉廠的生產優化技術將朝什么方向發展？
展開 